Une étude européenne sur l’État du vortex (VRS) – l’un des risques de sécurité les plus pernicieux et persistants de l’industrie de l’hélicoptère – a conclu qu’il n’y a que des différences mineures entre l’efficacité de deux techniques de récupération différentes.
Cependant, la recherche met également en évidence la charge de travail plus élevée impliquée dans la soi-disant récupération de Vuichard – du nom de son inventeur pilote suisse, le capitaine Claude Vuichard – notant que les pilotes l’ont trouvé «moins intuitif» et «moins confortable» pour effectuer, avec un risque plus élevé de dépasser les limitations de puissance des avions.
Les VR – où un hélicoptère avec une vitesse à terme lente descend rapidement grâce à son propre lavage contre le lavage sans effet d’arrestation de l’application de plus de puissance – a été mis en évidence comme la cause des accidents multiples au fil des ans, plus récemment par des enquêteurs néo-zélandais dans leur rapport sur le crash 2023 d’un hélicopter de sauvetage Kawasaki BK117.
Les pilotes apprennent généralement à quitter les VR par la technique de récupération «avant» qui les voit réduire le collectif, faciliter le cyclique vers l’avant pour adopter une attitude à nez, tout en maintenant la tête avec les pédales de pied. Une fois que la vitesse est supérieure à celle requise pour la portance de translation, les pilotes augmentent le collectif à la puissance continue maximale à grimper.
Alors que le projet, supervisé par la European Union Aviation Safety Agency (EASA), avait décidé d’analyser l’efficacité de cette méthode par rapport à la technique de Vuichard, les vols initiaux ont trouvé une forte corrélation entre la quantité de couple appliquée et la perte de hauteur.
En tant que tel, la récupération avant a été adaptée, les pilotes ont donc simultanément mis l’hélicoptère dans une attitude de nez et ont porté la puissance à 70% en élevant le collectif.
En revanche, la technique de Vuichard nécessite que le pilote soulève le collectif pour obtenir la puissance maximale disponible, tout en appliquant simultanément le cyclique latéral pour rouler dans le sens de la poussée du rotor de queue et en utilisant les pédales de pied pour maintenir la tête. Une fois la descente arrêtée, le cyclique est assoupli pour retrouver la vitesse.
De plus, l’étude espérait «déterminer expérimentalement aussi précisément que possible» les conditions de vol où VRS commence à se développer.
La recherche a été menée par le Laboratoire de recherche aérospatiale française ONERA et a vu des tests en vol effectués par la DGA – Essais en Vol, l’agence de test expérimentale de l’organisme d’approvisionnement de la défense.
Des vols ont été effectués à la base aérienne d’Istres dans le sud de la France à la fin de 2023 et au début de 2024 à l’aide d’un Airbus Helicopters AS550 Fennec Single et d’une paire de twins moyens AS365N3 Dauphin à une altitude de sécurité de 3000 pieds.
Un total de 229 points ont été effectués sur huit vols – quatre pour chaque type – dont 177 ont finalement été validés: 146 récupérations ont été effectuées là où les VR ont été pleinement développées, avec 31 au début de la condition; Les vols ont également vu une division à peu près même entre les récupérations avant et Vuiichard.
Bien que notant les limites de l’étude – le petit nombre de vols à travers deux types d’hélicoptères avec des systèmes de rotor similaires – EASA estime toujours que les résultats sont une contribution précieuse au sujet.
En particulier, les résultats des tests pour les deux types ont montré une «bonne cohérence» avec les prédictions d’ONERA pour le début de la VRS.
Pour mesurer l’efficacité des deux techniques de récupération, les chercheurs ont utilisé deux critères: la perte de hauteur de l’hélicoptère pendant la manœuvre et le temps pris pour le terminer.
Pour le Fennec, la technique de Vuichard a montré des performances «légèrement meilleures» une fois la condition VRS établie. En moyenne, l’hélicoptère a perdu 199 pieds et la récupération a été achevée en 9,23s, contre des chiffres de 221 pieds et 9,55s pour la technique avant.
Au début, la technique de Vuichard était particulièrement meilleure, montrant des chiffres moyens de 82 pieds / 6,5 s contre 168 pieds / 9,3 s pour la technique avant.
« Cependant, les récupérations de Vuichard ont été généralement effectuées avec un couple moyen plus élevé. Lorsque vous limitez la comparaison à une plage similaire de couple moyen pendant la récupération, les performances des deux méthodes deviennent similaires », ajoute le rapport.
Sur le Dauphin, quant à lui, la technique de Vuichard a généré des chiffres moyens pour les récupérations VRS établies et d’apparition de 256 pieds / 11,6s et 179 pieds / 10,8, respectivement, par rapport à 227 pieds / 8,5s et 247 pieds / 10,9 s pour les récupérations à terme.
Notant la différence 3S entre les deux techniques une fois que VRS est entièrement développé, le rapport indique que cela est «en partie expliqué par le temps nécessaire pour récupérer une (vitesse verticale) positive après avoir quitté les VR et essayé de revenir sur planer, en raison de la puissance disponible limitée sur le Dauphin».
Les pilotes ont également été invités à évaluer la charge de travail lors de chaque manœuvre de récupération. Bien que l’étude reconnaisse leur relative inconnue avec la technique de Vuichard, même après s’être habituée au processus, cela « n’a pas changé leur rétroaction sur la charge de travail perçue », dit-il.
«Les pilotes ont exprimé une charge de travail plus élevée lors des récupérations de Vuichard, avec des actions à haute fréquence sur les trois axes (de contrôle) et sur le collectif pour éviter de dépasser les limitations (de couple), et dans un court intervalle de temps.»
Sur les deux hélicoptères, les pilotes ont estimé que les récupérations de Vuichard étaient «moins intuitives que les récupérations à l’avant» – en partie à cause de leur formation – «et moins à l’aise en raison des changements soudains d’attitude souvent expérimentés, en particulier sur le Dauphin».
Même lorsqu’ils sont étroitement surveillés par le copilote, les limitations de puissance de décollage ont été «souvent approchées», dit-il, ajoutant: «Dans des conditions opérationnelles, pour un pilote avec des compétences normales en utilisant immédiatement toute la puissance disponible au début de la reprise, il y aurait un risque élevé pour dépasser les limitations de l’avion.»
L’étude suggère qu’il est déconseillé d’utiliser la technique de Vuichard sur le Dauphin en raison de certaines limitations de conception avec l’hélicoptère, à moins que la récupération directe ne puisse être effectuée, par exemple en raison d’obstacles.
Pour les deux types, les récupérations «inverses» de Vuichard – où l’hélicoptère est roulé dans la direction opposée à la poussée du rotor de queue – ont également été tentés, ce qui a montré des «bonnes performances».
«Bien que la taille de l’échantillon soit petite, ce résultat est intéressant et cohérent avec la rétroaction pilote qui indiquait une récupération de Vuichard inversée à l’inverse apparemment plus facile et plus fluide, par rapport à la récupération« normale »de Vuichard», dit-il.
Il appelle à des tests de vol supplémentaires de cette technique «inversée» pour valider les avantages perçus.
