Présenté en première mondiale au Salon du Bourget, l'X3 d'Eurocopter a réalisé son premier vol en septembre 2010. Il affiche une trentaine d'heures de vol et atteint la vitesse de 430 kilomètres, un exploit remarquable pour un hélicoptère. © Rémy Decourt

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Bourget 2011 : le X3, l'hélicoptère qui vole comme un avion

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Présenté pour la première fois au public pendant le Salon du Bourget, l'hélicoptère X3 combine les performances d'un hélicoptère (pour le vol stationnaire) à celles d'un avion, pour la vitesse. Dominique Fournier, ingénieur d'essai en vol de l'appareil, explique l'engin à Futura-Sciences.

L'hélicoptère X3, prononcez X cube, a été une des vedettes du 49e Salon de l'aéronautique et de l'espace du Bourget. Ce démonstrateur, sorte d'hybride entre avion et hélicoptère, a été mis au point par Eurocopter, dans le plus grand secret et sur fonds propres. À l'avenir, certains des hélicoptères d'Eurocopter seront vraisemblablement proposés en version hybride.

L'engin n'est pas encore commercialisé mais il a démontré ses capacités en atteignant 335 km/h, une vitesse très élevée par rapport à celles des hélicoptères (mais ce n'est pas le record du genre). Il démontre aussi la faisabilité économique d'un hybride avion-hélicoptère. Construit par Bell, le V22 Osprey, avec ses deux rotors basculants, vole depuis plusieurs années mais l'engin est extrêmement complexe et coûteux. Le Sikorsky X2, à deux rotors contrarotatifs et une hélice conventionnelle, a volé et même très vite (460 km/h) mais seulement dans sa version de démonstrateur qui n'est toujours pas déclinée en modèle commercial. Lui aussi est trop coûteux.

Les présentations en vol qui ont été faites au Bourget font partie de la campagne d’essai. Le X3 fait bien mieux qu’un hélicoptère classique. Il se comporte comme un avion dès qu’il dépasse quelques dizaines de nœuds. © Rémy Decourt

Comme nous l'explique Dominique Fournier, ingénieur d'essai en vol de la machine, cet « hélicoptère reprend le principe du gyrodyne déjà vu sur le Fairey Rotodyne des années cinquante ». À cette époque, les technologies n'étaient pas « disponibles pour que ce soit suffisamment raisonnable à l'achat et avec un coût de maintenance faible pour que cela soit rentable ». Aujourd'hui, des moteurs à la mécanique, beaucoup de progrès ont été faits depuis les années cinquante. Le défi d'Eurocopter a donc été de faire de la « vitesse avec des coûts d'achat et de maintenance acceptables » afin qu'il soit économiquement viable pour les utilisateurs futurs.

Pour y parvenir aussi rapidement, « nous avons fait le pari d'utiliser des technologies du groupe Eurocopter existantes ce qui paradoxalement en fait un démonstrateur simple » et de « développer des parties spécifiques ». La cellule vient d'un Dauphin N3. « Pour la petite histoire, on retiendra qu'il s'agit du Dauphin 6015 qui a battu le record du monde sur 3 kilomètres ». Quant au rotor, c'est intégralement celui du Dauphin C155 et les moteurs sont des RTM 322 qui équipent, entre autres, les « NH90, hélicoptères européens de transport militaire ».

Le X3 est à la fois une machines innovante (c'est le seul appareil de ce genre actuellement) et rapide (plus de 300 km/h pour l'instant et 450 espérés) mais reposant sur des techniques connues permettant des coûts de maintenance relativement bas. © Rémy Decourt

Des ailes pour décharger le rotor

Concernant le système de propulsion, on utilise « deux turbines qui engrènent sur une boîte de transmission, comme sur un hélicoptère standard ». Elle transmet également la puissance « aux deux hélices installées sur les ailes courtes ». Pour comprendre l'intérêt de cette configuration, il faut garder en tête que le « paradoxe de l'hélicoptère est que la portance est assurée intégralement par le rotor qui fait également avancer l'hélicoptère (c'est la même force) ».

C'est ce principe qui limite la vitesse d'un hélicoptère. Lorsqu'elle devient très élevée, les bouts de pales atteignent des vitesses trop grandes, qui peuvent même devenir supersoniques. Sur le X3, à grande vitesse, les ailes assurent une partie de la portance (jusqu'à 40 %) et le rotor est déchargé d'autant, de façon à ce « qu'il ait besoin de développer le moins de puissance possible pendant que l'aile prend une partie de la portance ». Le rotor peut être ralenti et ses pales maintenues à faible incidence (l'angle qu'elles présentent face à la direction de l'air).

Le X3 est un gyrodyne, c'est-à-dire un appareil dont la sustentation est assurée par un rotor, comme un hélicoptère, et dont la traction est obtenue par des hélices conventionnelles. La nouveauté du X3 est de profiter au maximum de la portance générée par les petites ailes à grande vitesse pour décharger le rotor. On remarque aussi l'absence de rotor arrière. C'est la traction différentielle entre les hélices droite et gauche qui joue son rôle (le contrôle sur l'axe de lacet, la rotation autour de l'axe vertical). © Rémy Decourt

Avec une trentaine d'heures de vol à son actif, il a réellement été « présenté au public pour la première fois pendant le Salon du Bourget ». Construit dans le plus grand secret « en seulement trois ans », cet engin a réalisé son premier vol en septembre 2010. En mai 2011 il a atteint la vitesse de 420 kilomètres (232 nœuds), « dépassant de 10 nœuds nos objectifs et encore en ne tirant pas toute la puissance sur les hélices ».

À l'avenir, ce type d'hélicoptère pourrait être utilisé pour des missions de sauvetage sur de longues distances, la récupération de militaires en milieu hostile ou le transport de passagers. En raccourcissant les temps de parcours, on augmente d'autant les chances de sauver des vies, la productivité de l'appareil et l'intérêt économique de son utilisation.

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