8-5 Masse et centrage (motoplaneurs)

Masses

La gestion des masses dans un aéronef est un point clef du vol. Le pilote commandant de bord est en charge de vérifier que le planeur décolle avec une masse comprise dans les limites autorisées. Le constructeur fourni au pilote du planeur plusieurs chiffres clefs :

• La masse à vide du planeur prêt à voler,
• La masse maximale autorisée. La masse totale est limitée pour un nombre important de raisons : résistance des ailes ou du train d'atterrissage, maniabilité en vol...etc.
• La masse maximale des Éléments Non-Portants (ENP). Les Éléments Non Portants représentent l'ensemble du planeur sans l'aile. La masse des ENP doit être limitée car elle est responsable des efforts important sur le longeron d'aile.¨Par déduction, la masse de l'aile et ce qu'elle contient (water ballast d'aile, réservoir de carburant dans l'aile...) ne sollicite pas le longeron d'aile et n'est donc pas concerné par cette limitation.

Ces informations sont présentes sur un document accompagnant obligatoirement chaque aéronef : la fiche de pesée

Ainsi, lors de la préparation de son vol, le pilote commandant de bord consulte la fiche de pesée et s'assure que la masse prévue de son planeur ne dépasse pas ces limites :

• Le pilote calcul la masse en ordre de vol de son planeur : C'est la somme de la masse à vide + la masse de l'équipage et de leur équipement (parachute, carte, sac, gourde...) + la masse du carburant emporté et l'eau dans les water-ballasts. Elle doit être inférieure à la masse maximale autorisée.
• Le pilote calcul la Masse des ENP : C'est la masse en ordre de vol moins la masse de l'aile et ce qu'elle contient. Elle doit être inférieure à la masse maximale des ENP.

Centrage

Le centrage concerne le placement du centre de gravité de l'aéronef afin que l'équilibre statique et dynamique soit obtenu durant le vol. Un aéronef dont le centre de gravité est en dehors de la plage autorisé ne pourra pas obtenir ces équilibres et sera dangereux en vol. Le constructeur fourni au pilote du planeur les limites de position du centre de gravité du planeur en ordre de vol :

• La limite de centrage avant.
• La limite de centrage arrière.

Le constructeur défini ces positions en millimètres par rapport à un élément fixe du planeur (par exemple: le bord d'attaque de l'aile) appelé plan de référence.

Ces informations sont présentes sur la fiche de pesée de l'aéronef.

Ainsi, lors de la préparation de son vol, le pilote commandant de bord consulte la fiche de pesée et s'assure que le centre de gravité du planeur en ordre de vol est situé entre la limite avant et la limite arrière. La difficulté est alors de savoir calculer correctement la position du centre de gravité. Une méthode consiste à :

1. Connaître ou mesurer la masses de chaque ensemble présent dans le planeur en ordre de vol
2. Connaître la distance entre le centre de gravité de chaque élement et le plan de référence.

• • le planeur vide
  • le pilote avec ses équipements
  • les water ballast dans les ailes

Pour un avion, le centrage participe à l'équilibre des forces et des moments agissant sur l'avion (force de gravité, force propulsive, forces aérodynamiques de portance et de traînée) dans toutes les phases de vol. Le centre de gravité est situé généralement à proximité (légèrement en avant) du centre de portance de la voilure afin de minimiser les moments aérodynamiques stabilisants nécessaires à l'équilibre et par conséquent la traînée aérodynamique et la consommation en carburant. On ajuste l'équilibre avec des compensateurs (en anglais trim) agissant sur les gouvernes.

1. Gestion de la masse et du centrage dans la conception et construction
2. gestion de la masse et du centrage lors de réparations