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Résonance-sol

(Ground resonance)

Nature du phénomène

La résonance-sol (RS) ou résonance au sol, est un phénomène chronique, qui est typique des hélicoptères dont le rotor comporte plus de deux pales.

C'est une instabilité violente, toujours très énergétique, qui lui a valu une réputation redoutable, et la destruction de nombreux hélicoptères.

L'étude, la mise au point et la qualification d'un hélicoptère comprend toujours une partie qui concerne la RS : les moyens pour l'empêcher, les essais de stabilité, la démonstration des marges.

Mécanisme de la résonance-sol

La RS se traduit par un couplage dynamique entre le mouvement des pales dans le plan du rotor (oscillation de traînée), et les mouvements du fuselage. Dans la plupart des cas, les plus dangereux, c'est le mouvement de roulis. Dans la RS, le mouvement des pales crée un balourd tournant, qui excite le fuselage (en roulis), ce qui excite en retour le mouvement des pales en traînée.

L'énergie provient de la rotation du rotor. Elle est donc considérable. La résonance est maximale quand la fréquence d'excitation (régime du rotor moins fréquence propre des pales en traînée) est égale à la fréquence propre de roulis de l'appareil.

C'est donc variable avec de nombreux paramètres : Régime, masse, chargement, type de sol, gonflage des pneus, vent, manoeuvres.

Une RS explosive peut amener un appareil à sa complète destruction en quelques secondes, parfois après un "rodeo". C'est soit le rotor qui s'arrache de la structure, soit les pales qui touchent le sol.

Remèdes à la conception

Les moyens pour éviter la RS, en conception, sont :

- Le choix des rigidités des pales, et de leur articulation de traînée (excentricité, raideur),

- La conception d'amortisseurs de traînée, placés entre les pales et le moyeu, ou entre les pales elles-mêmes (voir amortisseurs interpales),

- Le choix des raideurs et amortissements du train d'atterrissage.

Sur la plupart des hélicoptères modernes, la RS n'est ainsi jamais rencontrée.

Incidents de résonance-sol et manoeuvres évasives

Sur d'autres, notamment de conception ancienne, elle reste un phénomène latent qui peut apparaître à certaines occasions :

- Le mauvais entretien des amortisseurs de traînée : dégradation, purge, jeu, etc...

- Le mauvais entretien du train d'atterrissage : amortisseurs, gonflage des pneus,

- L'ajout de masses importantes, augmentant l'inertie en roulis,

- Le posé sur des surfaces souples et peu amortissantes,

- Le posé sur pente, ou par fort vent

... et surtout une combinaison de plusieurs de ces facteurs.

La méthode d'évasion d'une RS est difficile: elle consiste surtout à décoller, et à atterrir à nouveau dans de meilleures conditions. Sur les hélicoptères munis d'une poignée tournante, on peut aussi couper le moteur: la puissance dissipée par la RS étant considérable, elle s'arrête en 1 ou 2 secondes, le rotor ayant perdu l'essentiel de sa vitesse.

Dangereuse pour la machine, la RS n'a cependant fait que très peu de victimes, dans ou autour de l'hélicoptère.
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mis à jour le : 26.01.06 par Anonyme
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