Les commandes de vol

Définition :

C'est elles qui permettent le pilotage de l'appareil.

Evolution :

1902-1903

      Les frères Wright eurent le mérite de comprendre l'importance primordiale des commandes de vol, et en mettant au point, pas à pas, inventèrent l'art du pilotage. Mouillard ne fut pas le seul à découvrir que la torsion (ou gauchissement) des ailes permet de redresser l'avion lorsqu'il s'incline. Il s'agit d'augmenter l'angle d'incidence de l'extrémité d'une aile de façon à en augmenter la portance pour la soulever. Ce mouvement d'inclinaison est plus franc ou plus rapide lorsque, dans le même temps, l'autre extrémité de l'aile gauchie en sens contraire pour y diminuer la portance. C'est ce que l'on appelle la conjugaison du gauchissement.

 

Le système de torsion conjugué de la voilure comportait deux câbles principaux qui couraient depuis le berceau du pilote vers le sommet des mâts, en passant par des poulies fixées sous l'intrados de l'aile supérieure. Pour s'incliner à droite, le pilote poussait le berceau à droite. Il entraînait alors le câble principal gauche qui, à son tour abaissait le bord de fuite de l'extrémité gauche de l'aile supérieure, y créant une augmentation d'incidence (de portance) locale. En s'abaissant, le bord de fuite supérieur droit repoussait vers le bas le mât correspondant; celui-ci tirait donc sur l'autre câble qui relevait, à droite les bords de fuite des ailes.
1-Poulies                                        2-Câbles de torsion auxiliaire                       3-Câbles de torsion principaux

     Dans le domaine des commandes de vol, la plus grande contribution des frères Wright ne fut pas leur système de torsion des ailes, mais sa conjugaison avec le gouvernail de direction. Au début, ils crurent qu'ils pourraient gouverner leur appareil par le seul moyen du gauchissement, mais ils durent ajouter une dérive verticale à l'arrière du planeur.
     En 1902, ils se heurtèrent au problème de "lacet inverse". Ce phénomène est provoqué par les variations proportionnelles de la traînée et de la portance. Ainsi l'abaissement d'un aileron augment la portance de l'aile correspondante et la soulève, mais il augmente aussi la traînée qui freine l'aile, si bien que l'avion commence par tourner dans le sens contraire de l'inclinaison: incliné à gauche il tourne à droite, et inversement. Or, pour tourner à gauche, il faut aussi s'incliner à gauche. Pour annuler le lacet inverse, les frères Wright substituèrent à la dérive fixe un gouvernail mobile relié au système de gauchissement.

1906

     Lors des débuts de l'aviation, de nombreux mécanismes furent conçus pour manoeuvrer les gouvernes, mais les avantages des commandes manoeuvrées avec les mains et avec les pieds devinrent vite évident. Elles furent adoptées presque partout: le gouvernail de direction est actionné par le palonnier, les ailerons et la profondeur par le manche à balai.

    Peu à peu, sont apparues les commandes totalement hydrauliques avec un effort léger et constant sur les commandes, quelle que soit la vitesse.

Dans les années 1970

     Les commandes électriques naissent, les vérins sont commandés par des moteurs électriques. La pression d'un doigt suffit à contrôler ces moteurs. Le manche à balai ou le volant peut être remplacé par une petite poignée sur le côté de l'habitacle.

    Les commandes électriques ont permis de franchir une étape importante de l'aviation, avec le "Contrôle Automatique Généralisé". Les ordinateurs "gèrent les commandes de vol avec une rapidité et une précision que personne ne peut atteindre. Les progrès sont considérables en confort, en sécurité, en économie de carburant. Le CAG permet en outre de faire voler des avions normalement incontrôlables, bien qu'extraordinairement manoeuvrants; cet avantage est mis à profit sur les avions de combat. Le premier avion de transport à CAG fut l'Airbus A.320. Il a été précédé par les chasseurs General Dynamics F-16 américain, Dassault "Mirage" 2000 français et McDonnell Douglas F/A-18 américain.