MODULE 2Dans ce module, vous apprendrez : reconnatre et nommer les lments constitutifs de lavion;dcouvrirez lintrieur de lappareil et la composition de la planche de bord; apprendrez comment les commandes de vol agissent sur les gouvernes pour permettre lvolution dans les trois dimensions.Ce module a t conu et ralis par Bernard GUYON, Cdb 777 Air France et instructeur lAro-club du Barn, et Stphane MAYJONADE, instructeur BIA et CAEA.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONUn avion est compos dun ensemble dlments dont certains sont fixes et dautres mobiles:

- les lments fixes constituent la structure de lappareil que lon appelle galement cellule; cette dernire comprend: Le fuselage avec la cabine et le compartiment moteur;

Certains avions ont un fuselage compos de plusieurs morceaux spars les uns des autres; on dit alors que leur fuselage est bipoutre.Le P38 Lightning et le Global Flyer sont des avions bipoutre.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVION La voilure compose de 2 demi-ailes;

Dans le cas davions ailes hautes, la voilure est parfois relie au fuselage par lintermdiaire de haubans qui permettent ainsi de rigidifier la structure.Les parties mobiles sont en rougeLes parties fixes sont en jaune

Un exemple davion ailes hautes et haubans: Le Piper J3

Si la voilure est place larrire de lappareil et non lavant, on parlera de structure canard.Un exemple davion structure canard: Le Beechcraft Starship.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVION Lempennage qui comprend 2 plans fixes: le plan fixe horizontal et le plan fixe vertical (en jaune):Plan fixe vertical (drive)Plan fixe horizontal Lempennage est gnralement cruciforme (avion de la figure) mais pourra galement tre en forme de T, de V ou de H (voir photos suivantes).

Un empennage cruciformeUn empennage en TUn empennage en H

Un empennage en V, appel galement empennage papillon. Certains avions ont un empennage horizontal qui na pas de partie fixe; toute la surface est mobile et on parle alors dempennage monobloc.Le Robin ATL et son empennage en VLe Robin DR400 et son empennage monobloc

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVION Le train datterrissage peut tre fixe ou escamotable (RG pour Retractable Gear). Un train fixe tricycle est compos de:- jambes de train qui font office de ou dans lesquelles sont logs les amortisseurs; - roues incorporant un dispositif de freinage sur le train principal. Le freinage peut se faire par lintermdiaire dune poigne (freinage symtrique) ou laide de pdales spcifiques ou intgres aux palonniers dans leur partie haute. Le freinage par pdales permet une action dissymtrique appele freinage diffrentiel.- carnages profils permettant de diminuer la trane qui ralentit lavion;La pdale de frein gauche du Cap 10

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONLe rle du train datterrissage est de permettre le roulage au sol mais aussi dencaisser les chocs au moment de la prise de contact avec la piste. Selon le poids de lavion, il sera donc compos de plus ou moins de roues. Des roues jumeles par 2 forment ce quon appelle un diabolo et des roues jumeles par 4 ou plus forment ce quon appelle un boggie.Un diaboloUn boggie (en mauvais tat)

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVION La distance sparant le train principal de la roulette de nez ou de queue sappelle lempattement.Voie La distance sparant les deux jambes du train principal sappelle la voie. Plus la voie est troite et plus lavion est difficile contrler au roulage.

Empattement

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVION Langle form par la verticale et laxe du train principal et dont le sommet est le centre de gravit de lavion sappelle angle de garde. Il vite la mise en pylne pour un train classique ou le basculement sur la queue pour un train tricycle (ordre de grandeur de langle: 15 20).GardeDport Langle form par la verticale et laxe du train avant sappelle angle de dport. Il vite la casse de la roulette de nez en cas de rencontre avec un obstacle au roulage (ordre de grandeur de langle: 2 3).

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONSur avion train classique, langle de garde du train principal sert principalement viter ceciGardeMise en pylne sur porte-avions

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVION

Par rapport un avion train fixe, un avion train rentrant comprendra en plus: des vrins pour permettre les manuvres de monte-descente; des fiches et contrefiches pour des parois mobiles (trappes) permettant son escamotage.

assurer le verrouillage en position rentr ou sorti;

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONAVANTAGES COMPARS entre Trains Tricycle et Classique:Un train tricycle est plus coteux, plus lourd et plus encombrant quun train classique; une roulette de nez est aussi plus fragile quune roulette de queue;Par contre, le train tricycle prsente les avantages suivants:- meilleure visibilit au roulage (le train classique est souvent oblig de slalomer pour voir devant);- meilleure stabilit (moins sensible au vent de travers);- meilleure tenue au freinage avec quasi impossibilit de passage en pylne;- plus faible influence du couple de lhlice au dcollage.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONLe compartiment moteur abrite le groupe motopropulseur ou GMP. Ce dernier: est rendu solidaire de la cellule par lintermdiaire dun bti-moteur; est spar de la cabine par une cloison pare-feu;

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVION le GMP est constitu dun bloc-moteur et daccessoires (systme dallumage, de carburation, de dmarrage). le bloc-moteur est compos de cylindres disposs en ligne, en V, en T ou en toile; lhlice est entrane directement ou par lintermdiaire dun rducteur. le bloc-moteur est refroidi gnralement par lair prlev lextrieur. Des volets de capot permettent parfois daugmenter ladmission dair de refroidissement lors des phases de vol o le moteur risque de surchauffer (monte par exemple. Il peut aussi tre refroidi par un circuit deau avec radiateur.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVION le GMP est de type moteur essence ou moteur diesel. Il fonctionne laide dun carburant qui pourra selon les cas tre: de lessence automobile SP 95; de lessence aviation 100 LL (pour Low Lead) de couleur bleue; du krosne appel galement Jet A1 (le Jet Fuel tant moins raffin que lessence, il est moins coteux utiliser et est accept par les moteurs diesels). lopration qui consiste remplir le ou les rservoirs de carburant sappelle lavitaillement. Elle ncessite des prcautions et en particulier celle de mettre lavion au mme potentiel que celui de la pompe laide dun cble muni dune pince de masse.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONUn avion est galement constitu de parties mobiles situes lextrieur. Ces parties mobiles comprennent:- des surfaces appeles gouvernes;- des dispositifs additionnels actionnables et/ou rglables par le pilote;- lhlice et sa casserole (cne dhlice).

Les gouvernes sont au nombre de 3. Elles permettent au pilote de faire effectuer lavion des volutions (monte, descente, virages..) et sappellent respectivement: gouverne de direction (lappellation gouvernail est rserve aux navires); gouverne de profondeur; ailerons. Les dispositifs additionnels comprennent les tabs, les becs (slats) et volets (flaps) ainsi que les arofreins (spoilers).

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONLES GOUVERNES1/ la gouverne de direction: elle est verticale et est situe dans le prolongement de la drive. On lactionne au pied laide des palonniers, qui sont des sortes de grosses pdales. Elle permet de contrler la symtrie du vol.2/ la gouverne de profondeur: elle est situe dans le prolongement du plan fixe horizontal, ou sa place si elle est monobloc. Elle est actionne en dplaant le manche vers lavant ou vers larrire.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONLES GOUVERNES3/ les ailerons (en rouge sur la figure): surfaces mobiles horizontales situes vers lextrmit des ailes. On les actionne laide du manche, en le dplaant vers la droite ou vers la gauche. Les ailerons sont des gouvernes diffrentielles, ce qui veut dire que lorsquon manoeuvre le manche dun ct, un aileron sinclinera vers le haut alors que lautre sinclinera vers le bas.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONLES DISPOSITIFS ADDITIONNELS Ils comprennent:- les tabs ou compensateurs;- les volets hypersustentateurs situs larrire des ailes et dans leur partie intrieure;- les volets et les becs situs lavant des ailes (dispositifs nexistant que sur certains avions);- les arofreins et spoilers que lon trouve sur les avions haut de gamme ainsi que les avions commerciaux et militaires. Les volets et les becs se braquent de manire symtrique et leur rle est de permettre le vol basse vitesse (dcollage, monte initiale, approche et atterrissage). Les tabs servent quant eux soulager les efforts du pilote aux commandes.

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONGouverne de profondeur (monobloc)Volets dploys en position atterrissageTab de compensationGouverne de direction

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONAvion au roulage latterrissage, volets et spoilers dploysArofreinsLes volets de bord dattaque sont aussi appels slats et les volets de bord de fuite flaps

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONLHlice et sa casserole Lhlice peut tre : - construite en bois, en mtal ou en matriaux composites; - bipale, tripale, quadripale Plus lhlice comporte de pales, moins elle est bruyante; - de forme rectiligne ou en forme de cimeterre. La casserole, appele aussi cne dhlice, est optionnelle. Elle tourne avec lhlice et son rle est damliorer lcoulement de lair autour de lavion.

Hlice 6 pales en compositeHlices contrarotativesHlice sans casserole

Rcapitulatif : Notez sur une feuille les noms qui correspondent aux parties numrotes.456789101112131415

1 ailerons2 gouverne de profondeur3 gouverne de direction4 drive ou plan fixe vertical5 plan fixe horizontal6 fuselage7 volets hypersustentateurs8 - hauban 9 capotage moteur10 cne dhlice ou casserole11 entre dair moteur12 roulette de nez13 habitacle ou cabine14 carnage de roue15 jambe de train

LES LMENTS CONSTITUTIFS DE LAVIONLes quipements complmentaires Lextrieur dun avion comprend galement des quipements dont le rle principal est daccrotre la scurit du vol. Parmi eux, on notera:- des feux et phares (feu anticollision ou rotating beacon ou strobe, feux de position, phares de roulage et datterrissage);Un feu anticollision

Les quipements complmentaires des antennes permettant dmettre et de rceptionner les signaux radio pour les communications et la navigation; des sondes de pression, de temprature; un sabot ou patin de queue;Antenne VHFPatin de queue du B 737Antenne GPS

Les quipements complmentaires- une perche de ravitaillement en vol (avions militaires).Sonde dincidence du RafalePerche de ravitaillement du Rafale- emplacements spcifiques appels pods pour emport de matriel supplmentaire (camra, armement, matriel de dtection)

LINTRIEUR DE LAVION

TERMINOLOGIELintrieur dun avion se divise en plusieurs zones ventuellement spares les unes des autres par des cloisons, parois, portes et/ou planchers. Selon le type dappareil, ces zones portent des noms diffrents:

Sur un avion de tourisme o toutes les zones sont contiges, on parle dhabitacle et de compartiment bagages;

Sur un avion commercial o les zones sont spares, on parlera de:- poste de pilotage pour la zone rserve lquipage de conduite (PNT); cabine pour la zone rserve aux passagers et PNC; soutes pour les zones situes sous les planchers poste et cabine (soute lectronique, soute bagage).

Sur un avion de chasse, on utilise principalement le mot cockpit pour dsigner la zone o est(sont) assis le(les) pilote(s) et/ou le navigateur / gestionnaire du systme darmes;

LINTRIEUR DE LAVIONposte de pilotagesoute lectroniquesoute bagagescabine Pax 1 ou 2 pontsrservoirs carburantnacelle de support moteur

LE POSTE DE PILOTAGEIl regroupe: les commandes de vol; les instruments de pilotage, de navigation, les botiers radio runis sur un tableau de bord; les commandes du ou des moteurs; des interrupteurs, manettes, voyants ainsi que des commandes spcifiques; un tableau de fusibles et/ou de disjoncteurs pour protger les circuits lectriques de bord.

LES COMMANDES DE VOLElles agissent sur les gouvernes de lavion pour lui permettre dvoluer sur un ou plusieurs des axes suivants:

LES COMMANDES DE VOLDplacement COMMANDE DE VOLDplacement GOUVERNE

volution sur un axe principal (effet primaire) +sur un 2me axe(effet secondaire)

Les commandes de vol se composent de:- une paire de palonniers qui se manoeuvrent laide des pieds;- un manche balai (invention en 1911), un volant ou un minimanche se manoeuvrant la main dans toutes les directions.Un avion comportant des commandes de vol (et des commandes moteur) actionnables depuis les 2 siges pilote est dit double commande.Volant du ConcordeManche balaiMinimanche Airbus

EFFET PRIMAIRE SUR LAXE DE TANGAGELa rotation autour de laxe de tangage a pour effet de faire monter ou descendre le nez de lavion. Les gouvernes associes sont les gouvernes de profondeur. La commande de vol associe est le manche que lon dplace en avant ou en arrire.

Action sur le manche vers l'avant/l'arrireDes cbles, par l'intermdiaire de guignols, de poulies et de renvois, agissent sur la commande de profondeur

Action sur le manche vers l'arrireCration d'une force qui "tire" la profondeur vers le bas, l'avion bascule autour de son axe de tangage, le nez se lve. Cette force sappelle la dportance.

EFFET PRIMAIRE SUR LAXE DE ROULISLa rotation autour de l'axe de roulis fait s'incliner l'avion droite ou gauche. Les gouvernes associes sont les ailerons. Ct aile haute, laileron se baisse et ct aile basse, laileron se lve. La commande de vol associe est le manche que lon dplace gauche ou droite.

Action sur le manche gauche/ droiteDes cbles, par l'intermdiaire de guignols, de poulies et de renvois, agissent sur les ailerons de telle faon que lorsqu'un aileron s'abaisse, l'autre se lve

Action sur le manche gauche/ droite

La rotation autour de laxe de lacet fait pivoter lavion gauche ou droite. La gouverne associe est la gouverne de direction. Les commandes de vol associes sont les palonniers.EFFET PRIMAIRE SUR LAXE DE LACET

Action sur les palonniersSi l'on appuie avec les pieds sur le palonnier gauche ou droit . . . . .

Action sur les palonniers

SERVO-COMMANDESSur les avions de masses plus importantes, afin de limiter les efforts fournir pour dplacer les gouvernes, des servo-commandes hydrauliques sont intercales entre les cbles de commandes et les gouvernes.Une force de quelques grammes exerce en entre de la servo-commande permet d'exercer en sortie plusieurs centaines de kilogrammes Afin de ne pas dpasser les efforts maximum compatibles sur le braquage des gouvernes, un systme dit de "compensation musculaire" r-introduit un effort produire pour dplacer la gouverne lorsque la vitesse augmente.

SERVO-COMMANDESSur les avions modernes, les cbles de commandes sont remplacs par une liaison analogique entre la position du manche demande par le pilote et un servo-moteur qui positionne la gouverne en fonction de la demande.Le calculateur traite les informations en provenance de la position du manche, de la position initiale de la gouverne, de la vitesse avion et de son incidence.Ainsi : si la demande cabrer dpasse l'incidence de dcrochage, l'ordre n'est plus transmis la gouverne, si l'ordre piquer fait dpasser la vitesse maximum de l'avion , l'ordre n'est galement plus transmis.

Le tableau de bordNotions dergonomieLauvent suprieur pilote regroupe: des tmoins indicateurs de fonctionnement, la commande de la balise de dtresse, les rhostats dclairage de la planche de bord, les interrupteurs de feux et phares.

La partie gauche du tableau central regroupe les instruments de pilotage et de navigationLe tableau de bordNotions dergonomie

La partie droite du tableau central regroupe les rcepteurs radio, radionav, gps ainsi que lhoramtre.Notions dergonomieLe tableau de bord

La partie basse du tableau de bord regroupe les instruments et commandes relatives au fonctionnement du moteur et des circuits qui lui sont associs.Le tableau de bordNotions dergonomie

Le tableau de bordNotions dergonomieLa console centrale situe entre les deux siges accueille les commandes d quipements complmentaires comme le frein de parc, le levier de manuvre des volets ou du compensateur, le slecteur de rservoir

Le tableau de bordInstruments de pilotage

Le tableau de bordInstruments de pilotage

Le tableau de bordInstruments de pilotage

Le tableau de bordInstruments de pilotage

Le tableau de bordInstruments de pilotage

Le tableau de bordInstruments de pilotage

Le tableau de bordInstruments de navigationLafficheur VOR / ILSLafficheur GPS

Le tableau de bordInstruments moteur

Le tableau de bordInstruments moteur

Le tableau de bordInstruments et commandes moteurInterrupteur pompe essence lectrique

Le tableau de bordInstruments moteur

Le tableau de bordInstruments lectriquesEmplacement fusibles et disjoncteurs

FIN DU MODULEQUITTER