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== Stabilité ==
== Stabilité du vol ==
 
=== Stabilité longitudinale statique ===
''© Copyright [[wikipedia:Stabilité_(aéronautique)|article original par les auteur(s) de Wikipédia]], adapté ici pour le vol en planeur - Cet article est sous [https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.fr CC BY-SA 3.0]''
''© Copyright [[wikipedia:Stabilité_(aéronautique)|article original par les auteur(s) de Wikipédia]], adapté ici pour le vol en planeur - Cet article est sous [https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.fr CC BY-SA 3.0]''


La '''stabilité longitudinale d'un [[wikipedia:avion|avion]]''' est son aptitude à revenir à sa position d'équilibre initial en [[wikipedia:tangage|tangage]] quand la trajectoire a été modifiée par le [[wikipedia:Pilote (aviation)||pilote]] ou par un agent extérieur (ascendance, turbulence). Cette stabilité est indispensable au vol.
La '''stabilité longitudinale d'un [[wikipedia:avion|avion]]''' est son aptitude à revenir à sa position d'équilibre initial en [[wikipedia:tangage|tangage]] quand la trajectoire a été modifiée par le [[wikipedia:Pilote (aviation)||pilote]] ou par un agent extérieur (ascendance, turbulence). Cette stabilité est indispensable au vol.


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=== Stabilité longitudinale statique ===
'''Méthode pour obtenir la stabilité statique'''
'''Méthode pour obtenir la stabilité statique'''


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*La '''formule ailes volantes''' utilise un profil d'aile spécifique auto-stables (profil à double courbure, simple courbure inversée...) qui n'a pas besoin d’empennage horizontal. L'expérience montre que cela reste moins performant qu'un ensemble aile + empennage.
*La '''formule ailes volantes''' utilise un profil d'aile spécifique auto-stables (profil à double courbure, simple courbure inversée...) qui n'a pas besoin d’empennage horizontal. L'expérience montre que cela reste moins performant qu'un ensemble aile + empennage.


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[[Fichier:Stabilité_dynamique_1.png|thumb|de haut en bas : Stabilité dynamique positive, neutre, négative]]
[[Fichier:Stabilité_dynamique_1.png|thumb|de haut en bas : Stabilité dynamique positive, neutre, négative]]
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=== La gestion du centre de gravité ===
=== La gestion du centre de gravité pour la stabilité du vol ===
[[Fichier:Plage_de_centrage.png|thumb|Schéma d'une plage de centrage autorisé]]
[[Fichier:Plage_de_centrage.png|thumb|Schéma d'une plage de centrage autorisé]]
Comme vu plus haut, le concepteur de l'aéronef fait en sorte de placer le centre de gravité de l'aéronef en avant du foyer. Mais le centre de gravité de l'aéronef dépend de la charge utile (masse du pilote, masse des bagages, masse du carburant...). Le concepteur autorise alors une variabilité ce cette charge utile pour s'adapter à l'usage courant de l'aéronef, et détermine toutes le positions du centre de gravité associées. Enfin, il détermine l'emplacement de l'aile de son aéronef pour faire en sorte que toute la plage du centre de gravité soit en avant du foyer de l'aile.
Comme vu plus haut, le concepteur de l'aéronef fait en sorte de placer le centre de gravité de l'aéronef en avant du foyer. Mais le centre de gravité de l'aéronef dépend de la charge utile (masse du pilote, masse des bagages, masse du carburant...). Le concepteur autorise alors une variabilité ce cette charge utile pour s'adapter à l'usage courant de l'aéronef, et détermine toutes le positions du centre de gravité associées. Enfin, il détermine l'emplacement de l'aile de son aéronef pour faire en sorte que toute la plage du centre de gravité soit en avant du foyer de l'aile.
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=== Stabilité dynamique latérale ou directionnelle ===
=== Stabilité sur l'axe de roulis ===
'''Stabilité latérale'''
 
La '''stabilité en [[wikipedia:roulis|roulis]]''', est la capacité de l'avion à corriger un excès ou un défaut d'inclinaison. L'équilibre en roulis est généralement laissé volontairement légèrement instable par le concepteur de l'aéronef, dans le but d'améliorer la maniabilité. La '''technique de conception pour agir sur la stabilisation en roulis''' est d'utiliser le dièdre de l'aile, ainsi que la hauteur de placement de l'aile sur le fuselage.
<gallery mode="packed" widths=1500px heights=80px>
Fichier:Monoplane dihedral.svg|'''dièdre positif''', ↑augmente la stabilité en roulis
Fichier:Monoplane anhedral.svg|'''dièdre négatif''', ↓diminue la stabilité en roulis
</gallery>
 
<gallery mode="packed" widths=150px heights=80px>
Fichier:Monoplane low.svg|'''Monoplan, aile basse''', ↓diminue la stabilité en roulis
Fichier:Monoplane mid.svg|'''Monoplan, aile médiane'''
Fichier:Monoplane high.svg|'''Monoplan, aile haute'''
Fichier:Monoplane parasol.svg|'''Monoplan, aile parasol''', ↑augmente la stabilité en roulis
</gallery>


C'est la stabilité d'un avion en mouvement en dehors de son plan de symétrie (plan axial vertical). On a alors trois types de mouvements : rotation en lacet, rotation en roulis, translation latérale.
[[File:World's_Largest_Weathervane_-_Whitehorse,_Yukon_(12449293644).jpg|thumb|Ce DC3 fait la girouette autour de son Centre des Masses]]
* La stabilité en [[wikipedia:lacet (aéronautique)|lacet]] est la capacité de l'avion à conserver sa direction (son cap) malgré les perturbations. Cette stabilité est obtenue en dotant l'avion d'une dérive (empennage vertical) de surface suffisante : placé en travers par une perturbation, l'avion fera alors face au vent sous l'effet de la portance (latérale) de la dérive, ce qui le ramènera au neutre. Finalement, lors de ce retour au neutre, l'avion se comporte comme une [[wikipedia:girouette|girouette]] en tournant autour de son centre des masses, ce qui est mis en application en vrai grandeur avec le DC3 ci-contre.
* La stabilité en [[wikipedia:roulis|roulis]], plus exactement la [[wikipedia:stabilité spirale|stabilité spirale]], capacité de l'avion à corriger un excès ou un défaut d'inclinaison en virage. L'équilibre en roulis étant généralement un équilibre instable, faiblement divergent donc pilotable, on ne peut pas parler de « stabilité en roulis ».
* Quand il y a un translation latérale (vol en attaque oblique, glissade vers l'intérieur du virage ou dérapage vers l'extérieur), on doit étudier les effets de cette translation sur le comportement en roulis ([[wikipedia:roulis induit|roulis induit]] par le lacet), [[wikipedia:stabilité spirale|stabilité spirale]].




'''Surfaces de stabilisation'''
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=== Stabilité sur l'axe de lacet ===
[[File:World's_Largest_Weathervane_-_Whitehorse,_Yukon_(12449293644).jpg|thumb|Ce (vrai) DC3 fait la girouette autour de son Centre des Masses]]
La '''stabilité en [[wikipedia:lacet (aéronautique)|lacet]]''' est la capacité de l'avion à conserver sa direction (son cap) malgré les perturbations. Cette stabilité est obtenue en dotant l'avion d'une dérive (empennage vertical) de surface suffisante : placé en travers par une perturbation, l'avion fera alors face au vent sous l'effet de la force latérale de la dérive, ce qui le ramènera au neutre. Finalement, lors de ce retour au neutre, l'avion se comporte comme une [[wikipedia:girouette|girouette]] en tournant autour de son centre des masses, ce qui est mis en application en vrai grandeur avec le DC3 ci-contre.


L'empennage étant placé à l'arrière par définition :
La '''Surfaces de stabilisation''' est la [[wikipedia:dérive (empennage)|dérive]] (empennage vertical),
*la stabilité en lacet est assurée par la [[wikipedia:dérive (empennage)|dérive]] (empennage vertical),  
*la stabilité en tangage est assurée par le stabilisateur (empennage horizontal),
*la stabilité en roulis en ligne droite est généralement nulle ou faiblement négative, rarement positive,
*la stabilité en roulis en virage (la [[wikipedia:stabilité spirale|stabilité spirale]]) dépend du couplage complexe entre l'effet [[wikipedia:Dièdre (avion)|dièdre]] et la stabilité de lacet.