L'autogire aux Etats-Unis.

 

"" Harold Pitcairn, One of the First ""

Historique : La revue Aviation Magazine, les ales et l'espace, n°368 du 1er avril 1963, aux éditions OJD, diffusion publicité, par Paul Lambermont.

Historique : Quatre millions et demi de dollars d'avant guerre ! Telle est la somme qu'un Américain Pitcairn, devait consacrer au perfectionnement de l'autogire, et ceci dès 1929, au moment même où le marasme des affaires et la crise économique commençaient à déferler sur le monde.

Né d'une riche famille d'industriels, Harold F. Pitcairn prend ses premières leçons de vol à Hammondsport, New York puis à Newport News en Virginie en 1916. La même année, il construit avec Jean Vinet un hydravion qui jamais ne vola car l'appareil est gravement endommagé sur la remorque qui doit l'amener jusqu'à la rivière pour le premier essai. Quelques temps après l'Armistice, Harold Pitcairn, en bon businessman qu'il est, crée une ligne aérienne postale. Sa compagnie, l' "Eastern Airways", exploit principalement la ligne New York-Miami avec des biplans "Pitcairn" les "Mailwing". Le contrat passé avec les Postes américaines s'avère très rentable, mais Pitcairn se dit qu'un jour, s'il veut continuer, il faudra aussi emmener des passagers. Or, il n'y tient pas car, à aucun prix, il ne veut endosser la responsabilité d'un éventuel accident; aussi, en 1929, il vend sa compagnie. Elle est devenue l'importante "Eastern Air Lines".

Comme le problème de la sécurité de l'appareil est une véritable obsession chez Pitcairn, il n'est pas étonnant de le voir suivre de près les recherches entreprises sur les voilures tournantes. Il connait l'autogire de la Cierva. En 1928, il se rend en vacances en Grande-Bretagne avec l'arrière pensée d'y renconter l'inventeur espagnol, ce qui fit et, à la suite de cette entrevue, Harold Pitcairn rentre en Amérique avec un autogire, le C 8. Auparavant, il remplace le moteur Lynx de 180 CV par un Whirlwind J-5 de 225 CV. Ce sera le premier autogire à voler aux USA car, aussitôt débarqué, Harold Pitcairn le fait remonter et prend place aux commandes. Ce C 8 Mark IV est aujourd'hui conservé au Musée national de l'Air à Washington.

Quelques semaines suffisent à Pitcairn pour examiner sous toutes les couvertures son C 8 Mark IV et être convaincu. En février 1929, il conclut un accord définitif avec La Cierva qui lui donne pour l'Amérique les droits attenant à l'autogire. La compagnie "Autogiro of America" est alors créée. Son but : fabriquer ou céder des licences relative à l'autogire. Les premiers hélicoptères Sikorsky porteront d'ailleurs une plaque gravée "Licensed by Autogiro Company of America" puis les numéros de quarante brevets américains ayant trait à l'autogire !

Autogiro of America commence à faire le bilan de son acquisition et Pitcairn de déclarer :

"Si jamais nous réussissons à pouvoir décoller verticalement avec un autogire, nous serons en possession d'une machine qui pourra faire presque tout ce qu'on attend d'un hélicoptère sans en avoir les inconvénients !"

Entre-temps, dans les ateliers de Pitcairn à Willow Grove, tout près de Philadelphie, l'ingénieur Agnew Larsen (qui fut, en 1958, chef du département des voilures tournantes chez Glenn Martin) avec Paul Stanley et Harris Campbell mettent au point une formule élégante pour le départ : le lancement mécanique du rotor par le moteur grâce à un embrayage qui est libéré avant le décollage. La Cierva, qui se trouve aux Etats-Unis au moment des essais, va à son retour en Europe, incorporer cette solution sur tous ses autogires à partir du C 19 Mark IV de 1931.

Le premier autogire sorti par Pitcairn est le PAA 1. Il possède un rotor à quatre pales haubannées de 11,80 m de déiamètre et le moteur de la machine est un Kinner B-5 de 125 cv. Les ailes ont une envergure de 6,90 m. Au PAA 1 succède le PCA-2 construit suivant la même technique que le PAA 1 mais avec Wright de 300 cv. Le plafond de cet appareil est de 5 000 mètres et les vitesses mini et maxi sont respectivement de 40 à 140 km/h. Pitcairn a fabriqué 24 autogires de ce type et c'est avec l'un deux que le pilote Jim Ray se posa sur les pelouses de la Maison Blanche à Washington quand Pitcairn reçut des mains de Hoover, le président des Etats-Unis le "Collier Trophy" pour l'année 1931, récompense accordée à la personne ayant le plus efficacement contribué à l'avancement des Sciences Aéronautiques.   

Le premier autogire Pitcairn, le PAA 1 avec son moteur de 125 cv.

Source : La revue Aviation Magazine n°368 d'avril 1963.

Un Pitcairn PA-5 Mailwing de collection conservé aux Etats-Unis. C'est à des passionnés d'aviation ancienne comme l'Americain Cole Palen que l'on doit de voir voler aujourd'hui des avions aussi anciens et rares que ce Pitcairn Super Mailwing.

Source : L'Univers des avions 1848/1939, aux éditions Gründ, août 2005.  

Cierva C 8L Mk II, premier appareil à voilure tournante ayant traversé la Manche (18 septembre 1928). Le C 8L Mk II était propulsé par un moteur en étoile Armstrong Siddeley Lynx de 2 000 ch. Vitesse maximale, 160 km/h; poids maximal en charge, 1 120 kg; distance franchissable, 410 km.

Souirce : La revue Connaissance de l'Histoire n°6 d'octobre 1978.

En 1933, Pitcairn entreprend la construction du plus gros autogire jamais réalisé aux Etats-Unis, le PA 19. Ce quadriplace est équipé d'un Wright de 420 cv et à pleine charge, c'est-à-dire au poids total de 1 830 kilos, il peut atteindre une vitesse maximale de 160 km/h. La grande innovation sur cet appareil est le contrôle direct par le pilote du plan de rotation de la voilure tournante. Le PA 19 sera un des derniers Pitcairn à être doté d'ailes, les appareils qui suivirent adoptant le "contrôle direct" du rotor, ce qui permet de supprimer les ailes ainsi que les gouvernes de queue.

Le PA 33, biplace en tandem, fut envoyé en 1935, au Centre d'essais du NACA à Langley et y reçut des militaires la désignation YG 2 (G pour Gyroplane), l'YG 1 étant un autogire Kellett. Le PA 34, semblable au PA 33 prit, en version pour la Marine, les initiales XOP 2.

Le PA 36 peut pratiquer le "décollage sauté", c'est-à-dire sans roulement au sol, cales de départ restant en place !. La particularité de cet appareil est qu'il peut également circuler sur route. Les pales du rotor étant repliées sur le système de transmission qui le relie à la roue arrière.

Les PA 39 de 1941 sont les derniers autogires de Pitcairn et furent construits pour le compte des Britanniques qui les essayèrent à bord du bateau "Empire Mersey" en mai 1942.

Harold Pitcairn, fondateur d'Eastern, commença expérimentation d’autogires dans les années trente. Le PA 34 était un appareil militaire expérimental désigné XOP-2 par l'Us Navy. Moteur, Wright en étoile R-975-EQ de 420 ch; vitesse de croisière, 185 km/g, c'est un biplace.

Source : La revue Connaissance de l'Histoire n°6 d'octobre 1978.  

Les autogires Pitcairn furent produits avec ou sans ailes auxiliaires. Le PA 39, qui était dépourvu de voilure mais qui était doté d'un empennage tridérive, disposait d'un rotor tripale.

Source : La revue l'Encyclopédie de l'Aviation n°137, novembre 1984.

"" Les autogires Buhl et Kellett ""

En dehors de Pitcairn, la compagnie "Autogiro of America" eut deux licenciés : Buhl et Kellett. La Buhl Manufacturing Compagny réalisa un seul prototype en 1930, un autogire à hélice propulsive, formule remise à la mode ces dernières années avec Bensen.

Le Buhl est un biplace en tandem, le pilote se trouvant à l'avant. La visibilité est excellente puisqu'il a été conçu pour les travaux d'observation et de photo aérienne. Il pèse à vide 635 kilos et est équipé d'un Continental de 165 cv. Le diamètre du rotor quadripale est de 14,60 m.

Wallace Kellett eut plus de succès que Buhl. Avec son ingénieur en chef Richard Prewitt, il développa toute une gamme d'autogires destnés à satisfaire aussi bien la clientèle civile que militaire. C'est un Kellett qui, en 1934, accompagna le vice-amiral R. Byrd dans son expédition au Pôle Sud. C'est encore un Kellett qui, l'année suivante, le 25 mai 1935, démontrait comment depuis le toit de la poste même, le courrier "par air" pouvait être transporté à l'aérodrome voisin. Un peu plus tard, l'Eastern Air Lines, l'ex-compagnie de Pitcairn, utilisera ce moyen entre Philadelphie et l'aéroport de Camden, réduisant la durée du parcours à seulement 10 minutes au lieu des habituelles 45-50 minutes !... et le Kellett vole même quand les conditions météo retiennent au sol les avions.

Le "contrôle direct" mis au point, Kellett en livre plusieurs appareils équipés à l'armée qui les utilise pour des missions de reconnaissance ou de réglage de tir. Vers la fin de la guerre mondiale, Kellett termine, toujours pour le compte de l'armée, le premier hélicoptère américain à rotors engrenant, le XR-8, baptisé "Synchropter" (Cette formule de rotors fut inaugurée en Allemagne par Flettner et est encore aujourd'hui adoptée par Kaman). D'autres hélicoptères devaient succéder au XR-8 : leXH-10 également du type "Synchropter" et le KH-15, hélicoptère expérimental à réaction pure. Ces dernières années cependant, la firme Kellett revenait aux autogires avec son projet KH-17 et son autogire agricole, une reprise du KD-1A d'avant guerre.

L'autogire du début de la Kellett Aircraft Corporation, le K-2 de 1931, est un appareil biplace côte à côte muni d'un rotor pesant au total 150 kilos, soit 22 % du poids total de l'autogire, le moteur étant un Continental de 165 cv. K-3 et K-4, à part quelques perfectionnements de détail sont similaires au K-2.

Le premier Kellett valable est le KD-1 de 1934 (K pour Kellett et D pour Direct control), biplace en tandem avec rotor à trois pales repliables. Dans l'ensemble, ses performances sont meilleures que celles de son équivalent britanniques, le C 30. Un certain nombre de variantes ont été construites, en particulier les KD-1A et KD-1B. Le KD-1A vient d'ailleurs tout récemment d'être repris sans modification sensible en version agricole, en 58-59. C'est aussi lui qui fut acheté par le Centre d'essais de l'armée de l'air japonaise en 1939 et confié plus tard à la firme Kayaba qui se met alors à construire un appareil semblable en tous points ! Le KD-1B fut surtout un autogire postal. Les KD-1 ont pour moteur un Jacobs L4 de 225 cv. Ils pèsent à vide 613 kilos et en pleine charge 931 kilos. Le diamètre du rotor est de 12,20 m; la vitesse de croisière, 165 km/h; la vitesse maximale est de 240 km/h et minimale, 26 km/h. En version militaire il s'appelle YG 1.

Au début de la seconde guerre mondiale; Kellett développe le KD-1 en YO-60 étudié spécialement pour les missions d'observation. Le YO-60 est équipé d'un Jacobs de 300 cv. La guerre terminé, toujours à partir du KD-1, un nouvel autogire est dessiné : le KH-17 A. Au fuselage du KD-1 des moignons ont été ajoutés pour recevoir deux Lycoming de 140 cv. Le KH-17 A a été conçu pour permettre l'étude de la formule convertible.  

L'autogire de Buhl de 1931.

Source : La revue Aviation Magazine n°368 d'avril 1963.

Dessin de l'autogire Buhl (1931), étudié spécialement pour l'observation et la photographie, l'autogire américain Buhl était doté d'une hélice propulsive; moteur 165 cv Continental, appareil biplace.

Source : La revue Connaissance de l'Histoire n°6 d'octobre 1978.

Le Kellett KD-1.

Le Kellett K-2.

Le Kellett KH-17.

Source des trois photos : La revue Aviation Magazine n°368 d'avril 1963.

Dessin du Kellett KG-1A, version militaire du KD-1, développé à la fois pour l'armée et les services postaux urbains, le KG-1A fut essayé par l'Armée de terre des Etats-Unis.

Source: La revue Connaissance de l'Histoire n°6 d'octobre 1978

Le Kellett KD-1A, qui ressemblait d'assez prés au Cierva C 30, se présentait comme un autogire d'une conception beaucoup plus avancée que celle du K-2. Grâce à la possibilité dont il disposait d'embrayer le rotor sur le moteur, le pilote pouvait faire décoller sa machine sur une distance très courte. Une fois en l'air, le rotor redevenait libre. Le KD-1A était propulsé par un moteur Jacobs L-4 en étoile de 225 ch (168 kW).

Source : La revue l'Encyclopédie de l'Aviation n°113, année 1984.

L'autogire Avro Rota C 30 de la Royal Air Force en 1936.

Source : Les avions de combat aux éditions Princesse, 4e trimestre 1979.

En 1937, sept YG-1B munis d'un nouvel équipement furent achetés par l'US Army. Prises en compte sous la désignation XO-60 en 1942, ces machines servirent à l'observation. Remotorisés avec un Jacobs R-915 de 300 chevaux et modifiés au niveau de la cabine, six autogires prirent la dénomination YO-60.

Source : Fiche technique Edito-Service S.A. aux éditions Atlas (Photo Musée de l'Air). 

La photo représente le Kellett XR-8 en vol, propulsé par un moteur de 245 ch. Il fut utilisé à des fins expérimentales et avec succès par l'US Army.

Source : Fiche technique Edito-Service S.A. aux éditions Atlas (Photo Musée de l'Air).

"" Convertaplane et Gyroplane ""

Parallèlement à l'autogire, le "Convertaplane" d'Herrick fait son apparition en 1931. L'idée de Gérard Herrick est, non pas d'équiper d'un rotor un appareil, mais tout simplement de transformer un biplan de telle manière que l'aile supérieure puisse être mise en rotation ! Il le réalise, aidé par Ralph Herbet McClarenn de l'institut Franklin, partisan acharné du rotor bipale. Fin 1931, un premier appareil, le petit HV-1 démontre la validité de cette formule en effectuant, à Niles dans le Michigan une série de vols en biplan puis en monoplan avec aile-rotor. La même série d'essais est répétée en juillet 1937 avec le HV-2, mais cette fois avec chabgement de configuration en vol. L'appareil a décollé en biplan et s'est posé à la façon d'un autogire. L'envergure de l'aile inférieure fixe était de 8,53 m avec une surface de 9 m² et celle de l'aile rotor de 7,36 m avec 6,3 m².

L'appareil de Wilford ressemble davantage aux autogires des premières heures. Burke Wilford a parcouru l'Europe en quête d'une formule originale d'avion sûr aux vitesses lentes. (Avec Vincent Burnelli, il avait déjà construit un avion lent remarqué au "Guggenheim Safe Airplane Contest de 1927"). Il manqua de peu La Cierva. Ce dernier venait de traiter avec Pitcairn. Ne voulant pas rentrer au U.S.A. les mains vides, il se rabattit sur deux Allemands Walter Rieseler et Walter Kreiser qui venaient d'imaginer un rotor avec pales se mettant en drapeau suivant leur position durant le cercle décrit.

Le premier autogire de Wilford vola en août 1931 à Paoli en Pennsylvanie. Accidenté plus tard, Wilford construisit un second gyroplane, le XOZ-1 qui fut présenté à la commision de la marine américaine en 1937. Le moteur était un Kinner de 160 cv. Les ailes avaient une envergure de 8,33 m, le rotor un diamètre de 9,77 m. Croisant à 145 km/h, il se posait à 48 km/h. La commission ne s'intéressa pas à cet appareil : "Il lui faudrait au moins dix heures d'autonomie pour pouvoir l'utiliser dans la chasse sous-marine". Or, il ne les avait pas.

Le convertaplane de Herrick est un des rares avions convertibles qui aient volé jusqu'ici. Le rotor se bloque transversalement après le décollage et devient un second plan sustentateur. Le modèle HC-6D, représenté ici sera équipé d'un rotor à réaction.

Source : La revue Science et Vie, spécial aviation 1951.

"" Les autogires modernes ""

Igor Bensen, encore à la General Electric, faisait partie du département qui s'occupait de l'expérimention des voilures rournantes et plus particulièrement du GE Gyroglider, un autogire semblable au Rotaplane de Hafner, au Centre d'essais en vol de Schenectady.

En 1953, il créée sa propre compagnie et si accessoirement il entreprend la réalisation de deux petits hélicoptères, le Mid-Jet et le Skyscooter, Bensen se consacre surtout à l'autogire. Son B-6 ne pesant même pas 40 kilos à vide comporte un rotor bipale qu'on met en mouvement à la main. Remorqué derrière un véhicule, il peut décoller quand la vitesse atteint environ 35 km/h. Au B-6, qui se vendait en pièces détachées, a succédé le B-7 dont la seule différence avec le B-6 est que le rotor ne repose plus au sommet des trois tubes, deux venant de part et d'autre du siège et le troisième émergeant entre les pieds du pilote, mais sur un seul support mono-mat. Le B-7 existe en version "gyroglider" et en version "hydroglider" quand il est équipé de flotteurs.

Avec un moteur, cet autogire n'a plus besoin d'être remorqué. Sous la désignation de B-7M, il fut essayé dès 1955 équipé d'un 4 cylindres Nelson H 59A développant 410 cv. Le Bensen B-8M est similaire au précédent mais avec un moteur plus puissant, un McCollosh 4318E de 72 cv. Avec flotteurs, il prend la désignation B-8 W (L'autogire Beagle-Wallis, qui effectua des démonstrations en septembre dernier, à Farnborough, est un Bensen B-8 M modifié). Les plans de ces divers Bensen se vendent aux Etats-Unis pour la somme de 25 dollars et doivent permettre aux enthousiastes de construire eux-mêmes meur propre appareil !

Un nouvel autogire, à hélice propulsive comme le Bensen motorisé, est le Saalfeld qui effectua son premier vol le 12 octobre 1960. Tel le Bensen, le Saalfeld peut être construit d'après plans par l'amateur. Il est équipé du même McCullosh que le B-8 M et pèse à vide le même poids bien qu'il soit biplace côte à côte. Une carrosserie en plastique protège le pilote et son passager. La vitesse économique de croisière est de 80 km/h et l'autonomie du Saalfeld est de 400 km.

L'autogire Sportsman de la firme Rotorwings fit ses débuts la même année que le Saalfeld. Le rotor qui mesure 8,37 m est aussi bipale et son hélice propulsive est mue par un Continental C 85 dont le remplacement par un 115 cv est prévu.

Un quatrième appareil a vu le jour également aux U.S.A. et sa croissance fut marquée par de graves difficultés financières. Le Umbaugh est un autogire biplace qui a obtenu son certificat de navigabilité FFA en septembre 1961. Il est à présent assemblé par la firme Peace River Manufacturing Corporation. Le rotor tripale d'un diamètre de 10,67 m peut être temporairement embrayé sur la Lycoming 0-360 de 180 cv en vue du décollage sur place. Une version quadripale est à présent à l'étude.

Ne quittons pas l'Amérique sans mentionner le remarquable AVIAN canadien à hélice propulsive carénée et gouvernail monté à l'intérieur du carénage. Le moteur de l'Avian 2/180 est un Lycoming de 180 cv. Le rotor tripale de 10,05 m est muni de tabs aux extrémités des pales. Pouvant emmener près de 500 kilos de charge utile, cet autogire, s'il sort en série pourrait peut-être devenir, déclare Masson Regnault, le directeur du Gyrafrique qui suit de très près son développement, "l'appareil idéal d'aviation agricole".

Après la guerre, chez General Electric, l'autogire a servi de banc d'essais de rotors à statoréacteurs.

Source : La revue Aviation Magazine n°368 d'avril 1963.

Propulsé par deux statoréacteurs montés aux extrémités du rotor, le Bensen Mid-Jet ne pesait que 45 kilos à vide. Il est ici piloté par Betty Skelton, un célèbre cascadeur.

L'autogire Bensen fut expérimenté de manière brève par l'US Air Force sous la désignation de X-25B.

Bénéficiant de l'expérience acquise avec le B-8, le B-9 dispose de deux rotors contrarotatifs.

Source des trois photos : La revue l'Encyclopédie de l'Aviation n°31, aux éditions Atlas 1982.

Jean - Marie