Nicolas Florine
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I. La personnalité Né à Batoum (Géorgie), le 1er août 1891 (Ne fut pas membre des Vieilles Tiges) Sa Carrière
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- Dès la fin des années 1920, il conçoit un projet basé sur l’utilisation de deux rotors sustentateurs disposés en tandem. Cette « solution Florine » se concrétise entre 1929 et 1939 sous la forme de trois hélicoptères prototypes. Après la 2e Guerre mondiale, le projet d’un petit hélicoptère à quatre rotors est lancé mais ne survit pas au retrait du soutien officiel en 1949.
- La grande naturalisation lui est offerte par la Belgique en 1934 en reconnaissance des services éminents rendus à la nation et à son aéronautique.
- Nicolas Florine reste attaché au Service Technique de l’Aéronautique jusqu’à sa retraite en 1956
II. Curriculum vitae
« Une main de fer dans un gant de velours…de triple épaisseur ! Une modestie poussée jusque dans ses derniers retranchements. L’indulgence faite homme. Un chef sachant arrondir les angles ; du moelleux dans le commandement ! Et pourtant du caractère, de la fermeté, de l’énergie.
Un ingénieur osant scruter à fond une question sans crainte de trouver les faits qui en résultent, dussent-ils ruiner les théories qui lui étaient les plus chères ; un homme de science étudiant plusieurs inventions à la foi, si bien que l’on se demande parfois s’il ne possède pas le don d’ubiquité.
Mathématicien né, M. Florine se délasse en travaillant et travaille pour se délasser ».
(Victor Boin, dans la Conquête de l’Air Bruxelles 1er avril 1929)
Né à Batoum au cours d’un séjour de ses parents en Géorgie, Nicolas Florine passe son enfance et sa jeunesse à Saint-Pétersbourg où la famille habite. Il a 19 ans lorsque, accompagnant son père, il vient en Belgique à l’occasion d’une visite de l’Exposition Universelle de Bruxelles en 1910.
Il suit les cours de l’Institut des Ingénieurs des Voies de Communication de Saint-Pétersbourg. En 1914, à 23 ans, il y obtient le diplôme d’ingénieur civil en mécanique aéronautique. Dans le même Institut, il sera assistant du professeur S. Timoshenko, célèbre mécanicien russe. Il y rencontre un jeune ingénieur qui, vers 1910 à Kiev, avait tenté sans succès de faire voler deux hélicoptères de sa fabrication : c’était Igor Ivanovich Sikorsky, qui réalisa son rêve bien plus tard aux Etats-Unis.
Il sera aussi attaché au Service du Comité Technique de l’Administration Centrale de la Flotte de guerre aérienne russe dont le directeur était le professeur Dimitri Yacovleff (qui deviendra plus tard professeur ordinaire à l’Université de Liège).
Lorsque la révolution bolchevique éclate en 1917, il décide de quitter la Russie via la Finlande. Il offre ses services à plusieurs nations ; les Etats-Unis et la Belgique répondent favorablement
Il choisit la Belgique où il arrive en 1920, à l’âge de 29 ans. Les scientifiques belges qu’il rencontre sont impressionnés par l’intelligence vive, le vaste savoir et le génie mathématique du jeune immigré. Sans délai, il est mis en fonction d’ingénieur au Service Technique de l’Aéronautique où il est chargé d’études mathématiques sur le comportement aérodynamique des ailes d’avion et sur le fonctionnement des hélices en vol.
Dès 1920, il est affecté au Laboratoire Aérotechnique de Belgique qui vient d’être créé à Rhode-Saint-Genèse. Associé à Alfred Renard, il participe à l’étude et à la construction du premier grand tunnel aérodynamique dont se dote la Belgique.
Ses études mathématiques sur divers phénomènes aérodynamiques encore mal connus sont publiés en Belgique et à l’étranger. Dès janvier 1922, le Bulletin n° 1 du Laboratoire Aérotechnique publie une étude scientifique et mathématique intitulée Traînée induite des ailes d’avion. Plus tard sera publiée une étude monumentale d’une centaine de pages intitulée Quelques problèmes de la théorie tourbillonnaire de l’hélice propulsive et de l’aile d’avion.
Les études de Florine abordent aussi le domaine totalement en friche des appareils à voilures tournantes. Il dépose à Bruxelles le 3 décembre 1926 un brevet d’invention protégeant des systèmes et dispositifs nouveaux qu’il destine aux hélicoptères multirotors ; ce sont notamment les rotors en tandem tournant dans le même sens ; le contrôle des couples de réaction par inclinaison latérale des axes des rotors ; les mécanismes de commande du pas des pales de rotors multiples. Ce brevet sera déposé ultérieurement en Grande-Bretagne, en Allemagne et aux Etats-Unis.
Les résultats des calculs ayant conduit au dépôt du brevet d’invention sont publiés dans le Bulletin du Service Technique de l’Aéronautique sous le titre Eléments du calcul de stabilité d’un hélicoptère, étude complétée par une Note concernant l’établissement des équations du mouvement dans l’espace à trois dimensions signée par le Professeur Risack de l’Ecole Militaire. Ce document de cinquante pages est capital : il est la base des inventions et des réalisations ultérieures de Nicolas Florine.
La possibilité de réaliser les solutions novatrices issues des études théoriques prend corps en 1927 lorsque la SNETA (Société Nationale pour l’Etude des Transports Aériens) apporte son appui financier au projet d’hélicoptère présenté par le jeune inventeur. Le FNRS (Fonds National de la Recherche Scientifique), dont il détient le titre de chercheur, lui apportera à son tour son soutien financier en 1931. Il construira ainsi trois hélicoptères à rotors en tandem les Florine Type I, Type II et Type III - Puis après le 2e Guerre mondiale, il entreprendra la construction d’un petit hélicoptère monoplace à quatre rotors.
L’essentiel de ses travaux scientifiques a été consacré aux hélicoptères. Mais occasionnellement, dans sa fonction d’ingénieur du Service Technique de l’Aéronautique, Nicolas Florine sera parfois chargé de conduire des équipes d’enquête et d’investigation lors d’accidents d’avions survenus en Belgique ou à l’étranger.
Son esprit inventif, son génie très universel le poussent aussi vers d’autres domaines de la science. Il s’intéresse passionnément à la photographie et réalise des instruments stéréoscopiques. Le « cinématographe » aussi le passionne ! Il met au point et réalise un dispositif d’entraînement continu des projecteurs de cinéma. Il conçoit encore un procédé de cinéma « en couleur » à partir de film noir et blanc : il utilise pour cela trois objectifs associés à trois filtres qui permettent la superposition d’images colorées.
Autre facette de son talent : la conception d’un planeur présenté en 1923 à un concours de plans de planeurs ; le beau monoplan à ailes cantilever de grand allongement (envergure de 16 m) remporte le concours.
Les mathématiques ne sont pourtant pas son unique horizon. Nicolas Florine est par exemple grand amateur du jeu d’échec. Et, comme beaucoup d’esprits mathématiques, il est très bon pianiste ; mais il ne jouait rien de mémoire ce qui fut catastrophique lorsque, vers la fin de sa vie, un décollement de la rétine le rendit presque aveugle.
Jeune citoyen russe immigré dans notre pays et désireux de s’y établir, il demanda et obtint rapidement la « petite naturalisation » belge. La « grande naturalisation » lui fut « offerte » par la Nation en 1934, une procédure inhabituelle justifiée par les services éminents rendus à la Belgique et à son aéronautique.
Attaché au STAé jusqu’à sa retraite en 1956, Nicolas Florine s’éteint le 21 janvier 1972 à Bruxelles dans sa 81e année.
III. Une réalisation exceptionnelle
Le cadre
Au cours du premier tiers du 20e siècle, l’hélicoptère reste quasiment un « rêve inaccessible » ! ! ! Alors que l’on assiste à une évolution soutenue des performances des avions qui deviennent rapidement « opérationnels » ( on traverse l’Atlantique Nord en 1927), on constate tout au contraire que les progrès de l’hélicoptère restent lents et que les nombreuses tentatives faites par d’audacieux inventeurs de machines à voilures tournantes sont des échecs pour la plupart.
En 1922, un « monstrueux » appareil à quatre rotors, conçu aux Etats-Unis par de Bothezat, fait un vol stationnaire de 1 minute 42 secondes. Huit ans plus tard, en 1930, (l’année où Mermoz réalise en avion la première liaison postale Europe-Amérique du Sud) un constructeur italien, D’Ascanio, réussit à faire voler un hélicoptère à deux rotors contrarotatifs pendant 8 minutes 45 secondes. Mais tout cela ne débouche sur rien de durable.
En Belgique, sous l’égide du Service Technique de l’Aéronautique, Nicolas Florine s’attaque dès les années 1920 aux terribles défis que posent la stabilité et la manœuvrabilité des appareils à voilures tournantes. Il conduit à ce sujet de savantes études mathématiques et réalise de nombreux essais pratiques en soufflerie aérodynamique. Les résultats obtenus le conduisent à choisir d’expérimenter la formule de l’hélicoptère à deux rotors disposés en tandem.
En 1929, il construit un premier prototype qui servira de banc d’essai aux innovations qu’il a conçues. Un deuxième appareil, construit selon un principe identique mais amélioré, va réussir en 1933 la toute première démonstration indiscutable de la faisabilité technique de la configuration à rotors en tandem. L’exploit du Florine II a un retentissement mondial.
La réalisation
Pour maîtriser les problèmes récurrents qui mettent les performances de l’hélicoptère loin derrière celles de l’avion, Nicolas Florine va jeter dans la balance tout le poids de sa science, de son génie et de son inventivité. Il disposera à Rhode-Saint-Genèse des moyens modernes mis à sa disposition par le Laboratoire Aérotechnique.
Les essais des éléments dynamiques et des principaux ensembles mécaniques nécessaires à la construction d’un hélicoptère à rotors en tandem sont réalisés au Laboratoire, notamment sur des modèles réduits de pales et sur des modèles réduits de rotors avec commande du pas des pales. Pour ce faire, Florine a réalisé une ingénieuse machine d’essai qui peut enregistrer simultanément sept paramètres et permet de travailler à différents angles d’attaque des pales (pas collectif), de faire varier l’incidence des pales en mouvement (variation cyclique du pas des pales) et d’incliner l’axe d’hélice par rapport au vent relatif (simulation de la translation de l’hélicoptère). L’équipement d’essai permet aussi de simuler et mesurer l’effet de sol sur la portance (vol à proximité du sol) et de faire fonctionner le rotor en autorotation (cas de la panne de moteur).
La solution des rotors en tandem telle que la conçoit Nicolas Florine présente une caractéristique exceptionnelle et innovante : celle de faire tourner les deux hélices sustentatrices dans le même sens. Leurs couples de réaction ne s’équilibrent donc pas mutuellement mais les calculs faits par l’inventeur indiquent que l’appareil bénéficiera ainsi pleinement des effets stabilisateurs gyroscopiques et aérodynamiques inhérents à la rotation des deux voilures indépendantes. Mais il faut néanmoins équilibrer les couples de réaction ; pour cela Florine étudie et réalise une solution totalement inédite : il incline latéralement (l’un vers la gauche l’autre vers la droite) les axes de rotation des rotors d’environ 7° de part et d’autre de l’axe longitudinal de l’hélicoptère et obtient ainsi l’équilibrage automatique des couples ; d’autre part, par action du pilote sur les palonniers, l’inclinaison des axes peut être légèrement modifiée pour contrôler la rotation horizontale de l’hélicoptère autour de son axe vertical.
En 1927, Nicolas Florine entreprend à Rhode-Saint-Genèse la construction en vraie grandeur d’un premier prototype. C’est le Florine I qui servira à mettre à l’épreuve les solutions techniques et aérodynamiques nouvelles protégées par le brevet d’invention de 1926. Les essais commencent en 1929 et se poursuivent jusqu’à l’été 1930 : au cours d’un essai statique, une rupture catastrophique de la transmission endommage gravement l’appareil. Le Florine I aura, jusqu’à sa destruction, été le nécessaire banc d’essai au sol sur lequel tous les éléments dynamiques ont été méthodiquement soumis à la torture.
En 1931, tirant parti des essais fait avec le premier prototype, il entreprend la construction du Florine II : son fuselage en tubes soudés est fabriqué chez Alfred Renard ; le moteur en étoile à 9 cylindres de 200 CV vient aussi des ateliers Renard. Un jeune ingénieur du Laboratoire Aérotechnique Robert Collin est associé à la réalisation de l’hélicoptère dont il sera le pilote d’essai. Le premier vol est tenté le 12 avril 1933 sur l’étroite pelouse entre les bâtiments du Laboratoire et la Chaussée de Waterloo. C’est le début d’une longue série d’une vingtaine de vols (ce qui, pour un prototype, est exceptionnel à cette époque des pionniers). Ces vols, de quelques secondes puis progressivement de quelques minutes, sont émaillés de multiples incidents techniques auxquels Florine, Collin et Renard apportent méthodiquement des solutions. A l’automne, les progrès sont marquants, la stabilité et la manœuvrabilité sont très satisfaisantes au point de permettre, dès le 25 octobre 1933, de battre officieusement le record mondial de durée de vol en hélicoptère : Robert Collin aux commandes du Florine II tient l’air pendant 9 minutes 58 secondes. Les vols réalisés à Rhode-Saint-Genèse démontrent pour la première fois la faisabilité pratique de l’hélicoptère à rotors en tandem qui a pu voler de façon continue grâce notamment à un système de commandes de vol efficaces, fiables et précises qui permettent au pilote de bien contrôler l’appareil autour des axes de tangage, de roulis et de lacet.
Au début de 1934, le Florine II est transporté à l’aérodrome de Haren pour y poursuivre les essais de vol en ligne droite et en virage à des vitesses progressivement augmentées. L’appareil est détruit le 4 mai 1934. Suite au dysfonctionnement d’un des embrayages de la transmission, les rotors tournent à des vitesses légèrement différentes ; le pilote perd le contrôle de l’hélicoptère dont les rotors développent des portances déséquilibrées. Robert Collin, bien protégé par le fuselage en tubes soudés, sort indemne de l’accident. Fait remarquable à cette époque des pionniers où les hélicoptères prototypes ont des vies éphémères , le Florine II a fait plus de trente vols d’essai entre avril 1933 et mai 1934.
Les principes fondamentaux de la « solution Florine » » n’étant pas mis en cause par l’accident du prototype II, la décision est prise de construire un troisième appareil de la même formule: mais le Florine III sera un bimoteur (pour la puissance et la sécurité) ; les pales des rotors seront repliables à l’arrêt (réduction de l’encombrement au sol) ; la structure en tubes soudés sera calculée pour être plus légère que celle du Florine II. Le premier vol est fait par Collin le 15 septembre 1936. Malgré les progrès techniques incorporés dans le nouveau prototype, il se révèle moins bien né que son prédécesseur : le fuselage est allégé mais manque de rigidité, d’où une stabilité au sol et une manœuvrabilité en vol capricieuses. De brefs vols peu satisfaisants se succéderont jusqu’à l’automne 1937 où, au cours d’un essai, Collin perd au sol le contrôle du Florine III qui se couche lourdement sur l’herbe. La décision est prise en 1939 de ne pas poursuivre les essais. Le Florine III, immatriculé OO-STA est radié des registres le 17 juillet 1939. C’est la fin du programme d’hélicoptère à rotors en tandem tournant dans le même sens.
Au cours de l’occupation de la Belgique pendant la Deuxième Guerre mondiale, Nicolas Florine étudie en secret un petit hélicoptère monomoteur à quatre rotors. Après la libération du territoire, le projet est approuvé et la construction du Florine IV entreprise dès 1945. L’hélicoptère partiellement monté ainsi qu’une maquette de soufflerie à l’échelle 1/5 seront exposés au Salon de l’Aéronautique de Bruxelles en 1947 où l’on annonce les essais pour 1948. Mais le soutien officiel au Florine IV est suspendu avant finition de l’hélicoptère ; le projet est définitivement abandonné en 1949. Ceci marque pour Nicolas Florine la fin des travaux officiels consacrés en Belgique à la conception et à la fabrication d’appareils à voilures tournantes.
Le contexte
Pour évaluer l’importance exceptionnelle et la portée internationale de la contribution pionnière de Nicolas Florine aux progrès de la technologie complexe de l’hélicoptère, il convient de situer son œuvre dans le contexte des progrès de l’aéronautique dans son ensemble au début du 20e siècle. On voit ainsi apparaître l’écart profond qui s’est creusé entre, d’une part, l’évolution rapide des performances des avions et, d’autre part, l’évolution à peine ébauchée des giravions. Quelques points de repère balisent cette période ( les dates relatives aux hélicoptères sont en italique) :
1903 premier vol piloté d’un avion (Wilbur et Orville Wright)
1907 en France, un appareil à deux rotors aurait effectué le premier vol libre d’un hélicoptère d’une durée de quelques secondes (Paul Cornu)
1908-1910 en Russie, Igor Sikorsky tente sans succès de faire décoller deux hélicoptères de sa conception
1909 première traversée de la manche en avion (Louis Blériot)
1914-1918 sur les champs de bataille de la Grande Guerre, les avions des deux camps font quotidiennement de l’observation , du bombardement, de la photographie et s’affron- tent dans de furieux combats tournoyants
1914 en Belgique, l’Ornis (un rotor principal sustentateur et un rotor de queue anticouple) est essayé sans succès (Henri Gérard)
1922 aux Etats-Unis, un hélicoptère à quatre rotors sustentateurs fait un vol stationnaire de 1 min 42 sec ; ce serait une première mondiale (Georges de Bothezat)
1927 première traversée de l’Atlantique Nord en avion (Charles Lindberg)
1930 première liaison postale aérienne Europe-Amérique du Sud (Jean Mermoz)
1930 en Italie, un giravion à deux rotors coaxiaux conçu par D’Ascanio établit le record du monde de durée de vol en hélicoptère (8 min 45 sec)
1933 un avion Potez 50 atteint l’altitude de 13.660 mètres (Gustave Lemoine)
1933-1934 l’ingénieur belge Robert Collin aux commandes de l’hélicoptère expérimental birotor en tandem Florine II à moteur Renard effectue une trentaine de vols à Rhode-Saint-Genèse et à Haren
1935 premier vol d’essai du Douglas DC-3, précurseur du célèbre C-47 Dakota
1939 en fin d’année, premier vol stationnaire entravé (appareil relié au sol par des câbles ) de l’hélicoptère Vought-Sikorsky VS 300 à rotor principal sustentateur et rotor de queue anticouple
1941 après deux années de tribulations, d’essais difficiles et de multiples modifications des commandes, Igor Sikorsky achève la mise au point de son petit giravion qui, dans sa version VS 300-E devient le premier hélicoptère monorotor utilisable ; il sera com- mandé en série par l’armée américaine
On voit ainsi que au moment où Nicolas Florine calcule (dans les années 20), puis conçoit et fait voler (dans les années 30) ses prototypes d’hélicoptères expérimentaux, des centaines d’avions démontrent déjà de par le monde une belle maturité : ils sont opérationnels dans de nombreuses applications civiles et militaires.
Par contre, au cours de la même période, les résultats simplement satisfaisants enregistrés par des appareils expérimentaux à voilures tournantes sont rares et en général peu significatifs. Cela s’explique par l’extrême complexité des solutions aérodynamiques, mécaniques et industrielles propres aux hélicoptères, dont les éléments dynamiques sont soumis aux dangereuses vibrations des arbres de transmission et aux énormes contraintes engendrées par la force centrifuge dans les rotors en mouvement.
Ceci met en exergue le caractère précurseur des études et réalisations de Florine : on constate en effet que, après la remarquable série de vols du Florine II, il se passera six ans avant que Igor Sikorsky (dont on dit souvent qu’il est le père de l’hélicoptère utilisable) termine l’étude de son hélicoptère et réussisse un premier vol stationnaire à bord de son VS 300 dont la laborieuse mise au point complète prendra deux ans de plus, jusqu’en 1941.
Quant à la formule des rotors en tandem dont le Florine II a démontré la valeur, elle fut reprise plus tard par Frank Piasecki qui grâce, d’une part, aux progrès technologiques réalisés entre-temps et, d’autre part, à l’apport de moyens financiers militaires américains, réussit à faire aboutir la complexe solution des hélicoptères multirotors défrichée 12 ans plus tôt par Nicolas Florine..
Ce qui distingue particulièrement l’œuvre de Florine, c’est son approche scientifique de la compréhension et de la maîtrise progressive des phénomènes complexes liés au fonctionnement en vol des voilures tournantes. Beaucoup parmi les pionniers de cette époque avouaient « se confier souvent à leur boule de cristal » avant de se résoudre à tester de manière empirique des remèdes successifs à des problèmes lancinants. Au contraire, le savoir universel et le génie mathématique de Florine lui ont permis de comprendre les causes des problèmes constatés pendant les essais et d’y apporter rapidement des solutions calculées avec précision, tant pour l’aérodynamique des pales et des rotors que pour la maîtrise du problème critique des vibrations des ensembles mécaniques..
En conclusion
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Il n’est pas téméraire d’affirmer que, dès 1930, Nicolas Florine maîtrisait les éléments de base de la formule des rotors en tandem. Ainsi dès cette époque, son œuvre pionnière a porté la Belgique à une position d’avant-garde dans ce domaine. Par des études scientifiques et des réalisations concrètes, la Nation a contribué de façon significative aux progrès de la technique balbutiante de l’hélicoptère en général et de l’hélicoptère multirotor en particulier. Il est reconnu au niveau international qu’avec le Florine II, propulsé par un moteur Renard et piloté par l’ingénieur d’essai Robert Collin, Nicolas Florine a dès 1933 démontré, pour la première fois et de manière répétitive, la valeur potentielle de la formule de l’hélicoptère à rotors en tandem en réalisant à Rhode-Saint-Genèse de nombreux vols bien contrôlés et un record du monde officieux de durée de vol. Faute de moyens financiers suffisant et en l’absence d’un engagement ferme des autorités civiles et militaires du pays, le développement de son projet prometteur ne put être poussé assez vite et assez loin pour déboucher à temps sur « l’hélicoptère pratique » tant recherché. |
(Texte rédigé par le Colonel Aviateur e.r. Alphonse Dumoulin, membre du conseil d'administration des Vieilles Tiges de l'Aviation Belge)
IV. Bibliographie et témoignages divers
OUVRAGES ÉDITÉS
BESSER, Rolf Technik und geschichte der Hubschrauber (Band 1)
Bernard und Graef Verlag 1982 München
L’auteur confirme que la disposition en tandem des rotors d’un hélicoptère fut démontrée avec succès pour la première fois par Nicolas Florine en Belgique. Comparant le Florine II (1933/1934) et le prototype XHRP-1 de la «banane volante » de Piasecki, Besser écrit que l’hélicoptère Florine est une préfiguration des appareils Piasecki et Vertol Seaknight et Chinook.
BOULET, Jean L’hélicoptère raconté par ses pionniers (1907-1956)
Editions France Empire - 1982 - Paris
Dans son livre, l’auteur (ancien Directeur des Essais en vol de la Division Hélicoptères de l’Aérospatiale) consacre un important chapitre à l’œuvre de Florine. Il considère qu’il fut un grand pionnier de l’hélicoptère et est un des grands noms de son histoire.
DUMOULIN, Alphonse Les hélicoptères Florine 1920-1950 -
La Belgique à l’avant-garde de la giraviation Mémoires de l’Aviation belge 1999 Coédition FNAR et AELR Bruxelles
Historique de l’ensemble des travaux de Nicolas Florine sur les hélicoptères multirotors étudiés et développés en Belgique pendant une trentaine d’années.
LIBERATORE, Eugene Rotary Wing Handbooks and History
Prewitt Aircraft Company -1954 Clifton Heights, PA, USA
Réalisée à la demande des forces armées américaines, cette étude de plusieurs milliers de pages recense l’ensemble de tout ce qui a été imaginé ou réalisé de par le monde dans le domaine des voilures tournantes (de Leonardo da Vinci…..aux années 50). L’étude américaine mentionne plusieurs fois les travaux de Florine.
ÉTUDES PUBLIÉES
DESCAMPS, Alphonse Contribution à l’étude des voilures tournantes
Société Royale des Ingénieurs industriels N° 5 1948 Bruxelles
L’auteur a, comme aspirant-chercheur du FNRS, participé avec Florine à des essais en soufflerie aérodynamique réalisés en 1935 sur des modèles de pales et de rotors pour le Florine III. Il décrit ces essais et commente les résultats obtenus.
FLORINE, Nicolas Eléments du calcul de la stabilité d’un hélicoptère
Bulletin du STAé N° 10 1930 Bruxelles
Ce savant document de 50 pages est capital : il est la base des inventions et réalisations de Nicolas Florine dans le domaine des hélicoptères multirotors.
FLORINE, Nicolas Hélicoptère
Brevet d’invention n° 338.599 3 décembre 1926 Bruxelles
Document descriptif et illustré de la « solution Florine » relative à un hélicoptère birotor en tandem ou à un trirotor en triangle.
NOUVELLE BIOGRAPHIE NATIONALE
(Sous les auspices de l’Académie Royale de Belgique)
JAUMOTTE, André (Baron) Nicolas Florine, Ingénieur au Service Technique de l’Aéronautique
NBN, Tome 3 1994 Bruxelles
L’Académie Royale de Belgique recense depuis 1866 les Belges qui ont acquis une grande notoriété. Elle fait publier, sous la plume de rédacteurs éminents, leur notice biographique qui met en valeur le personnage et son œuvre et assure ainsi la pérennité de l’hommage de la Nation
DOCUMENTS DIVERS
FLORINE, Nicolas Les recherches sur l’hélicoptère au STAé
Document dactylographié (10 pages avec photos et dessins) 1931
L’auteur fait le point sur les travaux, études et réalisation depuis les années 20. MAGAZINES ET JOURNAUX
HELICOPTER CLUB OF GREAT BRITAIN
The First Belgian Helicopter – 5 march 1992
Considérant que le Florine II fut effectivement le premier appareil à rotors en tandem à avoir volé avec succès et que cet exploit fut une contribution marquante à l’histoire des débuts de la giraviation, le Helicopter Club of Great Britain a pris l’initiative de présenter à la signature de l’ingénieur Robert Collin, pilote d’essai du Florine II, un document écrit intitulé « The First Belgian Helicopter » décrivant et authentifiant les vols historiques faits à Rhode-Saint-Genèse en 1933.
L’acte original fut signé par Robert Collin le 5 mars 1992 à Bruxelles. Il est conservé au International Helicopter Museum de Weston-super-Mare dans le Somerset ; il fait partie de la collection de documents historiques authentifiant des "premières" remarquables réalisées par des pionniers de l’histoire de l’hélicoptère.
MAGAZINES ET JOURNAUX
BOIN, Victor Monsieur Florine, Ingénieur au Service Technique de l’Aéronautique civile Belge
La Conquête de l’Air - 1er avril 1929 Bruxelles
L’auteur (à l’époque directeur-rédacteur en chef du bulletin officiel de l’Aéro Club de Belgique) trace d’une plume incisive un saisissant portrait de Florine qu’il connaît bien. Il publie dans le même bulletin une caricature du savant ingénieur dessinée par Delp.
DUMOULIN, Alphonse Nicolas Florine et Alfred Renard réunis pour un record mondial d’hélicoptère
Aviastro octobre 1991 Bruxelles
A l’occasion du centenaire de la naissance du génial inventeur, l’article rappelle la fructueuse collaboration entre Florine (concepteur d’hélicoptères) et Renard (celluliste et motoriste) qui permettra au Florine II (piloté par Robert Collin) de battre officieusement le record mondial de durée de vol en hélicoptère en octobre 1933.
EUAN HOOPER, W Fifty year of tandem rotor helicopter engineering
Vertiflite January/February 1993 USA
L’auteur était à l’époque Director of Vehicle Technology à la Helicopter Division du Boeing Defense and Space Group. Il rend hommage à Nicolas Florine qui en Belgique en 1933 avait fait voler un hélicoptère birotor en tandem « utilisant une commande différentielle de pas collectif des rotors ». Parlant ensuite du grave problème des commandes en tangage rencontré en 1945 par Piasecki, il explique que ce dernier dût se résoudre à inclure dans son prototype birotor une commande différentielle de pas collectif ; et l’auteur ajoute : « Remarquons au passage que c’est le système de contrôle en tangage utilisé sur le tandem de Florine en 1933 ».
FLORINE, Nicolas Les progrès récents de l’hélicoptère
La Conquête de l’Air 1er décembre 1933 Bruxelles
Dans cet important article, l’inventeur résume la portée de son projet et explique le déroulement de l’ensemble des études et essais à Rhode-Saint-Genèse depuis les débuts dans les années 20 jusqu’au succès du Florine II à l’automne 1933.
LACAINE, Jean Nouvel appareil à voilure tournante L’hélicoptère Florine
La Nature N° 2925 - 15 mars 1934 Paris
Dans cet article bien documenté basé sur les données du brevet d’invention de 1926, l’auteur explique en détail le fonctionnement des commandes du Florine II qu’il illustre d’un dessin très clair.
von BAUMHAUER, A.G. - Hélicoptère (sic) van Florine
Algemeen Handelsblad - December 1933 Amsterdam
L’auteur est un ingénieur hollandais qui a participé à la conception d’un hélicoptère monorotor que l’on fit voler aux Pays-Bas de 1928 à 1930 mais sans grand succès. Mis au courant des succès enregistrés par Florine en octobre 1933, il est venu à Rhode-Saint-Genèse pour discuter avec son confrère et assister aux vols du Florine II qu’il décrit de manière professionnelle et élogieuse.
ENREGISTREMENTS SONORES ET ENREGISTREMENTS TV
ENREGISTREMENT DE L’ÉMISSION RADIO RTBF (BRUXELLES-CAPITALE) en direct de Rhode-Saint-Genèse le 25 octobre 1993 pour commémorer le 60e anniversaire du vol «record de durée» du Florine II. (Cassettes audios numériques originales conservées dans les archives de la Section Air et Espace du MRAH)
Cet enregistrement fait entendre notamment une interview téléphonique de Robert Collin, pilote du Florine II en 1933/1934.
ENREGISTREMENT DE L’ÉMISSION TV RTBF (CHARLEROI) titrée « INEDITS ».
Cette séquence diffusée le 23 janvier 1982 est consacrée en partie aux réalisations de Nicolas Florine.
SECTION AIR ET ESPACE DU MUSÉE ROYAL DE L’ARMÉE
ESPACE D’EXPOSITION « FLORINE »
Cet espace situé, sur la galerie du grand hall, explique à l’aide de textes, de photos, de dessins et de plans l'’oeuvre de Nicolas Florine dans le domaine des hélicoptères multirotors. Il montre aussi la maquette de soufflerie (échelle 1/5) du projet Florine IV à quatre rotors.
QUELQUES ILLUSTRATIONS
Dessins joints au Brevet d'invention n° 338599 déposé à Bruxelles en 1926.
Les figures 1, 3 et 4 montrent la configuration de l'hélicoptère à 2 rotors en tandem tournant dans le même sens.
La figure 2 montre une configuration possible à 3 rotors qui sera expérimentée en vol en 1947 en Grande-Bretagne par La Cierva Autogiro Co Ltd sur son Air Horse W11 (le plus grand hélicoptère du monde à cette époque).
Les figures 5 (de profil) et 6 (de face) montrent le moyeu rotor avec les mécanismes de commande du pas des pales.
La figure 7 est un schéma des commandes de variation collective et cyclique du pas des pales ainsi que de la commande d'inclinaison des axes des rotors.
Rotor arrière du Florine II
On voit entre autres la "cloche porte-hélice"; les haubans supérieurs et inférieurs (3 par pale); les bielles de commande obliques venant du poste de pilotage vers le moyeu d'hélice; l'extrémité de l'arbre de transmission arrière.
Sur cette photo de 1934, le professeurAuguste Piccard, savant aérostier et premier explorateur de la stratosphère terrestre (ses travaux et ses vols sont comme ceux de Florine subsidiés par le Fonds National de la Recherche Scientifique de Belgique), est venu s'intéresser aux expérimentations pionnières menées par son confrère belge (en vêtement blanc) et par le pilote Robert Collin (tête nue).
Le garçon, à droite sur la photo, est Jacques Piccard, fils du professeur; dans les années 60, il s'attaquera avec succès à l'exploration des fosses abyssales à bord du bathyscaphe conçu par son père.
Quant à Bertand Piccard, fils de Jacques, il marquera la science de la fin du 20ème siècle en réussissant l'exploit du premier tour du monde sans escale en ballon libre.
L'hélicoptère Florine II en vol au-dessus de l'étroite pelouse du Laboratoire Aérotechnique de Belgique à Rhode-Saint-Genèse, au sud de Bruxelles, au cours de l'été 1933.
L'évènement est exceptionnel et attire beaucoup de curieux.
Monté au centre du fuselage, le moteur à 9 cylindres en étoile Renard 200 est surmonté d'un ventilateur à 4 pales en bois. L'inventeur Nicolas Florine est debout aux côtés de l'ingénieur-pilote Robert Collin assis dans le poste de pilotage.
L'hélicoptère est toujours posé sur son chariot de transport au sol.
Robert Collin assis aux commandes du Florine II.
Sur le manche, on voit un volant horizontal que le pilote, par rotation, utilise comme commande du pas collectif des pales des deux rotors.
Evènement à Rhode-Saint-Genèse le 25 octobre 1933 !!! Collin, aux commandes de son docile Florine II, améliore officieusement mais incontestablement le rord du monde de durée de vol en hélicoptère en tenant l'air pendant 9 minutes 58 secondes.
Le Florine II en vol stationnaire, vu de l'avant.
On remarque bien l'inclinaison des axes des rotors dont la valeur a été calculée pour annuler les couples de réaction.
Le 4 mai 1934, le Florine II (qui avait déjà fait plus de 30 vols depuis le printemps 1933) évolue au-dessus de l'aérodrome de Haren, au nord de Bruxelles. On remarque le carénage en aluminium ajouté autour du ventilateur pour améliorer le refroidissement du moteur. Quelques instants plus tard, l'hélicoptère s'écrasera sur l'herbe. Suite à un glissement accidentel dans un des embrayages centrifuges montés sur les arbres de transmission, Robert Collin a perdu le contrôle de l'hélicoptère.
Vue de la maquette d'essai en soufflerie (échelle 1/5) du projet Florine IV dont la réalisation fut lancée après la 2ème Guerre mondiale. Cette maquette, restaurée par l'Institut von Karman de Dynamique des fluides, est exposée à la Section Air et Espace du Musée Royal de l'Armée et d'Histoire Militaire à Bruxelles.
Vue en plan du projet d'hélicoptère quadrirotor Florine IV qui fut abandonné en 1949.
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Les faits rapportés ci-devant ainsi que les témoignages internationaux contenus dans la bibliographie sont une incontestable reconnaissance du génie, de la science mais aussi de la prescience de Nicolas Florine. Il fut un remarquable pionnier de l’hélicoptère, un très humble savant et inventeur que son pays d’adoption omit longtemps d’honorer. En inscrivant Nicolas Florine sur les feuillets du présent Mémorial, la Société Royale Les Vieilles Tiges de l’Aviation belge a souhaité participer concrètement à l’hommage posthume qu’il mérite et à contribuer à la pérennité du souvenir de son œuvre.
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