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== Cellule ==
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[[Fichier:Composants_motoplaneur_1.png|thumb|Principaux composants de la cellule d'un motoplaneur]]
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Fichier:Cellule_profil_vocabulaire.png|'''Vocabulaire d'une demie-aile'''. Le même vocabulaire est utilisé pour tous les autres composants aérodynamiques avec profils (empennages, hélice...).
Fichier:Cellule_profil_vocabulaire.png|'''Vocabulaire d'une demie-aile'''. Le même vocabulaire est utilisé pour tous les autres composants aérodynamiques avec profils (empennages, hélice...).
Fichier:Cellule_Aile_1.png|Structure d'une demie-aile simple.  
Fichier:Cellule_Aile_1.png|Structure d'une demie-aile simple.  
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L'aile doit supporter les efforts statique de portance et de trainée, et leurs variations lors du braquage des ailerons, des volets et des aérofreins. Plus difficile à appréhender, elle doit aussi avoir une certaine rigidité en torsion, ce qui influe fortement la vitesse maximum de l'aéronef, car plus l'aile est rigide et plus le phénomène néfaste de ''flutter'' (résonance entre la flexion et la torsion : le [[wikipedia:Flottement|''flutter'']]) surviendra à une vitesse élevée.
L'aile doit supporter les efforts statique de portance et de trainée, et leurs variations lors du braquage des ailerons, des volets et des aérofreins. Plus difficile à appréhender, elle doit aussi avoir une certaine rigidité en torsion, ce qui influe fortement la vitesse maximum de l'aéronef, car plus l'aile est rigide et plus le phénomène néfaste de '''''flutter''''' (résonance entre la flexion et la torsion : le [[wikipedia:Flottement|''flutter'']]) surviendra à une vitesse élevée.
 
Le concepteur de l'aéronef place l'aile sur le fuselage à un endroit précis : Sa '''position''' pour notamment gérer les problématiques liées à l'équilibre des forces sur l'aéronef, et '''l'[[5-1 Bases aérodynamique (motoplaneurs)#Forme d’un profil aérodynamique|angle de calage]]''' (angle entre la corde du profil et l'axe du fuselage) pour des raisons de visibilité en vol et d'incidence maximum au roulage.


===Fuselage===
===Fuselage===
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Le [[wikipedia:Fuselage|'''fuselage''']] contient le cockpit, le train d'atterrissage, et éventuellement le Groupe Moto Propulseur. De solides pions d'ancrages permettent de porter le fuselage entre les deux demie-ailes. Le fuselage se prolonge vers l'arrière (poutre de queue) pour servir de point d'ancrage aux empennages, relativement loin du centre de gravité de l'aéronef. Le fuselage peut contenir un réservoir de carburant.
Le [[wikipedia:Fuselage|'''fuselage''']] contient le cockpit, le train d'atterrissage, et éventuellement le Groupe Moto Propulseur. De solides pions d'ancrages permettent de porter le fuselage entre les deux demie-ailes. Le fuselage se prolonge vers l'arrière (poutre de queue) pour servir de point d'ancrage aux empennages, relativement loin du centre de gravité de l'aéronef. Le fuselage peut contenir un réservoir de carburant.


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Fichier:Cellule_Fuselage_1.png|Structure d'un fuselage simple  
Fichier:Cellule_Fuselage_1.png|Structure d'un fuselage simple  
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Les commandes de vols sont '''identifiés par des couleurs'''. Le rouge est réservé aux commandes d'urgences comme par exemple le largage de la verrière pour l'évacuation en vol. Une commande de couleur rouge ne doit normalement pas être manipulée en situation normale. Un cas particulier existe dans le cas où la commande d'ouverture normale de verrière (couleur blanche) est la même que la commande de largage de la verrière (couleur rouge), la couleur de la commande sera alors rouge.
Les commandes de vols sont '''identifiés par des couleurs'''. Le rouge est réservé aux commandes d'urgences comme par exemple le largage de la verrière pour l'évacuation en vol. Une commande de couleur rouge ne doit normalement pas être manipulée en situation normale. Un cas particulier existe dans le cas où la commande d'ouverture normale de verrière (couleur blanche) est la même que la commande de largage de la verrière (couleur rouge), la couleur de la commande sera alors rouge.


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Fichier:Cellule_cockpit_1.png|Description d'un cockpit simple. '''Noter la couleur normalisée des commandes'''. ''Les commandes non représentées (train d'atterrissage, volets de courbure, réglage palonnier...) sont de couleur noire.''
Fichier:Cellule_cockpit_1.png|Description d'un cockpit simple. '''Noter la couleur normalisée des commandes'''. ''Les commandes non représentées (train d'atterrissage, volets de courbure, réglage palonnier...) sont de couleur noire.''
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=== Techniques de construction ===
=== Techniques de construction ===
Les planeurs sont fabriqués selon plusieurs techniques qui sont nées de l'histoire et des avancés technologiques. Les premières techniques se basaient sur une structure solide qui assure la résistance de la cellule, recouverte d'une peau qui assure l'écoulement aérodynamique optimal. Il s'agit notamment des structures en bois recouvertes de toile, ou en tubes d'aciers recouvertes de toile. Est arrivé ensuite les peaux rigides : une mince feuille de contreplaqué ou d'aluminium remplace la toile. En plus de participer à la résistance (ce qui permet d’alléger la structure), la peau rigide permet le respect des profils malgré les efforts aérodynamiques qui s'exercent. Enfin, l'avènement des matériaux composites ont permit l'élaboration de structure monocoque (ou presque!) : la peau seule est capable d'absorber les efforts nécessaire et il n'y a quasiment plus de structure. De telles structures quasi-monocoques sont réalisées avec des matériaux composites : l'addition de tissus résistants (à base de fibre de verre, de carbone, d'aramide...) noyées dans une résine (souvent de la résine époxy pour les planeurs). La haute résistance des matériaux composites permet de concevoir des ailes mince. La fabrication dans un moule permet la mise en forme très précise de la peau. Les performances sont alors optimales.
Les techniques de construction des planeurs sont nées de l'histoire et des avancés technologiques. Les premières se basaient sur une structure solide qui assure la résistance de la cellule, recouverte d'une peau qui assure l'écoulement aérodynamique optimal (notamment les structures en bois recouvertes de toile, ou en tubes d'aciers recouvertes de toile). Est arrivé ensuite les peaux rigides : une mince feuille de contreplaqué rigide ou d'aluminium rigide remplace la toile. La structure peut être allégée car la peau mince contribue à la résistance, et sa rigidité permet l'éviter la déformation des profils dus aux efforts aérodynamiques qui s'exercent. Enfin, l'avènement des matériaux composites ont permit l'élaboration de structure monocoque (ou semi-monocoque) : la peau seule est capable d'absorber les efforts nécessaire et il n'y a quasiment plus de structure. De telles structures quasi-monocoques sont réalisées avec des matériaux composites : il s'agit de tissus résistants (à base de fibre de verre, de carbone, d'aramide...) noyées dans une résine (souvent de la résine époxy pour les planeurs). La haute résistance de ces matériaux composites permet de concevoir des ailes mince. La fabrication dans un moule permet la mise en forme très précise de la peau. Les performances sont alors optimales.


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File:Airframe_(4_types).PNG|Quatre types de construction: (1)Structure + revêtement souple, (2)Structure allégée + revêtement travaillant, (3)Construction monocoque, (4)construction Semi-monocoque.
File:Airframe_(4_types).PNG|Quatre types de construction: (1)Structure + revêtement souple, (2)Structure allégée + revêtement travaillant, (3)Construction monocoque, (4)construction Semi-monocoque.
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'''Les pièces en composites'''
'''Les pièces en composites'''


Depuis l'avènement des matériaux composites pour le planeurs, les résines ainsi que les tissus sont très étudiés. Le tissus lui-même peut être composé de [[wikipedia:fibre de verre|fibre de verre]], de [[wikipedia:fibre_de_carbone|fibre de carbone]] ou d’[[wikipedia:aramide|aramide]], de différentes grosseurs, et tissé suivant différentes [[wikipedia:Armure_(tissage)|armures]]. '''L'orientation''' de chaque couche et le '''nombre de couche''' de tissus superposées est choisi en fonction des efforts que la pièce doit absorber. Enfin, une pièce peut être conçu en [[wikipedia:Composite_à_structure_sandwich|structure sandwich]] pour augmenter la résistance des grandes surfaces. Pour le pilote, il est important de noter qu'un défaut dans une peau d'une structure monocoque ou semi-monocoque a potentiellement un impact sur la solidité de l'aéronef. Pour le mécanicien, une réparation nécessitera de connaître avec précision toute la composition de la peau.
Les pièces en composites sont faites de tissus imprégnés de résine. Le tissus lui-même peut être fabriqué à base de [[wikipedia:fibre de verre|fibre de verre]], de [[wikipedia:fibre_de_carbone|fibre de carbone]] ou de [[wikipedia:aramide|fibre d'aramide]], de différentes grosseurs, et tissées suivant différentes [[wikipedia:Armure_(tissage)|armures]]. '''L'orientation''' de chaque couche et le '''nombre de couche''' de tissus superposées est choisi en fonction des efforts que la pièce doit absorber. Enfin, une pièce peut être conçu en [[wikipedia:Composite_à_structure_sandwich|structure sandwich]] pour augmenter la rigidité des grandes surfaces. Pour le pilote, il est important de noter qu'un défaut dans une peau d'une structure monocoque ou semi-monocoque a potentiellement un impact sur la solidité de l'aéronef. Pour le mécanicien, une réparation nécessitera de connaître avec précision toute la composition de la peau.
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File:Sierracomposites.com3.gif|Tissus de verre (blanc) et tissus de carbone (noir).
File:Sierracomposites.com3.gif|Tissus de verre (blanc) et tissus de carbone (noir).
Fichier:TwaronSRM.jpg|Tissus en aramide (plus connu sous le nom de Kevlar).
Fichier:TwaronSRM.jpg|Tissus en aramide (plus connu sous le nom de Kevlar).
Fichier:Glare_honeycomb.jpg|Structure en sandwich.
Fichier:Materiaux_CompositeNida_1.jpg|Peau de fuselage en sandwich nid d'abeille dans la partie inférieure de la photo.
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'''Assemblages démontables'''
'''Assemblages démontables à sécuriser'''


Un autre point à connaître du pilote est notion d'assemblage démontable et surtout leur sécurisation. Les assemblages démontables peuvent être réalisés par des vis, des écrous, clipsé ou encore par un simple axe. Il est impératif qu'ils soient parfaitement sécurisés : dans certains cas et sous l'effet des variations de températures et des vibrations, il est possible d'observer un désassemblage non souhaité. Les constructeurs appliquent alors des techniques pour sécuriser de manière absolue les assemblages critiques de l'aéronef. Certains éléments sont à vérifier lors de la visite prévol.
Les assemblages démontables peuvent être réalisés par des vis, des écrous, des pièces clipsés ou encore par un simple axe. Il est impératif que ces assemblages ne puisse jamais se défaire d'eux même sous l'effet des variations de températures et des vibrations. Les constructeurs appliquent alors des techniques pour sécuriser de manière absolue les assemblages critiques de l'aéronef. Certains éléments sont à vérifier lors de la visite pré-vol, notamment les branchements rapides des commandes de vol entre les ailes et le fuselage, et entre le fuselage et la plan fixe horizontal.
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Fichier:SPLINTgebogen.jpg|Écrou à créneaux, la goupille sécurise et empêche le desserrage  
Fichier:SPLINTgebogen.jpg|Écrou à créneaux, la goupille sécurise et empêche le desserrage  
Fichier:Nylon_Lock_Nut.png|Ecrou nylstop, une bague en nylon frotte fortement et empêche l'écrou de tourner librement.
Fichier:Nylon_Lock_Nut.png|[[wikipedia:Écrou#Écrous_spéciaux|Ecrou nylstop]], une bague en nylon frotte fortement et empêche l'écrou de tourner librement.
Fichier:Thread-locking_fluid_applied.jpg|[[wikipedia:Frein_filet|Frein filet], un genre de colle qui sèche une fois la vis assemblée.  
Fichier:Thread-locking_fluid_applied.jpg|[[wikipedia:Frein_filet|Frein filet]], une colle spéciale qui sèche après le serrage de la vis.  
Fichier:Cotter_Pin_(PSF).png|Une [[wikipedia:Goupille|goupille]] fendue qui empêche l'axe de sortir de son articulation.
Fichier:Cotter_Pin_(PSF).png|Une [[wikipedia:Goupille|goupille]] fendue qui empêche l'axe de sortir de son articulation.
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===Principes de transmission de l’effort du pilote===
Les [wikipedia:Commandes_de_vol_(avion)|'''commandes de vol''']] d'un aéronef englobent l'ensemble des dispositifs présent dans le poste de pilotage et leurs liaisons mécaniques, hydrauliques ou électriques qui permettent d'agir sur les [[wikipedia:Gouverne|gouvernes]]. Les manettes de commande des moteurs, les systèmes d'assistance au pilotage en font partie. La liaison mécanique directe entre les commandes de vol et les gouvernes est la méthode principalement utilisée en aviation générale. Le pilote ressent directement les forces aérodynamiques appliquées sur les gouvernes, ce qui lui donne des informations complémentaires pour analyser une situation (par exemple une commande dure signifie que l'aéronef évolue à vitesse élevé, une commande trop molle signifie que la vitesse est peut-être trop faible).
Cette transmission mécanique peut se faire par plusieurs moyens qui ont chacun leurs avantage et inconvénients :
*Par '''câbles''' : Le [[wikipedia:Câble_de_traction|câble]] permet uniquement de "tirer", il en faut donc deux pour une gouverne qu'il faut actionner dans les deux sens. La transmission par câble est souvent utilisée dans les planeurs pour la liaison entre les palonniers et la gouverne de direction ainsi que pour la liaison entre la poignée jaune de largage et le crochet de remorquage. Ce système est très fiable mais impose un cheminement des câbles quasi-rectiligne.
*Par '''tubes ou bielles rigides''' : La bielle permet de "tirer" et de "pousser", donc une seule bielle suffit pour actionner une gouverne. Dans les planeurs, ce principe est généralement utilisé pour les ailerons, la gouverne de profondeur et les aérofreins. Tout comme les câbles, le système est très fiable et performant, mais le cheminement des bielles dans la cellule est complexe et nécessite des renvois de commandes. Un petit avantage du circuit par bielles est qu'il permet une déconnexion plus aisée que les câbles.
*Par '''hydraulique''' : De l'huile est comprimée par l'action du pilote et est acheminée par un tuyau jusqu’à l'équipement où elle met un piston sous pression pour actionner un équipement. Dans les planeurs, ça peut être le cas du système de freinage, ou en motoplaneur du système de commande de pas d'hélice. Le gros avantage des commandes hydrauliques est l'aspect flexible du tuyau : il peut cheminer dans le fuselage de manière complexe, et changer de cheminement (utile pour un actionner un frein de roue sur un train rentrant !). Ce système nécessite un niveau d'huile suffisant, et l'absence de fuites.
*Par '''système électrique''' : Le pilote actionne un bouton, un interrupteur ou un curseur qui envoie un signal via des câbles électriques à un moteur en charge d'actionner un équipement. Quelques rares aéronefs disposent d'un compensateur de profondeur actionné électriquement. L'inconvénient majeur du système est la nécessité de disposer d'une source électrique fiable durant tout le vol - ce n'est pas le cas des planeurs. Les démoustiqueurs de bord d'attaque sur les planeurs de compétitions ne sont pas critiques pour la sécurité du vol et sont souvent actionnées par des moteurs électriques.
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Fichier:Manual_flight_controls.jpg|'''commande de vol par câbles''' sur un avion de collection ''DH82A Tiger Moth''.
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