« 8-5 Masse et centrage (motoplaneurs) » : différence entre les versions

m
Ligne 1 : Ligne 1 :
== Masses ==
== 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 dans un aéronef est un élément clef. Le pilote commandant de bord est en charge de vérifier que le planeur décolle avec une masse comprise dans les limites autorisées. Pour ce faire, le constructeur fourni plusieurs chiffres clefs disponibles dans la '''fiche de pesée''' du planeur :
*La '''masse à vide''' du planeur prêt à voler,
*La '''masse à vide''' du planeur,
*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 autorisée'''. La masse maximale est limitée pour un nombre important de raisons : résistance des ailes ou du train d'atterrissage, performances et 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.
*La '''masse maximale des Éléments Non-Portants''' (ENP). Les Éléments Non Portants représentent l'ensemble du planeur sans l'aile. La masse des ENP est limitée car elle est la source principale des efforts sur le longeron d'aile.¨Par opposition, 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.


Lors de la préparation de son vol, le pilote commandant de bord consulte la '''fiche de pesée''' et s'assure par calcul que la masse prévue de son planeur ne dépasse pas ces limites. Une méthode consiste à :
#Calculer 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 + la masse de l'eau dans les water-ballasts. Elle doit être inférieure à la masse maximale autorisée.
#Calculer 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 ==
== Centrage ==


Le [[wikipedia:Centrage#Forces_de_gravité|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 :
Le [[wikipedia:Centrage#Forces_de_gravité|centrage]] concerne le '''placement longitudinal du centre de gravité''' de l'aéronef afin de garantir l'équilibre statique et dynamique durant le vol. Un aéronef dont le centre de gravité est en dehors de la plage autorisée n'obtiendra pas ces conditions d'équilibres et sera dangereux en vol. Le pilote commandant de bord est en charge de vérifier le centrage de son aéronef avant le vol. Pour ce faire, le constructeur fourni au pilote les limites de position du centre de gravité dans la '''fiche de pesée''' du planeur :
*La '''limite de centrage avant'''.
*La '''limite de centrage avant''',
*La '''limite de centrage arrière'''.
*La '''limite de centrage arrière'''.


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


La difficulté est de connaître la position du centre de gravité du planeur en ordre de vol. Un moyen consisterai à peser l'aéronef avant chaque vol, mais cette solution est fastidieuse compte tenu des précautions nécessaires à prendre lors des pesée (hangar fermé sans vent, planeur en ligne de vol...etc). La solution retenue consiste à ajouter par calcul chaque élément. Ainsi, lors de la préparation de son vol, le pilote commandant de bord utilise la '''fiche de pesée''' pour calculer la position du centre de gravité du planeur en ordre de vol, avec lui dedans. Une méthode consiste à :
Lors de la préparation de son vol, le pilote commandant de bord utilise la '''fiche de pesée''' pour calculer la position du centre de gravité du planeur en ordre de vol, avec le chargement qui sera présent à bord durant le vol. Une méthode consiste à :
#Identifier chaque ensemble présent dans le planeur en ordre de vol (planeur vide, pilote, passager, carburant...),
#Identifier chaque ensemble présent dans le planeur en ordre de vol (planeur vide, pilote, passager, carburant...),
##Connaître ou mesurer la masse de chaque élément,
##Connaître ou mesurer la masse de chaque élément,
##Connaître la distance entre le centre de gravité et le plan de référence de chaque élément (consulter la fiche de pesée),
##Connaître la distance entre le centre de gravité et le plan de référence de chaque élément (information présente sur la fiche de pesée),
#Calculer le [[wikipedia:Moment_d'une_force|moment]] pour chaque élément (masse x distance),
#Calculer le [[wikipedia:Moment_d'une_force|moment]] pour chaque élément (masse x distance),
#Faire la somme des moments de chaque élément,
#Faire la somme des moments de chaque élément,
Ligne 97 : Ligne 92 :


Pour être autorisé à voler, la position du centre de gravité déduite par calcul doit être situé dans la plage de centrage autorisée.  Bien que cette condition soit suffisante pour voler en toute sécurité, le comportement du planeur ne sera pas le même entre un planeur avec un centrage proche de la limite avant (dit '''''centrage avant''''') et un planeur avec un centrage proche de la limite arrière (dit '''''centrage arrière''''').  
Pour être autorisé à voler, la position du centre de gravité déduite par calcul doit être situé dans la plage de centrage autorisée.  Bien que cette condition soit suffisante pour voler en toute sécurité, le comportement du planeur ne sera pas le même entre un planeur avec un centrage proche de la limite avant (dit '''''centrage avant''''') et un planeur avec un centrage proche de la limite arrière (dit '''''centrage arrière''''').  
*'''Centrage avant''' : Le planeur à un comportement plus stable, moins maniable et plutôt lourd aux commandes. Pour compenser le moment piqueur dû au centrage avant, le plan de profondeur doit générer beaucoup de déportance, et donc de la trainé ne favorisant pas les performances.
*'''Centrage avant''' : Le planeur à un comportement '''plus stable''', '''moins maniable''' et plutôt lourd aux commandes. Pour compenser le moment piqueur dû au centrage avant, le plan de profondeur doit générer beaucoup de déportance, et donc de la trainé ne favorisant pas les performances.
*'''Centrage arrière''' : Le planeur à un comportement plutôt léger, agile, moins stable. Le plan de profondeur n'a pas besoin de générer beaucoup de déportance, donc peu de trainé, les performances sont optimales. Tout en restant dans des limites acceptable, le planeur est plus susceptible à la vrille.
*'''Centrage arrière''' : Le planeur à un comportement plutôt '''léger''', '''agile''', '''moins stable'''. Le plan de profondeur n'a pas besoin de générer beaucoup de déportance, donc peu de trainé, les performances sont optimales. Tout en restant dans des limites acceptables, le planeur est plus susceptible à la vrille.
 


Afin de pouvoir évoquer la position relative du centrage dans sa plage, il existe une convention pour parler '''en pourcentage de la plage autorisée à partir de la limite arrière'''
Afin de pouvoir évoquer la position relative du centrage dans sa plage, il existe une convention pour parler '''en pourcentage de la plage autorisée à partir de la limite arrière'''
Ligne 108 : Ligne 104 :


===Moyens d'actions sur le centrage===
===Moyens d'actions sur le centrage===
Si le calcul de centrage indique que le centrage est en dehors de la plage autorisé, le pilote peut recourir à l'installation de lest à des emplacements prévus par le constructeur (se reporter au manuel de vol de chaque planeur pour connaître les possibilités de chaque planeur). Il existe 4 grandes catégories de lest mobile :
Si le calcul de centrage indique que le centrage est en dehors de la plage autorisée, le pilote peut recourir à l'installation de lest à des emplacements prévus par le constructeur (se reporter au manuel de vol de chaque planeur pour connaître les possibilités de chaque planeur). Il existe 4 grandes catégories de lest mobile :
*Lest ''en plaques fines'' immobilisé entre le siège et le pilote (alourdissement virtuel du pilote) : pour compenser un centrage trop arrière dû à un pilote trop léger,
*Lest ''en plaques fines'' immobilisé entre le siège et le pilote (alourdissement virtuel du pilote) : pour compenser un centrage trop arrière dû à un pilote trop léger,
*Lest du constructeur fixé à l'avant du planeur : pour compenser un centrage trop arrière,
*Lest du constructeur fixé à l'avant du planeur : pour compenser un centrage trop arrière,
Ligne 114 : Ligne 110 :
*Water-Ballast dans la queue : pour compenser le centrage avant dû au remplissage des water-ballast de l'aile. En cas de vidange des water-ballast d'aile en vol, le ballast de queue se vide à un rythme précis pour conserver le centrage.
*Water-Ballast dans la queue : pour compenser le centrage avant dû au remplissage des water-ballast de l'aile. En cas de vidange des water-ballast d'aile en vol, le ballast de queue se vide à un rythme précis pour conserver le centrage.


Après l'ajout du lest, il convient de refaire le calcul de centrage pour vérifier que le centre de gravité est bien dans la plage autorisée. Après le vol, le pilote doit retirer le lest mobile. Des oublis sont possibles, il est donc indispensable de vérifier avant chaque vol tous les emplacements de lest mobile pour confirmer que leur situation correspond à ce qu'il faut.
Par convention, le pilote doit retirer le lest mobile après son vol. Il est toutefois nécessaire de vérifier tous les emplacements de lest mobile avant chaque vol pour parer à un oubli du pilote précédant.