Au fur et à mesure que tout véhicule se déplace, il sera soumis à des changements mineurs dans les forces qui agissent sur lui et dans sa vitesse. En dynamique de vol , la stabilité statique longitudinale est la stabilité d'un aéronef dans le plan longitudinal ou de tangage dans des conditions de vol stabilisées . On utilise dans ce cas des avions très maniables mais aussi très robustes. Or ce nouveau design d’avion présente un problème majeur de stabilité causé par l’absence d’empennage. Lorsqu'elle est limitée par la déflexion de commande, on parle de «limite d'assiette». α Prenons l’exemple d’un avion de configuration classique (aile empennage classique). […] Bien qu’il soit possible de rendre [un dirigeable] stable en accroissant la taille de son empennage, il a vite été conclu que cette stabilisation [passive] ne pouvait pas être « payante » (un empennage plus grand ajoutant de la Traînée et du poids). ∂ Dans un avion canard typique, les plans avant et arrière sont des surfaces de levage. L'hélicoptère est instable en tangage et roulis, mais l'importante inertie des masses tournantes (Rotor principal, rotor de queue) et la présence de surfaces de stabilisation (dérives de profondeur et de direction) rend cette instabilité (vitesse de divergence) suffisamment faible pour être compatible avec le pilotage. xڝT�r�0��+�:A�dK��4���if2]Pp)� I m���l���/*��P�颼|=��{�ѕ.˝�UޥR�/���[_��/)G��ð�_57? L’excès de maniabilité se fera lui plus ressentir en phase de navigation où, à une vitesse plus importante, une variation trop brutale de l’incidence peut amener l’avion dans ces limites aérodynamiques. et l' angle du fuselage par rapport à l'horizon. Bon, notre avion a une portance, une traînée, un centre de poussée, un foyer, un centrage, de la stabilité longitudinale et latérale. Vous avez peut-être entendu parler de ces commandants de bord qui, ayant un avion à moitié vide demandent à des passagers de na pas tous se mettre à l’avant ou à l’arrière de l’avion ? {\ displaystyle C_ {l} \!} La stabilisation passive en tangage induit une traînée supplémentaire dite « traînée d'équilibrage ». L Cette page a été modifiée pour la dernière fois le 9 septembre 2020 à 09:23, This page is based on the copyrighted Wikipedia article. Would you like to suggest this photo as the cover photo for this article? La stabilité est dite longitudinale quand on étudie les mouvements autour de l’axe de tangage. Un aspect important des qualités de conduite de l'aéronef, c'est l'un des principaux facteurs déterminant la facilité avec laquelle le pilote est capable de maintenir l'assiette. L'exemple de la stabilité des capsules Apollo (ou autres) lors de leur rentrée atmosphérique est facile à comprendre si l'on songe que la résultante des forces de pression s'exerçant sur leur bouclier thermique (en forme de calotte sphérique) est forcément au centre géométrique de ladite calotte sphérique (soit le centre de la sphère complète). Avec une stabilisation active, les mouvements de l'avion sont détectés par des capteurs, analysés par un calculateur qui détermine les moments de gouvernes nécessaires pour rétablir la position initiale. D’un point de vue de la sécurité, les phases d’atterrissage et de décollage sont les phases pendant lesquelles le pilote se rendra compte d’un éventuel problème de centrage avant et donc de sur-stabilité. {\ displaystyle L} C'est la stabilité des mouvements d'un avion dans son plan de symétrie (plan axial vertical). Si un aéronef est stable longitudinalement, une légère augmentation de l' angle d'attaque créera un moment de tangage négatif (piqué) sur l'aéronef de sorte que l'angle d'attaque diminue. Un avion canard peut avoir son avant-plan gréé à un angle d'incidence élevé, ce qui peut être vu dans un planeur catapulte canard d'un magasin de jouets; la conception met le cg bien en avant, nécessitant un levage à cabrer. Tweet. Cet article se présente en quatre parties : De même, il est facile de fabriquer des cônes en papier assez ouvert (sur le modèle des chapeaux chinois) pour vérifier la stabilité de leur chute. L’avion sera stable en incidence si une petite augmentation de l’incidence provoque un retour à la positon d’équilibre. La stabilité statique d'un aéronef est une mesure importante, mais non suffisante, de ses caractéristiques de maniement et de la possibilité de piloter avec facilité et confort par un pilote humain. X S α M 0 {\ displaystyle v}. Cette caractéristique est importante pour déterminer si un pilote humain sera capable de contrôler l'aéronef dans le plan de tangage sans exiger une attention excessive ou une force excessive. L {{::mainImage.info.license.name || 'Unknown'}}, L'aile, surface portante et déstabilisante, Oscillation de tangage de courte période, {{current.info.license.usageTerms || current.info.license.name || current.info.license.detected || 'Unknown'}}, Uploaded by: {{current.info.uploadUser}} on {{current.info.uploadDate | date:'mediumDate'}}. Le cg est établi par la conception de l'avion et influencé par son chargement, comme par la charge utile, les passagers, etc. De plus la majorité de ces études se sont limitées aux avions de grandes dimensions ayant pour but des trajets transocéaniques. endobj A. MONTRÉAL, LE 29 MAI 2017 ÉCOLE DE TECHNOLOGIE SUPÉRIEURE … L Certains aéronefs avancés ont une forme de stabilité à faible négatif appelée stabilité détendue pour offrir une maniabilité extrêmement élevée. Certains aéronefs de combat qui sont contrôlés par des systèmes fly-by-wire sont conçus pour être instables longitudinalement, ils seront donc très maniables. LEÇON 14 Dernière modification le 8 novembre 2020, à 17:41, https://fr.wikipedia.org/w/index.php?title=Stabilité_(aéronautique)&oldid=176384780, licence Creative Commons attribution, partage dans les mêmes conditions, comment citer les auteurs et mentionner la licence. Mais quel rapport y a-t-il entre le chargement et le fait que l’avion puisse être plus ou moins facile à piloter ? L Pour un avion sans queue , le point neutre coïncide avec le centre aérodynamique, et donc pour la stabilité statique longitudinale, le centre de gravité doit se trouver en avant du centre aérodynamique. Pour être plus précis, il faudrait parler de la position du centre de gravité par rapport au foyer aérodynamique. Le centre de gravité (CG) étant en avant du centre de portance, l'empennage est déporteur (il pousse vers le bas). La plupart des avions qui réussissent ont une stabilité longitudinale positive, à condition que le centre de gravité de l'avion se trouve dans la plage approuvée. - sous l'effet d'une perturbation un avion stable revient à sa position d'équilibre initiale par rapport au vent relatif sans action sur les commandes de vol; {\ displaystyle L_ {t}}. On a alors trois types de mouvements : rotation en lacet, rotation en roulis, translation latérale. endobj <> La marge du centre de gravité statique (marge cg) ou marge statique est la distance entre le centre de gravité (ou masse) et le point neutre. À certains moments de sa trajectoire de retour atmosphérique, la navette spatiale américaine était passivement instable et devait donc être pilotée activement par des petits moteurs fusées d'attitude. A l'intérieur de cette plage, l'avion est considéré comme intrinsèquement stable, c'est-à-dire qu'il va auto-corriger les perturbations longitudinales (tangage) sans intervention du pilote. L'avion a une stabilité positive. Leur préoccupation est de savoir si leur avion sera pilotable au décollage et à l’atterrissage. h w {\ displaystyle \ alpha} t <> (Ici, le pas est utilisé avec désinvolture pour l'angle entre le nez et la direction du flux d'air; angle d'attaque.) Si un tel changement n'entraîne aucune tendance pour que le véhicule soit rétabli à sa vitesse et son orientation d'origine, et aucune tendance pour le véhicule à s'éloigner de sa vitesse et de son orientation d'origine, le véhicule est dit d'une stabilité neutre. q Aides à la formation de pilote Ce phénomène est connu sous le nom de « décrochage profond ». Sur l'avion A310-300 équipé d'un réservoir arrière (placé dans l'empennage horizontal), le recul du CG en vol et le carburant supplémentaire permettent d'augmenter la distance franchissable de 16 % par rapport au modèle A 310-200 non-équipé de réservoir arrière. {\ displaystyle L_ {w}} Il existe quelques cas classiques où cette réponse favorable n'a pas été obtenue, notamment dans les configurations en queue en T. Un avion à queue en T a une queue horizontale plus haute qui traverse le sillage de l'aile plus tard (à un angle d'attaque plus élevé) qu'une queue plus basse, et à ce stade, l'aile a déjà calé et a un sillage séparé beaucoup plus grand. L'empennage étant placé à l'arrière par définition : Quand un mouvement de la masse d'air modifie la position de l'avion, on peut avoir deux types de corrections : En conditions turbulentes, plus l'avion est stable (stabilité passive), plus il réagit aux perturbations et moins il est confortable. Vous avez peut-être entendu parler de ces commandants de bord qui, ayant un avion à moitié vide demandent à des passagers de na pas tous se mettre à l’avant ou à l’arrière de l’avion ? La position généralement reculée de l'hélice est un élément stabilisant en tangage et en lacet. Article détaillé : Stabilité longitudinale d'un avion. ρ C α Contrairement au mouvement autour des deux autres axes et dans les autres degrés de liberté de l'aéronef (translation de dérapage, rotation en roulis, rotation en lacet), qui sont généralement fortement couplés, le mouvement dans les degrés de liberté longitudinaux est plan et peut être traité comme bidimensionnel. Le vol à vitesse supersonique modifie le moment de tangage de l'aile : le Concorde faisait varier son centrage en vol. L’excès de maniabilité se fera lui généralement ressentir en phase de navigation où, à une vitesse plus importante, une variation trop brutale de l’incidence peut amener l’avion dans ces limites aérodynamiques. You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo. {\ displaystyle L_ {w}} Un article de Wikipédia, l'encyclopédie libre, licence Creative Commons Attribution-ShareAlike, Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 Unported License. Les capsules spatiales habitées, dans leur trajectoire aérienne de retour, doivent être suffisamment stables sous peine de tuer leur équipage (déjà soumis à une très forte décélération) en roulant en tous sens. Pour un profil aérodynamique mince à faible angle d'attaque , la portance de l'aile est proportionnelle à l'angle d'attaque: où est la surface de l'aile est le coefficient de portance (de l'aile) , est l'angle d'attaque. On peut en faire l'expérience facilement en observant tomber une calotte sphérique en mousse de polystyrène (éventuellement une demi-sphère) ou même un parapluie dont la toile adopte une forme assez proche d'un calotte sphérique (en l'abandonnant à la gravité "manche en haut"). ",#(7),01444'9=82. v La stabilité en tangage et le maintien de l'altitude sont assurés par le différentiel des pentes de portance et de positionnement vertical des deux surfaces. }ɺJ;K��[)�aƢJ�V)�HW��0��G���B�ԦF0(G:��̳�8VI��֕�F�@X�!��A�*�H����y~h�١q@7��� �ԑWK5�F*/��t�T�4�k8�R4E�K���(�M#qH���Sw2S��GT�=��K����mk:J�e>i� H+Q%��p5-�z���gHа��?m^*�ݡ44�5��[�`�v��!szw��q��y�7����h0���PG0_{�ɚ@�]y ʤavendstream Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant (comment ?) En prenant des instants sur le centre de gravité , le moment net à cabrer est: où est l'emplacement du centre de gravité derrière le centre aérodynamique de l'aile principale, est le bras de moment de queue. Posted on 10 janvier 2017 11 mai 2020 Mécanique du vol. La stabilité en tangage est assurée par la différence des pentes de portance des deux surfaces, obtenu par la différence de charge alaire, d'allongement effectif, de profil utilisé et de nombre de Reynolds des deux plans porteurs. La condition d'équilibre de moment est appelée trim , et nous nous intéressons généralement à la stabilité longitudinale de l'avion autour de cette condition de trim. De même, une petite diminution de l'angle d'attaque créera un moment de tangage positif (cabré) de sorte que l'angle d'attaque augmente. {\ displaystyle {\ frac {\ partial M} {\ partial \ alpha}}}. Il sera nécessaire que le pilote consacre plus d'efforts, fasse des entrées plus fréquentes à la commande de profondeur et fasse des entrées plus importantes, pour tenter de maintenir l'assiette de tangage souhaitée. {\ displaystyle \ epsilon \!}. Sur les capsules ultérieures (Mercury, Apollo et l'actuelle Soyouz), l'utilisation d'un bouclier thermique en calotte sphérique déporte fortement en arrière du vaisseau son centre de portance (le centre de portance d'une calotte sphérique étant son centre géométrique, c.-à-d. le centre de la sphère complète). La réponse de l’avion aux actions sur les commandes va dépendre de la charge et de son positionnement. l Dans les avions non conventionnels, par exemple le Quickie , il est entre les deux ailes car l'aile arrière est si grande. = Cette vidéo, a pour objectifs de présenter les notions d’équilibre et de stabilité d’un aéronef puis, de mettre en relation les concepts de stabilité et de maniabilité avec le centrage avant ou arrière de l’avion. La stabilité d'un aérodyne est son aptitude à revenir à son état d'équilibre initial quand il en a été écarté. Au demeurant un parachute est instable s'il ne comporte pas la "cheminée" classique. {\ displaystyle -h}, Une analyse mathématique de la stabilité statique longitudinale d'un aéronef complet (y compris le stabilisateur horizontal) donne la position du centre de gravité à laquelle la stabilité est neutre. Pour qu'un véhicule possède une stabilité statique positive, il n'est pas nécessaire que sa vitesse et son orientation reviennent exactement à la vitesse et à l'orientation qui existaient avant le changement mineur qui a provoqué le renversement.