Commandes et Gouvernes

Les Commandes de vol des avions sont composées, selon le cas, d'un manche d'un volant ou d'un flight stick. Ce dispositif relaie les efforts du pilote vers les gouvernes. Entre les deux, les efforts sont transmis soit directement, par l'intermediaire de câbles en acier ou poulies ou par le truchement de biellettes en alliages d'aluminium et renvois d'angle. Sur les avions plus lourds, les efforts sur les gouvernes sont tels  que les gouvernes sont mues par des vérins hydrauliques, dans ce cas, un ou plusieurs circuits hydrauliques produisent et transmettent la pression nécessaire aux vérins pour actionner les gouvernes. Un circuit hydraulique, d'uyn réservoir appelé bâche, dont le rôle est d'absober les à-coups dus aux variations de pression résultant de l'utilisation des servitudes, de filtres, de circuit by-pass anti-colmatage, de tiroirs selecteur hydrauliques aiguillant la pressionvers les vérins, ainsi que de clapets de surpression...

 

A. Empennage

L'empennage, situé sur la partie arrière du fuselage, à pour rôle d'assurer la stabilité (partie fixe) et la maniabilité (partie mobile) de l'avion. Il convient de distinguer : - le plan vertical composé d'une partie fixe -la dérive- et d'une partie mobile - gouvernes de direction - le plan horizontal composé du stabilisateur à calage fixe ou variable ainsi que les gouvernes de profondeur.

La gouverne de direction est articulée à l'arrière de la dérive et assure les mouvements de l'avion.

Stabilisateur : Il assure le centrage de l’avion (stabilité horizontale en vol). Sa position en hauteur varie d'un type d'avion à un autre.

On trouve de ce fait des stabilisateurs fixés plus ou moins haut sur le fuselage, ou sur la dérive.

Gouvernes de profondeurs : Elles assurent les mouvements de l'avion autour de l'axe de tangage (piqué ou cabré) Elles sont articulées à la partie arrière du stabilisateur.

           ->      Depuis l'A320, l'empennage n'utilise plus que des composites avancés, à fibres de verre et de carbone. Les panneaux latéraux, qui sont les pièces de plus grande dimension ont une structure sandwich à nid d'abeille.

Cette structure offre : une bonne résistance aux forces et aux moments, une grande rigidité en flexion, une faible masse, une excellente tenue en fatigue, une bonne tenue à la fatigue due aux vibrations soniques, une résistance après traitement de surface aux conditions d'environnement et au fluide hydraulique, un faible coût de production comparé aux pièces monolithiques renforcées. Les inconvénients de la structure nid d'abeille sont une sensibilité aux chocs et aux dommages par foudroiement et la difficulté d'assemblage avec d’autres éléments.

 

 

A380 au décollage : 

 

 

 

 

B. Ailerons

 

Ce sont des surfaces mobiles situées au bord de fuite de l'aile, généralement vers les extrémités de la voilure afin de pouvoir travailler avec le bras de levier le plus long possible. Leur fonction est de faire pivoter l'avion autour de l'axe de roulis en faisant varier différemment la portance des deux ailes. à Lorsqu'un avion vire, il s'incline vers l'intérieur du virage, pour cela, les ailerons de l'aile extérieure au virage s'abaissent afin d'augmenter la portance et relever l'aile, tandis que les ailerons de l'aile intérieure au virage se relèvent pour diminuer la portance et abaisser l'aile.

 

- Les ailerons agissent par variation de la courbure du profil.

- Ainsi, leur action est hyper sustentatrice s'ils sont braqués vers le bas et hypo sustentatrice s'ils sont braqués vers le haut.

Aussi, les deux ailerons d'une aile sont conjugués, lorsque l'un s'abaisse l'autre s'élève, si bien que la portance d'une demi-aile augmente tandis que la portance de l'autre demi-aile diminue, ce qui provoque alors un moment qui fait incliner l'avion dans le sens désiré.

- Le mouvement des ailerons est donc différentiel : quand l'un se lève l'autre s'abaisse et réciproquement.

- Ainsi, l'aileron est relevé du côté de l'inclinaison.

 

 

- Le mouvement opposé des deux ailerons entraîne l'inclinaison de l'avion

 

C. Gouverne de direction

Le gouvernail ou gouverne de direction est la partie mobile implantée sur l'empennage vertical également appelé dérive.

- On nomme axe de lacet l'axe imaginaire qui traverse l'avion de haut en bas, perpendiculairement au fuselage. La rotation autour de cet axe est appelé "le lacet".

- C'est le mouvement de lacet qui permet, d'orienter le nez de l'avion vers la droite ou vers la gauche et de faire virer l'appareil en y associant un mouvement de roulis (lié à l'action des ailerons).

- Le lacet peut également être utilisé en cas de panne d'un moteur d'aile. Le pilote provoque le lacet par l'intermédiaire du palonnier qui oriente le gouvernail de direction, surface mobile implantée sur l'empennage vertical ou dérive.

- Comme pour les autres gouvernes, la gouverne de direction va provoquer la courbure du profil de la dérive, générant ainsi une force aérodynamique qui crée un moment par rapport à l'axe de lacet.

- La gouverne de direction ne sert pas à diriger l'appareil vers une direction souhaitée (c'est le rôle des ailerons), mais elle permet de maintenir la symétrie de l'avion dans le vent relatif. L'écoulement des filets d'air se fait ainsi symétriquement de part et d'autre du fuselage.

 

 

 

 

 

Pour mieux comprendre…

Axe de roulis -> ailerons

Axe de tangage -> empennage

Axe de lacet ->gouverne de direction

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