Pour contrôler le vol

Les commandes sont les dispositifs permettant au pilote de contrôler le vol de son appareil depuis le cockpit. Ses axions lui donne la possibilité de mettre l’avion en rotation de l’avion autour de trois axes (tangage, roulis, lacet) mais aussi d’en contrôler la vitesse.

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Contrôle en tangage, en roulis et en lacet

Le contrôle en tangage

Une rotation autour de l’axe de tangage permet de monter ou de descendre le nez de l’appareil et va ainsi le faire monter ou descendre. Le mouvement est obtenu en faisant bouger une surface mobile située sur l’empennage horizontal, que l’on appelle élévateur ou gouverne de profondeur.

Pour les avions dépourvus d’empennage horizontal, ces surfaces mobiles peuvent se situer sur le bord de fuite de l’aile.

Le mouvement est assuré en tirant ou en poussant le manche à balais ou le  volant.

  • Lorsque le pilote tire sur le manche, la gouverne de profondeur s’élève ce qui « appuie » sur la queue de l’avion qui prend alors un mouvement à cabrer.
  • Lorsque le pilote pousse sur le manche, la gouverne de profondeur s’abaisse ce qui soulève  la queue de l’avion qui prend alors un mouvement à piquer.

Le contrôle en roulis

Le roulis est obtenu par braquage inverse des deux ailerons. Si l’aileron droit est élevé, l’aile droite va s’abaisser et dans le même temps l’aileron gauche va s’abaisser et dont l’aile gauche va s’élever. Une rotation autour de l’axe de roulis permet d’incliner l’avion. Cette manœuvre sert à mettre l’avion en virage.

C’est en inclinant le manche à gauche ou à droite que le pilote va inverser l’avion. L’aileron s’élève du coté ou est incliné le manche.

Le contrôle en lacet

C’est le mouvement de la gouverne de direction qui permet le contrôle en lacet de l’avion. Si celle-ci pivote vers la gauche la queue de l’avion va déraper vers la droite.

La rotation autour de cet axe permet de contrôler l’avion lors de sa course de décollage ou à l’atterrissage et permet de maintenir un vol symétrique en croisière.

La rotation autour de l’axe de lacet est assurée par une commande située au pied et appelée palonnier. En le poussant à droite ou à gauche, le pilote actionne une surface mobile située sur la dérive : la commande de direction.

En poussant sur la pédale gauche du palonnier, l’avion pivote vers la gauche.

Les commandes hybrides

Il existe des gouvernes dont le système de commande permet une utilisation multiple. On trouve par exemple des élevons qui font office d’élévateurs et d’ailerons. Il existe également des flaperons qui servent de volet et d’aileron.

La transmission des actions du pilote vers les gouvernes

Pour transmettre une action de pilotage depuis les commandes jusqu’aux gouvernes, il existe divers systèmes de transmission.

Le plus ancien consiste à transmettre le mouvement du manche vers les commandes par l’intermédiaire de câbles métalliques et de poulies. Ce type de transmission est très utilisé pour les avions légers car il est simple à fabriquer et à entretenir et s’avère très fiable. Son inconvénient principal est que le pilote doit donc exercer un effort d’autant plus important que la vitesse de vol est grande (d’où l’utilité des compensateurs).

Une deuxième technologie appelée «hydraulique» consiste, commander mécaniquement un système appelé «servocommande». Ce dispositif utilise la force générée par un fluide mis sous pression grâce à une pompe et donc évite au pilote de faire trop d’effort. C’est une sorte de direction assistée pour les avions. Cette technologie est un élément de confort si elle est utilisée sur de petits avions de tourisme mais elle est indispensable sur les plus gros avions.

La solution la plus moderne consiste à transmettre les actions via des câbles électriques. Les ordres du pilote sont enregistrés par des capteurs. Un signal électrique est alors transmis aux servocommandes des gouvernes et des ailerons. On parle dans ce cas de commandes de vol électriques.

Dans le cas où les signaux enregistrés sont analysés par un ordinateur qui active électriquement les servocommandes appropriées, le système est dit «numérique». Les avions qui en sont dotés se pilotent avec un joystick.

Historiquement, les technologies électrique (Canada 1958) et numérique (US 1972), sont d’origine américaine mais ont été popularisées par deux avions français dans le domaine commercial.

  • Le Concorde (France 1969) dont le fuselage s’échauffait et donc s’allongeait en vol supersonique ne pouvait pas utiliser une transmission par câble et s’est doté de commandes électriques.
  • L’Airbus A320 (France 1987) premier avion commercial piloté au joystick et donc à commande numérique.

Le contrôle de la vitesse

Pour contrôler la vitesse de l’avion, le pilote agit généralement sur la manette des gaz. Cela a pour conséquence une augmentation du régime moteur est par voie de conséquence de la vitesse de rotation de l’hélice ou du flux d’air produit par un réacteur.

Au moment du décollage, le pilote met généralement « plein gaz » surtout dans les cas ou le décollage doit être court. Au contraire, lors d’un atterrissage, au moment du toucher des roues le pilote met « plein réduit ».

Dans le cas d’appareils propulsés par une hélice à pas variable la situation est un peu différente. une action propre à accélérer ou ralentir l’avion est envisageable à régime constant. L’action du pilote modifie alors le calage de l’hélice.

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