Les commandes de vol


I. Présentation

Sur un aéronef, qu'il soit avion ou hélicoptère il existe des commandes vitales à la réalisation d'un vol, ce sont les commandes de vol. Celles-ci, existant sous différentes formes selon l'appareil employé permettent de manier l'aéronef autour de ses axes: roulis, tangage et lacet.  Ce sont les commandes de vol primaires.

On les décompose de la manière suivante:

Emetteur: le manche, les palonniers

Liaison (Transmission): électrique, hydrolique, mécanique...

Récepteur: les gouvernes 

 

Les commandes de vol secondaires sont les suivantes:

II. Les différentes liaisons

1) Commandes souples

 

La transmission est réalisée par des câbles, ils comprennent des tendeurs, des poulies, des guides câbles...

 

 

 

Pour que l'effort sur le manche soit transmit correctement, les câbles doivent être tendus. Les avions légers ainsi que les warbirds sont équipés de ce type de commandes. Le pilote ressent les forces exercées sur les gouvernes puisque les efforts sont directement envoyés au manche.

 

Avantages :

- Légèreté

- Faible dimension

- Changement facile de direction

- Entretien aisé

 

Inconvénients :

- Sensible aux variations de température (la tension des câbles)

- Usure des brins

- La tension initiale provoque des efforts sur la structure

 

On comprend donc aisément pourquoi ces commandes ne sont pas utilisées sur des machines complexes. 


2) Commandes rigides

 

La transmission des efforts est assurée par des élements "durs" comme des bielettes, guides, guignols...

 

Avantages: 

- Fiabilité 

- Facilité de construction

- Bonne précision

Inconvénients:

- Réglages longs

- Masse

- Usure sur de grandes pièces

 

Le problème de ce système est important, le pilote ne ressent plus les effets sur les gouvernes (par effet de bras de levier par exemple). Il a donc fallu créer des dispositifs simulant les efforts sur le manche tels que le SRA (Système de Réaction Artificielle).

On peut associer ces commandes à des dispositifs hydroliques.

 


3) Commandes de vol hydroliques

 


Les commandes de vol hydroliques utilisent le mélange de commandes rigides liées à des vérins et pistons permettant de transférer l'effort ressenti sur le manche aux gouvernes avec une meilleure efficacité qu'uniquement par commande rigide. Ces commandes sont utilisées sur des avions de gabarit important tels les avions de ligne, de transport, d'affaires etc... 

En utilisant un tel système, le manche revient naturellement au neutre et le pilote ne ressent pas l'impact du vent relatif sur les gouvernes. La force nécessaire au déplacement du manche est proportionnelle à l'amplitude du mouvement voulue. Cette reaction est gérée par l'AFU (Artificial Feel Unit)

Pour adapter la dureté du manche à la vitesse, dans le but de préserver la cellule et son équipage un système appelé "Arthur pitch" rend la force nécessaire lors d'actions sur le manche plus forte à haute vitesse et inversement.

 

 

Commandes du Falcon 50

En rouge: haute pression

En bleu: tiroir du distributeur



4) Commandes de vol electriques

 


Dernière évolution des commandes de vol, celles-ci ont été installées sur, entre autre Concorde avant de se généraliser jusqu'à aujourd'hui.

Il s'agit de transmettre l'information de position du manche jusqu'aux actionneurs par un courant éléctrique. Ceci permet de gagner un poids considérable en tuyauterie et, avec l'arrivée du numérique à gérer les mouvements des gouvernes avec plus de précision.

Par exemple, sur les Airbus les déplacements des gouvernes ne correspondent plus à la position souhaitée par le pilote mais à la modification de la trajectoire voulue. Des calculateurs déterminent les mouvements des gouvernes pour cela, tout en limitant leur utilisation de manière à rester dans le domaine de vol de l'aéronef.

Les "mini-manches" (joystick) ont également, grâce à cela été implantés.

Par ailleurs, avec les commandes de vol electriques eut lieu l'apparition des actionneurs électriques et non plus hydroliques. En effet, à puissance égale un actionneur de ce type est plus lourd qu'un actionneur électrique, cependant un peu moins rapide. C'est pourquoi ils n'ont pas entièrement les anciens, bien que présents sur des gouvernes de l'Airbus A380 par exemple.

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