5-4 Contrôle (motoplaneurs)
Contrôle
© Copyright article original par les auteur(s) de Wikipédia, adapté ici pour le vol en planeur - Cet article est sous CC BY-SA 3.0
Généralités
Les axes de rotation d'un avion forment un trièdre ayant pour origine le centre de gravité de l'aéronef comme sur l'image. On distingue donc trois axes :
- l'axe de roulis autour duquel s'incline l'avion.
- l'axe de tangage autour duquel l'assiette varie à cabrer, ou à piquer.
- l'axe de lacet autour duquel la direction, le cap de l'aéronef, varie vers la gauche ou vers la droite.
Le pilote agit sur les commandes qui actionnent les gouvernes pour modifier l'attitude de l'aéronef sur les trois axes.
- Pour obtenir un mouvement de tangage le pilote actionne le manche qui commande la gouverne de profondeur.
- Elle est située le plus loin possible de l'aile, sur l'empennage horizontal ou bien sur un plan canard.
- Pour obtenir un mouvement de roulis le pilote actionne latéralement le manche qui commande les ailerons.
- Ces gouvernes sont généralement situées le plus loin possible de l'axe de roulis, donc vers l'extrémité des ailes.
- Pour obtenir un mouvement de lacet le pilote actionne le palonnier (pédales) qui commande la gouverne de direction avec ses pieds.
- Elle est située le plus loin possible de l'axe de lacet, sur l'empennage vertical.
| Axes avion | Angle | Gouverne | Commande | Mouvement de l’avion |
|---|---|---|---|---|
| Roulis | inclinaison | Ailerons | Manche GD | 
|
| Tangage | Assiette | Profondeur | Manche Av-Ar | 
|
| Lacet | Angle de lacet | Direction | Palonnier | 
|
La plupart des aéronefs présentent un couplage en lacet-roulis : on peut commander un mouvement de roulis avec la gouverne de lacet (roulis induit). D'autre part une rotation en roulis entraîne généralement une rotation en lacet en sens inverse du virage demandé (lacet inverse).
Profondeur
Lorsque le pilote actionne le manche vers l'arrière, la gouverne de profondeur se déplace vers le haut. Au niveau de l'empennage, une force vers le bas apparait et la queue de l'aéronef se baisse. L'assiette varie alors à cabrer (point de vue pilote) et dans le même temps l'incidence augmente (point de vue aérodynamique).
En plus du rôle de contrôle en tangage, la gouverne de profondeur permet d'équilibrer les forces sur l'axe longitudinal. Plus le centre de gravité est en avant, plus la force de déportance de la profondeur doit être forte. La limite de l’efficacité de la profondeur est d'ailleurs une source de la limitation du centrage maximum avant.
Direction
Lorsque le pilote actionne le palonnier vers la droite, la gouverne de direction se déplace vers la droite. Au niveau de l'empennage, une force vers la gauche apparait et la queue de l'aéronef se déplace vers la gauche. Le nez de l'aéronef va alors se déplacer vers la droite.
Dans certains aéronefs, la roulette de queue est directionnelle et reliée au palonnier. Ceci permet de diriger l'aéronef au sol de la même manière qu'en vol avec grande précision.
Ailerons
Lorsque le pilote actionne le manche vers la gauche, l'aileron gauche se lève (et l'aileron droit s'abaisse). Au niveau des ailerons, la portance diminue à gauche (l'aile descend)et augmente à droite (l'aile monte). l'aéronef s'incline vers la gauche.
Sur certains aéronefs, la commande de roulis peut également être utilisé au sol pour se prémunir des effets du vents.
Cette commande est génératrice d'un effet secondaire indésirable : l'aileron qui se baisse génère plus de trainée que l'aileron qui lève. Cette différence de trainée gauche/droite va induire une rotation autour de l'axe de lacet inverse au coté de l’inclinaison. C'est le lacet inverse
Cet effet secondaire doit être compensé avec la commande lacet (palonnier) : A chaque action latérale sur la manche, une action au palonnier doit être réalisée simultanément afin de faire disparaitre la rotation du lacet inverse. A noter que le dosage et la synchronisation requiert une certaine expérience. Il faut également bien noter que la cause du lacet inverse est le braquage du manche, dès lors que le manche est replacé au neutre, les palonniers doivent être replacé au neutre également.
Cet effet secondaire peut être atténué par quelques stratagèmes inventés par les constructeurs d'aéronefs, comme par exemple le braquage différentiel des ailerons, le déport d'axe, l'utilisation "d'ailerons frises"...
Compensateurs d'évolution
Le braquage d'une gouverne nécessite un effort du pilote et ce dernier doit être acceptable. Dans certains cas, même avec une démultiplication adéquate dans le système de commande, la surface de la gouverne est trop importante pour être braquée par un pilote. Les constructeurs de planeurs utilisent des astuces pour réduire l'effort du pilote de manière complètement automatique. Ces dispositifs sont appelés compensateur d'évolution. Les principaux systèmes utilisés en planeur sont :
Compensateurs de régime
Dans certaines situations en vol, il est nécessaire d'actionner une commande de manière permanente. Sur les planeurs, c'est le cas de la commande de profondeur lorsque le pilote souhaite maintenir une assiette différente (longue montée en moto-planeur, longue spirale...). Cette action est fatigante et difficile à maintenir précisément durant un long moment. En planeur, deux types de systèmes sont utilisés pour compenser l’effort du pilote de manière permanente sur la commande profondeur :
Sur un planeur, il est possible d'identifier le type de compensateur par la présence ou l'absence d'un tab sur la gouverne de profondeur. L'identification peut se faire également en déplaçant le compensateur au sol. Si le manche se déplace, il s'agit d'un compensateur par boite à ressort. Si le manche ne se déplace pas, il s'agit d'un compensateur aérodynamique.