5.1.1 Commandes de vol #

Les systèmes de contrôle de vol d’avions sont constitués de systèmes primaires et secondaires. Les ailerons, l’ascenseur (ou le stabilator) et le gouvernail constituent le système de contrôle principal et sont tenus de contrôler un aéronef en toute sécurité pendant le vol. Les volets d’aile, les dispositifs de bord d’attaque, les becquets et les systèmes de garniture constituent le système de contrôle secondaire et améliorent les caractéristiques de performance de l’avion ou soulagent le pilote des forces de contrôle excessives.

5.1.2 Commandes de vol primaires #

Les systèmes de contrôle des aéronefs sont soigneusement conçus pour offrir une réactivité adéquate aux contrôles tout en permettant une sensation naturelle. À basse vitesse, les commandes sont généralement douces et lentes, et l’avion réagit lentement aux applications de contrôle. À des vitesses plus élevées, les commandes deviennent de plus en plus fermes et la réponse des aéronefs est plus rapide.

Le déplacement de l’une des trois principales surfaces de contrôle de vol (ailerons, ascenseur ou stabilateur ou gouvernail) modifie le débit d’air et la répartition de la pression sur et autour du profil aérodynamique. Ces changements affectent la portance et la traînée produites par la combinaison de profil aérodynamique/surface de contrôle, et permettent à un pilote de contrôler l’avion autour de ses trois axes de rotation.

Les caractéristiques de conception limitent la quantité de déviation des surfaces de contrôle de vol. Par exemple, des mécanismes de contrôle-arrêt peuvent être incorporés dans les liaisons de commande de vol, ou le mouvement de la colonne de commande et/ou des pédales de gouvernail peut être limité. Le but de ces limites de conception est d’empêcher le pilote de surcontrôler par inadvertance et de surcharger l’avion lors de manœuvres normales.

Un avion correctement conçu est stable et facilement contrôlé lors des manœuvres normales. Les entrées de la surface de contrôle provoquent des mouvements autour des trois axes de rotation. Les types de stabilité qu’un avion présente également concernent les trois axes de rotation. [Figure 5-4]

5.1.3 Ailerons #

Les ailerons contrôlent le rouleau autour de l’axe longitudinal. Les ailerons sont attachés au bord de fuite extérieur de chaque aile et se déplacent dans la direction opposée l’une de l’autre. Les ailerons sont reliés par des câbles, des cloches, des poulies et/ou des tubes push-pull à une roue de commande ou à un manche de commande.

Déplacer la molette de commande ou le manche de commande vers la droite amène l’aileron droit à dévier vers le haut et l’aileron gauche à dévier vers le bas. La déviation ascendante de l’aileron droit diminue le carrossage entraînant une diminution de la portance sur l’aile droite. La déviation vers le bas correspondante de l’aileron gauche augmente le carrossage entraînant une augmentation de la portance sur l’aile gauche. Ainsi, l’augmentation de la portance sur l’aile gauche et la diminution de la portance sur l’aile droite font rouler l’avion vers la droite.

5.1.4 Laceur défavorable #

Étant donné que l’aileron dévié vers le bas produit plus de portance, comme en témoigne la levée de l’aile, il produit également plus de traînée. Cette traînée supplémentaire fait ralentir légèrement l’aile. Il en résulte que l’aéronef bat vers l’aile qui a connu une augmentation de la portance (et de la traînée). Du point de vue des pilotes, le lacet est opposé à la direction de la banque. Le lacet défavorable est le résultat d’une traînée différentielle et de la légère différence de vitesse des ailes gauche et droite. [Figure 5-5]

Le lacet adverse devient plus prononcé à basse vitesse. À ces vitesses plus lentes, la pression aérodynamique sur les surfaces de contrôle est faible et des entrées de contrôle plus grandes sont nécessaires pour manœuvrer efficacement l’avion. En conséquence, l’augmentation de la déviation des ailerons provoque une augmentation du lacet défavorable. Le lacet est particulièrement évident dans les avions avec de longues portées.

L’application de gouvernail est utilisée pour contrecarrer le lacet défavorable. La quantité de contrôle du gouvernail requis est la plus élevée à faible vitesse, à des angles d’attaque élevés et à de grandes déviations d’ailerons. Comme toutes les surfaces de contrôle à des vitesses inférieures, le stabilisateur / gouvernail vertical devient moins efficace et amplifie les problèmes de contrôle associés au lacet défavorable.

Tous les virages sont coordonnés à l’aide d’ailerons, de gouvernail et d’ascenseur. L’application d’une pression d’aileron est nécessaire pour placer l’avion dans l’angle de rive souhaité, tandis qu’une application simultanée de la pression de la gouverne est nécessaire pour contrer le lacet défavorable résultant. De plus, comme il faut plus de portance pendant un virage qu’en vol droit et palier, l’angle d’attaque (AOA) doit être augmenté en appliquant une contre-pression de l’ascenseur. Plus le virage est raide, plus la contre-pression d’ascenseur est nécessaire.

Au fur et à mesure que l’angle souhaité de la banque est établi, les pressions d’aileron et de gouvernail doivent être assouplies. Cela empêche l’angle de la berge d’augmenter, car les surfaces de contrôle des ailerons et des gouvernails sont dans une position neutre et profilée. La contre-pression de l’ascenseur doit être maintenue constante pour maintenir l’altitude. Le déploiement à partir d’un virage est similaire à celui de l’enroulement, sauf que les commandes de vol sont appliquées dans le sens opposé. L’aileron et le gouvernail sont appliqués dans le sens du déploiement ou vers l’aile haute. À mesure que l’angle de la banque diminue, la contre-pression de l’ascenseur doit être assouplie si nécessaire pour maintenir l’altitude.

Dans le but de réduire les effets du lacet défavorable, les fabricants ont conçu quatre systèmes : les ailerons différentiels, les ailerons de type frise, les ailerons couplés et le gouvernail et les flaperons.

Les ailerons différentiels avec des ailerons différentiels, un aileron est relevé sur une distance plus grande que l’autre aileron est abaissé pour un mouvement donné de la roue de commande ou du manche de commande. Cela produit une augmentation de la traînée sur l’aile descendante. La plus grande traînée résulte de la déviation de l’aileron vers le haut sur l’aile descendante vers un angle plus grand que l’aileron vers le bas sur l’aile montante. Bien que le lacet adverse soit réduit, il n’est pas complètement éliminé. [Figure 5-6]

Ailerons de type Frise avec un aileron de type Frise, lorsque la pression est appliquée à la roue de commande ou au manche de commande, l’aileron qui est relevé pivote sur une charnière décalée. Cela projette le bord d’attaque de l’aileron dans le flux d’air et crée de la traînée. Il aide à égaliser la traînée créée par l’aileron abaissé sur l’aile opposée et réduit le lacet défavorable. [Figure 5-7]

L’aileron de type Frise forme également une fente, de sorte que l’air circule en douceur sur l’aileron abaissé, ce qui le rend plus efficace à haute

Angles d’attaque. Les ailerons de type frise peuvent également être conçus pour fonctionner différemment. Comme l’aileron différentiel, l’aileron de type frisure n’élimine pas entièrement le lacet défavorable. Une application coordonnée de gouvernail est toujours nécessaire partout où des ailerons sont appliqués.

Les ailerons couplés et les ailerons couplés au gouvernail et le gouvernail sont des contrôles liés. Ceci est accompli avec les ressorts d’interconnexion de gouvernail-aileron, qui aident à corriger la traînée des ailerons en déviant automatiquement le gouvernail au même moment que les ailerons sont déviés. Par exemple, lorsque la roue de commande ou le manche de commande est déplacé pour produire un rouleau gauche, le câble d’interconnexion et le ressort tirent vers l’avant sur la pédale de gouvernail gauche juste assez pour empêcher le nez de l’avion de s’élancer vers la droite. La force appliquée

au gouvernail par les ressorts peut être annulé s’il devient nécessaire de glisser l’avion. [Figure 5-8]

Les Flaperons Flaperons combinent les deux aspects des rabats et des ailerons. En plus de contrôler l’angle de banc d’un avion comme les ailerons conventionnels, les flaperons peuvent être abaissés ensemble pour fonctionner de la même manière qu’un ensemble dédié de volets. Le pilote conserve des commandes séparées pour les ailerons et les volets. Un mélangeur est utilisé pour combiner les entrées pilotes séparées dans cet ensemble unique de surfaces de contrôle appelées flaperons. De nombreuses conceptions qui intègrent des flaperons installent les surfaces de contrôle à l’écart de l’aile pour fournir un flux d’air non perturbé à des angles d’attaque élevés et/ou à de faibles vitesses. [Figure 5-9]

5.1.5 Ascenseur #

L’ascenseur contrôle le pas autour de l’axe latéral. Comme les ailerons sur de petits avions, l’ascenseur est relié à la colonne de commande dans le poste de pilotage par une série de liaisons mécaniques. Le mouvement arrière de la colonne de commande dévie le bord de fuite de la surface de l’ascenseur vers le haut. C’est ce qu’on appelle généralement « Up Elevator ». [Figure 5-10]

La position de l’élévateur ascendant diminue le carrossage de l’élévateur et crée une force aérodynamique vers le bas, qui est supérieure à la force normale de queue-descendante qui existe en vol droit et palier. L’effet global fait descendre la queue de l’avion et le nez à monter. Le moment de tangage se produit autour du centre de gravité (CG). La force du moment de tangage est déterminée par la distance entre le CG et la surface horizontale de la queue, ainsi que par l’efficacité aérodynamique de la surface horizontale de la queue. Déplacer la colonne de contrôle vers l’avant a l’effet inverse. Dans ce cas, le carrossage de l’ascenseur augmente, créant plus de portance (moins de force de queue) sur le stabilisateur/ascenseur horizontal. Cela déplace la queue vers le haut et penche le nez vers le bas. Encore une fois, le moment de tangage se produit autour du CG.

Comme mentionné précédemment dans la couverture sur la stabilité, la puissance, la ligne de poussée et la position des surfaces de queue horizontales sur l’empennage sont des facteurs de contrôle de l’efficacité de l’ascenseur. Par exemple, les surfaces de queue horizontales peuvent être fixées près de la partie inférieure du stabilisateur vertical, au point médian ou au point haut, comme dans la conception de la queue en T.

Queue en T Dans une configuration en T, l’ascenseur est au-dessus de la plupart des effets de lavage en descente de l’hélice ainsi que du flux d’air autour du fuselage et/ou des ailes pendant les conditions de vol normales. Le fonctionnement des ascenseurs dans cet air non perturbé permet des mouvements de contrôle cohérents dans la plupart des régimes de vol. Les conceptions de queue en T sont devenues populaires sur de nombreux avions légers et gros, en particulier ceux avec des moteurs montés sur le fuselage arrière, car la configuration de la queue en T élimine la queue de l’explosion d’échappement des moteurs. Les hydravions et les amphibiens ont souvent des queues en T afin de garder les surfaces horizontales aussi loin que possible de l’eau. Un avantage supplémentaire est la réduction des vibrations et du bruit à l’intérieur de l’avion.

À des vitesses lentes, l’ascenseur d’un avion à queue en T doit être déplacé par un plus grand nombre de degrés de déplacement pour élever le nez d’un montant donné que sur un avion à queue conventionnelle. En effet, l’avion à queue conventionnelle a le descente de l’hélice poussant sur la queue pour aider à soulever le nez.

Étant donné que les contrôles sur les aéronefs sont truqués de sorte que des forces de contrôle accrues soient nécessaires pour une course de contrôle accrue, les forces nécessaires pour soulever le nez d’un avion à queue en T sont supérieures à celles d’un avion à queue conventionnelle. La stabilité longitudinale d’un avion garni est la même pour les deux types de configuration, mais le pilote doit savoir que les forces de contrôle requises sont plus grandes à des vitesses lentes lors des décollages, des atterrissages ou des décrochages que pour les avions de taille similaire équipés de queues conventionnelles.

Les avions à queue en T nécessitent également des considérations de conception supplémentaires pour contrer le problème du flutter. Étant donné que le poids des surfaces horizontales se trouve au sommet du stabilisateur vertical, le bras de moment créé provoque des charges élevées sur le stabilisateur vertical, ce qui peut entraîner du flottement. Les ingénieurs doivent compenser cela en augmentant la rigidité de conception du stabilisateur vertical, entraînant généralement une pénalité de poids par rapport aux conceptions conventionnelles de la queue.

Lorsqu’il vole à un AOA très élevé avec une faible vitesse et un CG arrière, l’avion à queue en T peut être sensible à un décrochage profond. Dans un décrochage profond, le flux d’air sur la queue horizontale est recouvert par le flux d’air perturbé des ailes et du fuselage. Dans ces circonstances, le contrôle de l’ascenseur ou du stabilisateur pourrait être diminué, ce qui rend difficile la récupération du décrochage. Il convient de noter qu’un CG AFT est souvent un facteur contribuant à ces incidents, car des problèmes de récupération similaires sont également détectés avec les avions de queue conventionnels avec un CG AFT. [Figure 5-11]

Étant donné que le vol à une AOA élevée avec une faible vitesse et une position CG arrière peut être dangereux, de nombreux avions ont des systèmes pour compenser cette situation. Les systèmes vont de

Le contrôle s’arrête pour soulever les ressorts. Un ressort d’ascenseur vers le bas aide à abaisser le nez de l’avion pour empêcher un décrochage causé par la position CG arrière. Le décrochage se produit parce que l’avion correctement taillé vole avec l’ascenseur dans une position de bord de fuite vers le bas, forçant la queue vers le haut et le nez vers le bas. Dans cette condition instable, si l’avion rencontre des turbulences et ralentit davantage, la languette de compensation ne positionne plus l’ascenseur en position de nez-bas. L’ascenseur s’élance alors et le nez de l’avion s’incline vers le haut, ce qui peut entraîner un décrochage.

Le ressort d’élévateur produit une charge mécanique sur l’ascenseur, ce qui l’amène à se déplacer vers la position de nez vers le bas, s’il n’est pas autrement équilibré. La languette de garniture d’ascenseur équilibre le ressort d’ascenseur vers le bas pour positionner l’ascenseur dans une position garnie. Lorsque la patte de garniture devient inefficace, le ressort descendant entraîne l’élévateur vers une position en bas. Le nez de l’avion s’abaisse, la vitesse s’accumule et un décrochage est empêché. [Figure 5-12]

L’ascenseur doit également avoir une autorité suffisante pour maintenir le nez de l’avion vers le haut lors de l’arbitrage pour un atterrissage. Dans ce cas, un CG avant peut poser problème. Pendant la fusée d’atterrissage, la puissance est généralement réduite, ce qui diminue le flux d’air au-dessus de l’empennage. Ceci, couplé à la vitesse d’atterrissage réduite, rend l’ascenseur moins efficace.

Comme le démontre cette discussion, les pilotes doivent comprendre et suivre les procédures de chargement appropriées, en particulier en ce qui concerne la position de CG. Plus d’informations sur le chargement des aéronefs, ainsi que sur le poids et l’équilibre, sont inclus dans le chapitre 9, Poids et équilibre.

5.1.6 Stabilisateur #

Comme mentionné au chapitre 2, Structure de l’avion, un stabilisateur est essentiellement un stabilisateur horizontal monobloc pivotant

à partir d’un point central de charnière. Lorsque la colonne de commande est tirée vers l’arrière, elle soulève le bord de fuite des stabilisateurs, tirant le nez des avions vers le haut. La poussée de la colonne de commande vers l’avant abaisse le bord de fuite du stabilisateur et fait descendre le nez de l’avion vers le bas.

Parce que les stabilisateurs pivotent autour d’un point d’articulation central, ils sont extrêmement sensibles aux entrées de contrôle et aux charges aérodynamiques. Des onglets antiservo sont incorporés sur le bord de fuite pour diminuer la sensibilité. Ils se dévient dans le même sens que le stabilisateur. Cela se traduit par une augmentation de la force nécessaire pour déplacer le stabilisateur, le rendant ainsi moins sujet à la surcontrôle induite par le pilote. De plus, un poids d’équilibre est généralement incorporé devant le long spar. Le poids d’équilibrage peut projeter dans l’empennage ou peut être incorporé sur la partie avant des pointes de stabilisateur. [Figure 5-13]

5.1.7 Canard #

La conception Canard utilise le concept de deux surfaces de levage, le canard fonctionnant comme un stabilisateur horizontal situé devant les ailes principales. En effet, le canard est un profil aérodynamique similaire à la surface horizontale sur une conception conventionnelle à queue arrière. La différence est que le canard crée réellement de la portance et maintient le nez, par opposition à la conception de la queue arrière qui exerce une force vers le bas sur la queue pour empêcher le nez de tourner vers le bas. [Figure 5-14]

La conception de Canard remonte à l’époque des pionniers de l’aviation, notamment utilisée sur le Wright Flyer. Récemment, la configuration de Canard a repris de la popularité et est apparue sur des avions plus récents. Les conceptions de Canard comprennent deux types, un avec une surface horizontale d’environ la même taille qu’une queue arrière normale.

conception, et l’autre avec une surface de la même taille approximative et le même profil aérodynamique de l’aile montée à l’arrière connue sous le nom de configuration d’aile en tandem. Théoriquement, le canard est considéré comme plus efficace, car l’utilisation de la surface horizontale pour aider à soulever le poids de l’avion devrait entraîner moins de traînée pour une quantité donnée de portance.

5.1.8 Gouvernail #

Le gouvernail contrôle le mouvement de l’avion autour de son axe vertical. Cette motion s’appelle le lacet. Comme les autres surfaces de contrôle primaires, le gouvernail est une surface mobile articulée sur une surface fixe, dans ce cas au stabilisateur vertical, ou à la nageoire. Déplacer la pédale de gouvernail gauche ou droit contrôle le gouvernail.

Lorsque le gouvernail est dévié dans le flux d’air, une force horizontale est exercée dans la direction opposée. [Figure 5-15] En appuyant sur la pédale gauche, le gouvernail se déplace vers la gauche. Cela modifie le flux d’air autour du stabilisateur/gouverne vertical, et crée un

L’ascenseur latéral qui déplace la queue vers la droite et quitte le nez de l’avion vers la gauche. L’efficacité du gouvernail augmente avec la vitesse; Par conséquent, de grandes déviations à basse vitesse et de petites déflexions à des vitesses élevées peuvent être nécessaires pour fournir la réaction souhaitée. Dans les aéronefs à hélices, tout streaming circulant sur le gouvernail augmente son efficacité.

V-queue La conception en V-queue utilise deux surfaces de queue inclinées pour remplir les mêmes fonctions que les surfaces d’un ascenseur et d’une configuration de gouverne conventionnels. Les surfaces fixes agissent comme des stabilisateurs horizontaux et verticaux. [Figure 5-16]

Les surfaces mobiles, qui sont généralement appelées gouvernail, sont reliées par une tringlerie spéciale qui permet à la roue de commande de déplacer les deux surfaces simultanément. D’autre part, le déplacement des pédales de gouvernail déplace les surfaces de manière différentielle, fournissant ainsi un contrôle directionnel.

Lorsque les commandes de la gouverne et de l’ascenseur sont déplacées par le pilote, un mécanisme de mélange de contrôle déplace chaque surface de la quantité appropriée. Le système de contrôle de la V-tail est plus complexe que celui requis pour une queue conventionnelle. De plus, la conception de la queue en V est plus sensible aux tendances de roulis néerlandais qu’une queue conventionnelle, et la réduction totale de la traînée est minimale.

5.1.9 Commandes de vol secondaires #

Les systèmes de contrôle de vol secondaires peuvent se composer de volets d’aile, de dispositifs de bord d’attaque, de spoilers et de systèmes de garniture.

5.1.10 Rabats #

Les volets sont les dispositifs de levage les plus courants utilisés sur les avions. Ces surfaces, qui sont attachées au bord de fuite de l’aile, augmentent à la fois la portance et la traînée induite pour un AOA donné. Les volets permettent un compromis entre une vitesse de croisière élevée et une faible vitesse d’atterrissage, car ils peuvent être prolongés en cas de besoin et rétractés dans la structure des ailes lorsqu’ils ne sont pas nécessaires. Il existe quatre types de rabats courants : uni, fendu, et des rabats Fowler. [Figure 5-17]

Le rabat simple est le plus simple des quatre types. Il augmente le carrossage du profil aérodynamique, entraînant une augmentation significative du coefficient de portance (CL) à un AOA donné. Dans le même temps, cela augmente considérablement la traînée et déplace le centre de pression (CP) à l’arrière sur le profil aérodynamique, entraînant un moment de pas de nez vers le bas.

Le lambeau fendu est dévié de la surface inférieure du profil aérodynamique et produit une augmentation légèrement plus importante de la portance que le lambeau uni. Plus de traînée est créée en raison du modèle d’air turbulent produit derrière le profil aérodynamique. Lorsqu’ils sont complètement étendus, les rabats simples et divisés produisent une traînée élevée avec peu de portance supplémentaire.

Le rabat le plus populaire sur les avions aujourd’hui est le rabat fendu. Des variantes de cette conception sont utilisées pour les petits avions, ainsi que pour les grands. Les volets fendus augmentent le coefficient de portance nettement plus que les volets unis ou fendu. Sur un petit avion, la charnière est située sous la surface inférieure du rabat, et lorsque le lambeau est abaissé, un conduit se forme entre le puits de volet dans l’aile et le bord d’attaque du lambeau. Lorsque le volet fendu est abaissé, de l’air à haute énergie provenant de la surface inférieure est conduit sur la surface supérieure des volets. L’air à haute énergie provenant de la fente accélère la couche limite de surface supérieure et retarde la séparation du flux d’air, fournissant un CL plus élevé. Ainsi, le volet fendu produit des augmentations beaucoup plus importantes du coefficient de portance maximal (Cl-max) que le lambeau simple ou fendu. Bien qu’il existe de nombreux types de rabats fendus, les gros avions ont souvent des volets à double et même à trois fentes. Ceux-ci permettent une augmentation maximale de la traînée sans que le flux d’air ne se sépare et ne détruise l’ascenseur qu’ils produisent.

Les rabats Fowler sont un type de rabat fendu. Cette conception de rabat ne change pas seulement le carrossage de l’aile, elle augmente également la zone de l’aile. Au lieu de tourner sur une charnière, il glisse vers l’arrière sur les pistes. Dans la première partie de son extension, il augmente très peu la traînée, mais augmente beaucoup la portance à mesure qu’il augmente à la fois la zone et le carrossage. Au fur et à mesure que l’extension se poursuit, le rabat se dévie vers le bas. Au cours de la dernière partie de sa course, le rabat augmente la traînée avec peu d’augmentation supplémentaire de la portance.

5.1.11 Dispositifs de pointe #

Des dispositifs de portance élevée peuvent également être appliqués sur le bord d’attaque du profil aérodynamique. Les types les plus courants sont les fentes fixes, les lattes mobiles, les rabats de bord d’attaque et les poignets. [Figure 5-18]

Les fentes fixes dirigent le flux d’air vers la surface supérieure de l’aile et retardent la séparation du flux d’air à des angles d’attaque plus élevés. La fente n’augmente pas le carrossage de l’aile, mais permet un maximum de CL maximum car le décrochage est retardé jusqu’à ce que l’aile atteigne un plus grand AOA.

Les lattes mobiles sont constituées de segments de bord d’attaque, qui se déplacent sur des pistes. À de faibles angles d’attaque, chaque latte est maintenue au ras du bord d’attaque des ailes par la haute pression qui se forme au bord d’attaque des ailes. Au fur et à mesure que l’AOA augmente, la zone de haute pression se déplace à l’arrière sous la surface inférieure de l’aile, permettant aux lattes d’avancer. Certaines lamelles, cependant, sont pilotées et peuvent être déployées dans n’importe quel AOA. L’ouverture d’une lamelle permet à l’air sous l’aile de s’écouler sur la surface supérieure des ailes, ce qui retarde la séparation du flux d’air.

Les rabats de bord d’attaque, comme les rabats de bord de fuite, sont utilisés pour augmenter à la fois le CL-MAX et le carrossage des ailes. Ce type de dispositif de bord d’attaque est fréquemment utilisé en conjonction avec des rabats de bord de fuite et peut réduire le mouvement de tangage du nez produit par ces derniers. Comme c’est le cas avec les volets de bord de fuite, un petit incrément de volets de bord d’attaque augmente la portance beaucoup plus que la traînée. Au fur et à mesure que de plus grandes quantités de lambeaux sont prolongées, la traînée augmente à un rythme plus élevé que la portance.

Les poignets de bord d’attaque, comme les rabats de bord d’attaque et les volets de bord de fuite, sont utilisés pour augmenter à la fois le CL-MAX et le carrossage des ailes. Contrairement aux rabats de bord d’attaque et aux rabats de bord de fuite, les manchettes de bord d’attaque sont des dispositifs aérodynamiques fixes. Dans la plupart des cas, les poignets de bord d’attaque étendent le bord d’attaque vers le bas et vers l’avant. Cela amène le flux d’air à s’attacher mieux à la surface supérieure de l’aile à des angles d’attaque plus élevés, abaissant ainsi la vitesse de décrochage d’un avion. La nature fixe des brassards de bordure d’attaque entraîne une pénalité dans la vitesse maximale de la croisière, mais les progrès récents de la conception et de la technologie ont réduit cette pénalité.

5.1.12 Spoilers #

Trouvés sur de nombreux planeurs et certains avions, des dispositifs de traînée à grande traîne appelés spoilers sont déployés depuis les ailes pour gâcher le flux d’air fluide, réduire la portance et augmenter la traînée. Sur les planeurs, les spoilers sont le plus souvent utilisés pour contrôler le taux de descente pour des atterrissages précis. Sur d’autres avions, les spoilers sont souvent utilisés pour le contrôle du roulis, dont l’avantage est l’élimination du lacet défavorable. Pour tourner à droite, par exemple, le spoiler sur l’aile droite est levé, détruisant une partie de l’ascenseur et créant plus de traînée sur la droite. L’aile droite tombe, et l’avion s’incline vers la droite. Déployer des spoilers sur les deux ailes en même temps permet à l’avion de descendre sans prendre de vitesse. Les spoilers sont également déployés pour aider à réduire le roulement du sol après l’atterrissage. En détruisant la portance, ils transfèrent le poids aux roues, améliorant ainsi l’efficacité du freinage. [Figure 5-19]

5.1.13 Systèmes de garniture #

Bien qu’un avion puisse être utilisé dans un large éventail d’attitudes, de vitesses et de réglages de puissance, il peut être conçu pour voler sans intervention dans une combinaison très limitée de ces variables. Les systèmes de garniture sont utilisés pour libérer le pilote de la nécessité de maintenir une pression constante sur les commandes de vol, et se composent généralement de commandes de pilotage et de petits dispositifs articulés fixés au bord de fuite d’une ou plusieurs des surfaces de contrôle de vol primaires. Conçu pour aider à minimiser la charge de travail des pilotes, les systèmes de rognage aident le mouvement et la position de la surface de contrôle de vol à laquelle ils sont attachés. Common types of trim systems include trim

Onglets, onglets d’équilibre, languettes antiservo, languettes réglables au sol et stabilisateur réglable.

5.1.14 Onglets de coupe #

L’installation la plus courante sur un petit avion est une languette de garniture unique fixée au bord de fuite de l’ascenseur. La plupart des onglets de garniture sont actionnés manuellement par une petite molette de commande montée verticalement. Cependant, une manivelle de finition peut être trouvée dans certains avions. Le contrôle du poste de pilotage comprend un indicateur de position d’onglet de garniture. Placer la commande de garniture dans la position complète du nez vers le bas déplace la languette de la garniture à sa pleine position vers le haut. Avec la languette de garniture vers le haut et dans le flux d’air, le flux d’air sur la surface de queue horizontale a tendance à forcer le bord de fuite de l’ascenseur vers le bas. Cela fait monter la queue de l’avion et le nez descendre. [Figure 5-20]

Si la languette de garniture est réglée sur la position de nez-up complète, la languette se déplace vers sa position complète vers le bas. Dans ce cas, l’air circulant sous la surface de queue horizontale touche la languette et force le bord de fuite de l’ascenseur, réduisant les ascenseurs AOA. Cela fait descendre la queue de l’avion et le nez pour monter.

Malgré le mouvement directionnel opposé de la patte de garniture et de l’ascenseur, le contrôle de la garniture est naturel pour un pilote. Si le pilote doit exercer une contre-pression constante sur une colonne de commande, le besoin de garniture de nez est indiqué. La procédure de coupe normale consiste à continuer à tailler jusqu’à ce que l’avion soit équilibré et que l’état de nez lourd n’est plus apparent. Les pilotes établissent normalement la puissance, l’attitude de hauteur et la configuration souhaités en premier, puis coupent l’avion pour soulager les pressions de contrôle qui peuvent exister pour cette condition de vol. À chaque fois que la puissance, l’attitude de hauteur ou la configuration sont modifiées, attendez-vous à ce que le ré-réglage soit nécessaire pour soulager les pressions de contrôle pour la nouvelle condition de vol.

5.1.15 Onglets Solde #

Les forces de contrôle peuvent être excessivement élevées dans certains aéronefs et, afin de les réduire, le constructeur peut utiliser des pattes d’équilibre. Ils ressemblent à des onglets de garniture et sont articulés à peu près aux mêmes endroits que les pattes de garniture. La différence essentielle entre les deux est que la patte d’équilibrage est couplée à la tige de la surface de contrôle de sorte que lorsque la surface de contrôle primaire est déplacée dans n’importe quelle direction, la patte se déplace automatiquement dans la direction opposée. Le flux d’air frappant la languette contrebalance une partie de la pression d’air contre la surface de contrôle primaire et permet au pilote de se déplacer plus facilement et de maintenir la surface de contrôle en position.

Si la liaison entre l’onglet Balance et la surface fixe est réglable à partir du poste de pilotage, la languette agit comme une combinaison de garniture et d’équilibre qui peut être ajustée à n’importe quelle déviation souhaitée.

5.1.16 Onglets Antiservo #

Les languettes antiservo fonctionnent de la même manière que les taquets d’équilibre, sauf qu’au lieu de se déplacer dans la direction opposée, ils se déplacent dans le même sens que le bord de fuite du stabilisateur. En plus de réduire la sensibilité du stabilisateur, une languette antiservo fonctionne également comme un dispositif de garniture pour soulager la pression de contrôle et maintenir le stabilisateur dans la position souhaitée. L’extrémité fixe de la tringlerie est du côté opposé de la surface de la corne sur la patte ; Lorsque le bord de fuite du stabilisateur monte, la liaison force le bord de fuite de la languette vers le haut. Lorsque le stabilisateur descend, l’onglet descend également. À l’inverse, les pattes de garniture des ascenseurs se déplacent en face de la surface de contrôle. [Figure 5-21]

5.1.17 Languettes réglables au sol #

De nombreux petits avions ont une languette de garniture métallique non mobile sur le gouvernail. Cet onglet est plié dans un sens ou dans l’autre alors qu’il est au sol pour appliquer une force d’ajustement au gouvernail. Le déplacement correct est déterminé par des essais et des erreurs. Habituellement, de petits ajustements sont nécessaires jusqu’à ce que l’avion ne dérape plus à gauche ou à droite pendant le vol de croisière normal. [Figure 5-22]

5.1.18 Stabilisateur réglable #

Plutôt que d’utiliser une languette mobile sur le bord de fuite de l’ascenseur, certains aéronefs ont un stabilisateur réglable. Avec cet agencement, les liens pivotent le stabilisateur horizontal autour de son longeron arrière. Ceci est accompli à l’aide d’une vis jack montée sur le bord d’attaque du stabilisateur. [Figure 5-23]

Sur les petits avions, la vis est actionnée par câble avec une roue de garniture ou une manivelle. Sur de plus gros avions, il est motorisé. L’effet de rognage et les indications du poste de pilotage d’un stabilisateur réglable sont similaires à ceux d’une patte de garniture.