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Les VTOL de Transcendental
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II. Description du modèle 1-G
Translate : in English in Spanish in German Création/Mise jour : 20/06/2005
I. Origine
II. Description du modèle 1-G
III. Description du modèle 1-G -Suite-
IV. Les essais en vol du modèle 1-G
V. Les modèles 2 et 3
 

 

Un des rotors du Transcendental model 1-G

 

Le Transcendental Model 1-G était un appareil monomoteur, monoplan, birotor à voilures tournantes latérales, monoplace, à empennage cruciforme et train d’atterrissage tricycle fixe. Le pilote était assis dans un cockpit partiellement fermé situé en avant de l’aile. Le nez en plastique transparent donnait au pilote une visibilité comparable à celle d’un hélicoptère.

Le fuselage mesurait 7,9 mètres de long et l’aile en aluminium avait une envergure de 6,4 mètres. La masse à vide était de 655 kg et la masse au décollage de 790 kg. La vitesse maximale en mode hélicoptère était de 190 km/h et de 260 km/h en mode avion.

Le principe de fonctionnement était le suivant : Les arbres de rotor pouvaient basculer d’une position verticale pour le vol sustenté vers une position horizontale (-6 ° par rapport à l’horizontale) pour le vol conventionnel. Ces rotors, d’un diamètre de 5,18 mètres seulement, servaient donc de rotors classiques en vol stationnaire puis étaient basculés vers l’avant pour servir d’hélices tractives classiques.

Les deux rotors gardaient le même angle d’inclinaison grâce à des arbres d’interconnexion et tournaient en sens inverse pour annuler le couple. Des moteurs électriques servaient à incliner les arbres de rotor lors des transitions. Le temps nécessaire pour faire pivoter les rotors d’un angle de 82° était de 3 minutes.

Le fonctionnement et le rendement d’un rotor d’hélicoptère et d’une hélice d’avion étant différent, il avait fallu adopter un compromis et c’est pourquoi les deux rotors étaient de petit diamètre et tournent rapidement.

Le Model 1-G au cours des essais au sol

 

Le Transcendental model 1-G en vol

 

Chaque rotor était relié à une boîte à deux vitesses qui permettait au pilote d’abaisser la vitesse de rotation pour le vol en mode hélicoptère. Cette boite était également reliée à un embrayage qui permettait aux rotors d’être mis en auto-rotation en cas de panne du moteur.

Les pales avaient une corde constante de 10 cm et elles étaient entièrement articulées selon les deux axes, les deux articulations étant placées dans le même plan. La structure de la pale comprenait un longeron avant en alliage léger 75 ST, une série de nervures, toutes semblables, en alliage 24 ST, et un revêtement métallique.

Afin d’obtenir un compromis entre les pales d’hélicoptère et l’hélice d’avion, chaque pale était vrillée de 20° aux extrémités, chiffre considérable. La transmission était assez complexe, en raison même du principe retenu. Le moteur utilisé, un Lycoming 0-290-A de 160 chevaux, était équipé d’un réducteur et l’ingénieur Cobey modifia ce moteur en démontant ce réducteur et en le remplaçant par une boîte de réduction à deux vitesses.

boîte de réduction à deux vitesses du model 1-G

Chacune de ces vitesses correspondait au régime des rotors pour une configuration de vol donnée, hélicoptère pur ou avion. A la suite de cette boîte de vitesses, on trouvait un embrayage qui permettait de faire partir le moteur seul et aussi de mettre, en cas de besoin, les rotors en autorotation en les désolidarisant de la transmission et du moteur. Des renvois d’angle étaient ensuite montés, d’où débouchaient les deux arbres d’entraînement qui tournaient dans le bord d’attaque de l’aile fixe pour atteindre les deux têtes de rotor.

Là aussi, il y avait un réducteur et un renvoi d’angle groupés dans un même carter. C’est ce carter qui pivotait vers l’avant, entraînant dans son mouvement tout l’ensemble. Le rapport de réduction final était de 0,236. Au régime moteur maximum de 3000 tr/min, les rotors tournaient ainsi à 633 tr/min. Le compromis avait également joué dans ce domaine, un régime de 240 t/min étant normal pour un rotor d’hélicoptère pur.

Les commandes de pas cyclique et collectif consistaient en des câbles d’acier issus du poste de pilotage. Ces câbles passaient dans la partie arrière de la voilure, des poulies assuraient le changement de direction.

Les commandes étaient terminées par des chaînes entraînant des pignons solidaires de la commande de pied de pale. L’axe de ces deux pignons se confondaient avec l’axe de pivotement du rotor, de façon à n’introduire aucune tension ou relâchement des câbles lors du basculement de la voilure tournante. Une tringlerie appropriée transformait le mouvement des pignons, à l’intérieur du carter contenant le réducteur et le renvoi d’angle du pied du rotor. De ce carter, surgissaient trois tubes concentriques, le premier entraînait le rotor proprement dit ; le second, solidaire du premier pignon, commandait la variation de pas cyclique ; le troisième solidaire du second pignon commandait la variation de pas collectif.

Le carter de pied de pale contenait aussi les axes de pivotement du rotor. Ce carter était muni d’une chape rapportée extérieurement et c’est cette chape qui était actionné par une biellette qui commandait le pivotement. Cette biellette était terminée vers l’arrière par une vis sans fin qui était entraînée par un moteur électrique d’une puissance de 1/6 de chevaux.

Un pivotement de 84° vers l’avant suffisait alors pour placer l’axe des rotors parallèlement à l’axe général de l’appareil. Une inter-connection assurait la parfaite simultanéité entre les mouvements de pivotement des deux rotors.

 

Sources


History of Vertical Flight de Steve Markman et Bill Holder

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