vignette|upright=1|Hélicoptère radiocommandé Class 30.
Un hélicoptère radiocommandé (RC) est un modèle réduit d'aéronef à voilure tournante. C'est une machine à mécanique complexe, qui contrairement à d'autres machines volantes, permet d'effectuer des vols dans toutes les directions (translations avant, arrière, latérales) et de rester parfaitement immobile (vol stationnaire) au-dessus d'un point.
Les hélicoptères radiocommandés, dans les mains de pilotes confirmés, sont capables de réaliser des prouesses (vol 3D ou voltige) qui ne sont pas réalisables avec des hélicoptères grandeur nature (sauf exceptions, comme le Tigre d'Eurocopter ou le Bo 105, capables de véritables exploits). Il existe aussi une catégorie « Maquette » où le but est de ressembler le plus possible au modèle réel en habillant la mécanique d'un fuselage et d'accessoires (tête de rotor multi, feux de navigation).
Historique Les premiers modèles réduits d'hélicoptères à moteur (mécanisme d'horlogerie ou ressort) ont existé dès le , mais ils n'étaient évidemment pas radiocommandés. Après une longue phase de recherche, c'est en 1907 que l'hélicoptère a été capable de se soulever avec un pilote, pour véritablement prendre son essor après 1945, éclipsant les modèles réduits.
Le premier véritable hélicoptère radiocommandé a été conçu en 1969 par Dieter SchlüterLes débuts de l'hélicoptère radiocommandé. Ce modèle a gagné le concours Harsewinkel (Allemagne) pour lequel l'inventeur toucha DM. Il a réussi à faire voler son hélicoptère sur deux vols de , à du sol. Le premier modèle commercialisé a été le Bell Huey cobra Schlüter, surnommé le célèbre Bell 222, paru en 1977. Ce fut le premier hélicoptère radiocommandé à démarrer sans courroie. Il a établi un nouveau record (non officiel) avec un vol de . Le record officiel, de juin 1970, avec ce même modèle a été de de vol sur un circuit de . Le Twin Jet de Graupner équipé d'un moteur thermique de et du pas collectif a été le premier hélicoptère radiocommandé à traverser la MancheL'hélicoptère radiocommandé en dates. Ensuite, de nombreux modèles ont été commercialisés avant d'en arriver aux hélicoptères actuellement sur le marché.
Depuis, de nombreux prototypes ont été construits et testés jusqu'en 1980, date à partir de laquelle les hélicoptères radiocommandés Graupner ont fait leur apparition. L'utilisation de ces engins est devenue accessible à un large public à partir de 2000, où des marques comme Sylverlit ont conçu des hélicoptères électriques relativement bon marché et peu puissants pour le vol en intérieur ou dans un jardin.
Fonctionnement Fonctionnement aérodynamique vignette|upright=1|Plateau cyclique : vue plongeante d'un plateau simple de modèle réduit : 1 couronne fixe (bleu) 2 couronne mobile (argent) 3 roulement 4 tige de commande (tangage) 5 tige de commande (roulis) 6 biellette de pas (vers la pale)
Un hélicoptère radiocommandé fonctionne comme un hélicoptère de taille normale : le rotor principal est l'hélice principale qui permet la sustentation, il est commandé par le plateau cyclique. Le rotor anticouple ou les rotors contrarotatifs sont les dispositifs destinés à empêcher l'hélicoptère de tourner en sens inverse du rotor principal.
Commandes de vol Les divers contrôles de l'hélicoptère sont assurés par de petits moteurs servocommandés. La radiocommande doit pouvoir gérer : la vitesse angulaire du rotor principal (couramment appelée « commande des gaz », elle contrôle la vitesse ascensionnelle donc l'altitude) ; le plateau cyclique (commande de tangage et de roulis, ainsi que la vitesse ascensionnelle lorsque l'hélicoptère est équipé d'un pas collectif) ; le dispositif anticouple (commande de lacet).
La commande du plateau cyclique se fait au moyen de la commande de pas général (aussi appelée pas collectif) tenue par la main droite du pilote sur la télécommande dans le cas du mode 1 (standard français) ou par la main gauche dans le cas du mode 2 (standard américain), il existe 2 autres modes de commande dans le monde qui sont les modes 3 et 4.
La commande des gaz et du pas est généralement multiplexée sur la même voie de la télécommande. Dans le cas d'un hélicoptère à pas fixe, seuls les gaz permettent de contrôler l'altitude de l'aéronef.
Le contrôle du lacet se fait généralement à l'aide du rotor anticouple par changement du pas ou de la vitesse de rotation du rotor de queue. Un gyroscope peut constituer une aide au pilotage en stabilisant le lacet de l'hélicoptère.
Ces différentes commandes permettent de faire effectuer à l'hélicoptère la plupart des manœuvres d'un avion et d'autres qui ne lui sont pas possibles, comme le vol stationnaire et en marche arrière, ils sont ainsi similaires aux vrais hélicoptères.
Hélicoptère birotor contrarotatif
Avec deux rotors de sustentation coaxiaux (tournant autour du même axe) comme le Dragonfly 53 et le Micro 47G. Ces hélicoptères sont particulièrement destinés à l'apprentissage du pilotage d'hélicoptère radiocommandé. Ils sont plus stables et plus simples à contrôler que les hélicoptères normaux : ils peuvent être pilotés par des novices. Ils possèdent deux rotors superposés tournant en sens inverse et ne possèdent pas de rotor de queue : cela évite l'utilisation d'un rotor d'anticoupleDescriptif du principe de fonctionnement de l'hélicoptère bi-rotor Blade mcx rtf mode 1 : http://www.funrctoys.com/eShopWeb/product-5004-BLADE_MCX_RTF_MODE_1.
vignette|center|upright=1|Hélicoptère birotors coaxiaux contrarotatifs : schéma vue de dessus.
Hélicoptère birotor en tandem vignette|upright=1|Hélicoptère radiocommandé à deux rotors en tandem.
Ce modèle possède deux rotors de sustentation en tandem (l'un derrière l'autre). Ce système dans lequel les rotors tournent en sens inverse permet d'annuler le couple de réaction du rotor sur la cellule. Son principal promoteur a été l'Américain Frank Piasecki.
Types de vol Les hélicoptères radiocommandés ont un fonctionnement presque identique à celui des hélicoptères.
Aspect physique Comme pour l'avion, la vitesse relative de l'air et de la voilure génère une action mécanique qui permet à l'engin de voler. On distingue deux composantes de cette action aérodynamique : la traînée qui est la résistance à l'avancement. De son action sur le rotor de l'hélicoptère, il résulte un couple tendant à faire tourner l'appareil autour de son axe, d'où la nécessité d'un dispositif anticouple ; la portance qui soulève l'appareil.
Le contrôle d'un appareil repose alors sur la gestion de cette portance. Alors que sur les avions, des gouvernes permettent de modifier la portance des ailes pour virer, monter…, sur l'hélicoptère, comme sur les éoliennes, on modifie le pas et l'inclinaison des pales. Cependant, il existe une différence : si sur l'avion on agit individuellement sur chaque gouverne, sur l'hélicoptère on contrôle la portance d'une pale suivant sa position par rapport à l'appareil. C'est le rôle du plateau cyclique, pièce principale du dispositif de commande de vol.
Certains types sont plus manœuvrables que d'autres (comme les hélicoptères à pas collectif). Les modèles les plus manœuvrables sont souvent les plus compliqués à faire voler, mais bénéficient de meilleures capacités acrobatiques.
Déplacements Vol stationnaire
Le rotor de l'hélicoptère étant entraîné à vitesse constante, les déplacements verticaux de l'hélicoptère sont obtenus par la seule modification du pas des pales. À ce stade du vol, la portance des pales reste identique sur un tour du rotor.
Il existe une position où la portance globale s'oppose exactement au poids de l'appareil : l'hélicoptère peut rester immobile. Si elle lui est inférieure, l'appareil descend. Si elle est supérieure, il monte.
Vol en translation Pour que l'hélicoptère avance, une force à composante horizontale est nécessaire. Si on augmente la portance des pales lorsqu'elles sont 90° avant de passer au-dessus de la poutre du rotor de queue (décalage angulaire du aux forces gyroscopiques), leur plan de rotation s'incline vers l'avant, grâce à une articulation en battement reliant chaque pale à l'axe de rotation, et l'inclinaison de la portance produit la composante horizontale nécessaire. Il reste toutefois une composante verticale principale qui s'oppose au poids permettant le maintien en l'air, et la composante horizontale motrice engendre le mouvement d'avancement, donc accélération jusqu'à une vitesse où la traînée globale (résistance à l'avancement de l'hélicoptère) s'équilibrera avec la composante motrice.
Le principe est le même quelle que soit la direction de déplacement souhaitée.
Autorotation
Cette phase est une procédure d'urgence en cas de panne du moteur entraînant le rotor principal. Le principe est de passer en mode autogire : dans ce mode, les pales tournent spontanément sous l'effet du vent relatif produit par la chute (de bas en haut, du point de vue de l'hélicoptère) en produisant une portance qui freine significativement la chute de l'aéronef à l'approche du sol, et permet ainsi de limiter la casse. Pour cela, une commande permet d'inverser le pas collectif. Cela reste une manœuvre délicate, car l'orientation optimale des pales dépend des circonstances (vitesse de chute, vitesse actuelle des pales…) et le succès n'est pas garanti, même si en théorie le simple fait de laisser les pales en mode libre suffit.
Sur un hélicoptère modèle réduit, l'autorotation n'en est pas vraiment une ; c'est plutôt le phénomène de moulinet-frein (rotor entraîné par l'air de bas en haut avec le pas négatif) alors que sur les hélicoptères grandeur nature, l'autorotation est une force d'entraînement du rotor (force autorotative) par les filets d'air de haut en bas sur la partie du disque rotor externe et de bas en haut (force anti-autorotative) sur la partie interne du disque, et ceci pour un pas positif : le « pas mini » calé par le constructeur. La vitesse du rotor est auto-régulée et déterminée par le taux de chute, la masse et les paramètres dynamiques de l'appareil (rotor et pales).
Fabrication Matériaux Les bois (balsa, samba, contreplaqué, pin…), sont utilisés pour les fuselages des hélicoptères thermiques, les bois légers étant préférés aux bois comme le pin utilisés uniquement comme structure rigidifiante. Les métaux se retrouvent dans les tubes, les tiges de commandes plus ou moins rigides, voire pour la construction de l'aéronef lui-même (aluminium, et même titane). Les résines, comme colles, enduits, servent à l'entoilage des structures (comme l'enduit nitro-cellulosique), ou, avec des tissus de fibre synthétique, à la construction de fuselages ou d'ailes. Les polystyrènes sont utilisés pour certaines constructions plus lourdes mais plus rapides d'ailes. Les cartons et papiers divers sont aussi utilisés. Le kevlar, la fibre de carbone ou de verre, sont aussi couramment utilisés pour les fuselages et les pales. Le depron est de plus en plus répandu. L'EPP (polypropylène expansé) est de plus en plus utilisé pour la réalisation de modèles de petite à moyenne taille très résistants au choc, pour l'apprentissage ou le vol de pente.
Les hélicoptères contiennent nombre de pièces mobiles, comme le plateau cyclique qui permet l'inclinaison du rotor contrôlant la direction.
La construction d'un hélicoptère demande plus de précision que celle d'un avion car les hélicoptères, même les plus petits, subissent d'importantes vibrations qui peuvent poser des problèmes lors du vol.
Motorisation Moteur à air comprimé Les moteurs à air comprimé sont peu utilisés. On les trouve surtout en vol libre.
Moteur à combustion interne