STABILITE LONGITUDINALE

V – STABILITE LONGITUDINALE 1 - NOTIONS DE MOUVEMENT ET D’EQUILIBRE 2 - NOTIONS DE STABILITE Définition de la stabilité La stabilité avion La stabilité d’assiette 3 - L’EQUILIBRE AERODYNAMIQUE Les points d’application des forces Le centre de gravité Le foyer Le rôle du foyer Les conditions de la stabilité Les conditions de la maniabilité 4 - LE CENTRAGE La plage de centrage Les conséquences aérodynamiques du centrage 5 - AUTRES ELEMENTS AFFECTANT LA STABILITE LONGITUDINALE Le calage de l’empennage Le moteur et l’hélice 6 - CONCLUSIONS SECURITE

1 – NOTIONS DE MOUVEMENT ET D’EQUILIBRE Caractèrisé par : - une vitesse de déplacement - une direction de déplacement

1 – NOTIONS DE MOUVEMENT ET D’EQUILIBRE (suite 2) - le maintien d’un mouvement est un équilibre - une mise en mouvement est un déséquilibre - l’arrêt d’un mouvement est un déséquilibre - un changement de trajectoire est un déséquilibre si un objet est en équilibre, la résultante des forces qui s’exercent sur lui est nulle.

Définition de la stabilité : 2 – NOTIONS DE STABILITE Définition de la stabilité  : La stabilité est la faculté d’un corps à revenir à sa position d’équilibre initial après avoir subit un déséquilibre.

EQUILIBRE INDIFFERENT DEMONSTRATION J’y suis, j’y reste EQUILIBRE STABLE aïe EQUILIBRE INSTABLE M’en fous, (tant que j’arriv’ pas au bout…) EQUILIBRE INDIFFERENT

2 – NOTIONS DE STABILITE (suite 2) La stabilité d’assiette : Rappel : AXE DE TANGAGE  axe transversal  perpendiculaire au plan de symétrie  concerne l’assiette AXE DE ROULIS  axe longitudinal  concerne l’inclinaison AXE DE LACET  axe vertical  perpendiculaire au plan moyen des ailes  concerne la route // Cap La stabilité de l’assiette est donc celle qui concerne les variations de trajectoire dans le plan vertical :  mouvement de rotation autour de l’axe de tangage (varie l’incidence).

La stabilité Avion : La stabilité d’un Avion est la capacité de l’appareil à rester ou à revenir de lui même en équilibre stable sur sa trajectoire. L’équilibre est stable quand l’appareil retrouve seul son équilibre de vol. L’équilibre est indifférent quand l’appareil conserve sa nouvelle position. L’équilibre est instable quand l’appareil accentue le mouvement de déséquilibre, il engage.

Les différents états d’équilibre (2/2) stable indifférent instable

3 – L’EQUILIBRE AERODYNAMIQUE Les points d’application des forces : Le centre de gravité : Rz équilibre mg Ces deux forces s’exercent au même point d’application  c’est le centre de gravité (Cg)

3 – L’EQUILIBRE AERODYNAMIQUE (suite 1) Le foyer : Le foyer est le point d’application de la résultante des variations de portance dues aux variations d’incidence (F) Il occupe une position fixe, contrairement au centre de gravité Il se situe en arrière du centre de gravité On appellera Rz (Delta Rz) la résultante des variations de portance dues aux variations d’incidence.

Equilibre longitudinal de l’ULM P1 P1 x D1 = Moment piqueur

Equilibre longitudinal de l’ULM P2 P2 x D2 = Moment redresseur

Equilibre longitudinal de l’ULM P2 P1 P1 x D1 = P2 x D2 = Equilibre des moments.

3 – L’EQUILIBRE AERODYNAMIQUE (suite 2) ΔRZ mg F l’appareil fait donc preuve d’une capacité à revenir de lui même en équilibre stable sur sa trajectoire. L’équilibre autour de l’axe de tangage est donc stable.

3 – L’EQUILIBRE AERODYNAMIQUE (suite 3) conditions de stabilité : Le centre de gravité doit être obligatoirement situé en avant du Foyer. Cette obligation constitue la limite arrière de la position du centre de gravité.

3 – L’EQUILIBRE AERODYNAMIQUE (suite 4) Les conditions de maniabilité :  Pour pouvoir décoller, voler plus ou moins rapidement, atterrir, l’ULM doit pouvoir changer d’assiette, Déportance insuffisante Que se passe-t-il avec un centre de gravité très en avant du foyer ? avion très stable mais très piqueur  Il y a aussi une limite avant du Cg  au-delà , très grande stabilité, mais aucune maniabilité  DANGEREUX La pilotabilité est donc un compromis entre la stabilité et la maniabilité.

Plage de centrage Elle est définie par le constructeur et doit être respectée (voir le manuel de vol) Plage de centrage. Instable. Pas maniable. Limite AV. Limite AR. Le respect de la plage de centrage, conditionne un ULM stable et maniable !

Mt Mav x B A G Cas 4: 2 personnes à bord A = 74 cm B = 140 cm C = 148 cm Position du centre de gravite: X = Mav x B Mt Centrage: C% = A - X 148 C A G X Cas 4: 2 personnes à bord Avec essence et bagages (470 kg) C4% = C1 et C4 doivent se situer entre 21% à vide et 35% maxi en charge Cas 3: 2 personnes à bord (156kg) C3% = Cas 1: appareil vide C1 % = Cas 2: 1 personne à bord (55kg) C2% = balances B

Conséquences d’un défaut de centrage Avant Arrière STABILITE MANIABILITE BRAQUAGE PROFONDEUR TRAINEE CONSOMMATION

5 – AUTRES ELEMENTS AFFECTANT LA STABILITE Le calage de l’empennage : Le plan fixe horizontal, également appelé empennage horizontal, a un rôle stabilisateursans lequel le vol ne serait pas possible. Il peut être réglé de façon a ce que l’appareil soit plus ou moins piqueur / plus ou moins cabreur. Le moteur et l’hélice : Ils ont un effet sur l’assiette : ils créent un couple piqueur ou cabreur. Sur un appareil bien réglé, à vitesse stabilisée : - une augmentation de puissance tend à faire cabrer l’ULM. - une diminution de puissance tend à faire piquer l’ULM.

Effets moteurs Décélération Accélération Moment résultant nul Centre de gravité Axe de traction. Décélération Accélération Moment résultant nul

Effets moteurs Décélération Accélération Moment cabreur Moment piqueur

Effets moteurs Décélération Accélération Moment piqueur Moment cabreur

6 – CONCLUSIONS SECURITE RESPECT DES NORMES DE CONSTRUCTION ET DES LIMITES DE CENTRAGE