La connaissance des Aéronefs

La connaissance des Aéronefs
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Ce chapitre est divisé en 4 parties : La classification des aéronefs Les Cellules Les Groupe Motopropulseurs (G.M.P) Les Instruments de bord

Définitions et classification des Aéronefs selon leur structure
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Classification des aéronefs Définitions et classification des Aéronefs selon leur structure

Classification : les types d’aéronefs
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Classification : les types d’aéronefs Définitions : Aéronef «Tous les appareils capables de s’élever et de circuler dans l’espace aérien» 3 types d’aéronefs Aérostats Aérodynes Aérospatiaux

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Aérostats « Stat » = statique Appareils plus légers que l’air (poussée d’Archimède) Les Ballons: à gaz ou à air chaud, plus léger que l’air ambiant, (Montgolfières) Les aérostat utilisent tous un volume de gaz qui est plus léger que l’air, afin que le rapport entre lamasse et le volume de l’ensemble soit inférieur à la masse volumique de l’air. C’est alors la poussée d’Archimède qui assure la sustentation. Dirigeables: Structure souple ou rigide, hélium ou hydrogène Dès la fin du XVIIIème siècle.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs « Dyne » = dynamique Motorisé ou non motorisé Aérodynes Appareils « plus lourds que l’air » Motorisé Non motorisé Les photos sont une liste non exhaustive d’exemples. Un détail est fait à la diapositive suivante

Aérodynes non motorisés
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Aérodynes non motorisés Le Deltaplane Dans les Ultra Légers Motorisés (ULM) à gauche, un ULM pendulaire et un paramoteur. Remarque: il existe des ULM dits « multi axes » semblables à de petits avions, le poids étant le critère pour faire partie de la catégorie ULM. L’autogire est propulsé de la même façon qu’un avion, sauf que la portance est réalisée par la rotation des pales horizontales, entraînées par le vent relatif. La pale qui avance a moins d’incidences que la pale qui recule. Le rotor peut être lancé par un moteur auxiliaire avant le décollage suivant les modèles (BIA 2011). Le modèle réduit Le Cerf-volant Le Parapente Le planeur ultra léger PUL Le Parachute Le Kitesurf

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Aérodynes motorisés Avion Hélicoptère Aérostat Modèle réduit Drone Dans les Ultra Légers Motorisés (ULM) à gauche, un ULM pendulaire et un paramoteur. Remarque: il existe des ULM dits « multi axes » semblables à de petits avions, le poids étant le critère pour faire partie de la catégorie ULM. L’autogire est propulsé de la même façon qu’un avion, sauf que la portance est réalisée par la rotation des pales horizontales, entraînées par le vent relatif. La pale qui avance a moins d’incidences que la pale qui recule. Le rotor peut être lancé par un moteur auxiliaire avant le décollage suivant les modèles (BIA 2011). Ultra Léger Motorisé U.L.M (6 classes) La Classe 1 : Paramoteur La Classe 2 : Pendulaire La Classe 3 : Multi-axes La Classe 4 : Autogire Autogire: Voilure tournante libre, Propulsion horizontale par une hélice La Classe 5 : Aérostat La Classe 6 : Hélicoptère (UL)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Aérodynes motorisés Ultra Léger Motorisé = U.L.M (450 kg max) Dans les Ultra Légers Motorisés (ULM) à gauche, un ULM pendulaire et un paramoteur. Remarque: il existe des ULM dits « multi axes » semblables à de petits avions, le poids étant le critère pour faire partie de la catégorie ULM. L’autogire est propulsé de la même façon qu’un avion, sauf que la portance est réalisée par la rotation des pales horizontales, entraînées par le vent relatif. La pale qui avance a moins d’incidences que la pale qui recule. Le rotor peut être lancé par un moteur auxiliaire avant le décollage suivant les modèles (BIA 2011). La Classe 1 : Paramoteur La Classe 2 : Pendulaire La Classe 3 : Multi-axes La Classe 6 : Hélicoptère UL La Classe 4 : Autogire La Classe 5 : Aérostat Hélicoptères Voilure tournante motorisée Autogire: Voilure tournante libre, Propulsion horizontale par une hélice Giravions

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Aérospatiaux Appareils sortant de l’atmosphère satellite (1) fusée (2) navette spatiale (3) station orbitale (4) sonde interplanétaire (5) capsule (6)

Les cellules des aéronefs
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les cellules des aéronefs I. Constitution générale des aéronefs 1°) Montgolfière 2°) Parapente 3°) Avion 4°) Hélicoptère

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs I. Constitution d’un aéronef La Montgolfière Enveloppe Brûleur Nacelle

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs I. Constitution d’un aéronef Le Parapente Voilure Suspentes Sellette

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs I. Constitution d’un aéronef l’Avion Sustentation assurée par la voilure

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs I. Constitution d’un aéronef l’Avion Saumon Empenage vertical ou dérive Moteur à pistons Cockpit Aileron Verrière Gouverne de direction Hélice Extrados Queue Gouverne de profonfeur Train d’atterissage principal Nez Bord de fuite Roulette de nez Intrados Empenage horizontal Bord d’attaque

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs I. Constitution d’un aéronef : l’Avion - des ailes - un fuselage La cellule  - deux empennages - train(s) d’atterrissage L’avionique  - Les instruments G.M.P  Groupe MotoPropulseur - un ou plusieurs moteurs

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs I. Constitution d’un aéronef L’Hélicoptère La sustentation des hélicoptères est assurée par le rotor principal dont les pales sont entraînées en rotation par un moteur (la turbine). Le mouvement de rotation de celui-ci entraîne l’hélicoptère en sens inverse. Le rotor de queue (anti-couple) permet de compenser ce mouvement parasite. Sans lui l’hélicoptère ne serait pas pilotable !

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs I. Constitution d’un aéronef L’Hélicoptère Rotor principal Tuyère Pâle Turbine Cockpit Empenage vertical Cabine Rotor de queue (Anti-couple) Patin Empenage horizontal

Les cellules des aéronefs
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les cellules des aéronefs II. Les formes aérodynamiques 1°) L’aile 2°) Le fuselage 3°) Les empennages 4°) Exemples

II. Les formes aérodynamiques L’aile
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques L’aile Rôle : assurer la sustentation de l'appareil. Les avions de transport et les planeurs présentent un allongement important pour assurer une forte sustentation alors que les avions de chasse ou les avions de voltige ont un faible allongement pour permettre une bonne maniabilité.

II. Les formes aérodynamiques L’aile Implantation de l’aile
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques L’aile Implantation de l’aile Ailes hautes Ailes basses Ailes médianes

II. Les formes aérodynamiques L’aile La Géométrie
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques L’aile La Géométrie Aile droite Aile elliptique Aile en flèche Aile trapézoïdale Aile biplan Aile delta Aile gothique ou ogive

II. Les formes aérodynamiques L’aile La Géométrie
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques L’aile La Géométrie

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Les différentes parties d’une aile Emplanture Bord d’attaque Intrados et extrados et karman Bord de fuite Saumon

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Les différentes parties d’une aile Ligne moyenne Extrados Bord d’attaque Bord de fuite Corde Intrados Epaisseur Flèche

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Les différentes parties d’une aile Réduire la traînée: Au saumon A l’emplanture Karman Le winglet réduit les tourbillons à l’extrémité de l’aile, qui est une source de traînée. Le Karman est une enveloppe de l’emplanture permettant un meilleur écoulement de l’air donc diminuant la traînée. Winglet

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques L’aile et Le Dièdre Le dièdre est l’angle entre le plan horizontal et le plan de l’aile. Positif Négatif Nul

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Le fuselage Le fuselage doit permettre : - d'emporter l'équipage, le carburant, la charge utile (s'il y en a) - de fixer les différentes parties de l'appareil pour assurer la cohésion de l'ensemble. Fuselage cylindrique (le plus courant)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Le fuselage (formes) En 8 En coque Carré

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Les empennages Les empennages sont les plans fixes et mobiles assurant la stabilité longitudinale de l’avion et son contrôle. L’empennage vertical comporte la dérive (fixe) et la gouverne de direction (mobile). La partie mobile de l’empennage horizontal est la gouverne de profondeur.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Les différentes formes d’empennages Empennage en V (Papillon) Empennage en T Empennage cruciforme

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Les différentes formes d’empennages Empennage horizontal canard Empennage vertical double Empennage vertical uniquement

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Exercice Décrivez la géométrie des avions suivants : C-130 «Hercules» Mirage F1

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs II. Les formes aérodynamiques Exercice Décrivez les formules aérodynamiques des avions suivants : Junker 52 Embraer Legacy

La connaissance des Aéronefs Les cellules d’aéronefs
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les cellules d’aéronefs III. Les atterrisseurs IV. Les commandes de vol V. La structure d’une cellule 1°) Trains classiques 2°) Trains tricycles 1°) La gouverne de profondeur 2°) Les ailerons 3°) la gouverne de direction 1°) Les forces et les contraintes s’exerçant sur un avion en vol 2°) La structure et la construction

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs III. LES ATTERRISSEURS Différentes compositions Une roue simple Un Boggie Un diabolo

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs III. Les atterrisseurs Rôle ? Manœuvrer au sol = roulage Amortir l’atterrissage Freiner

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs III. Les atterrisseurs Inconvénient ? En vol, trainée supplémentaire Consommation carburant supplémentaire Train rentrant Train fixe

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs III. Les atterrisseurs Deux types de trains 1) Le train classique 2) Le train tricycle Train principal (2 jambes) + roulette de queue Train principal (2 jambes) + train auxiliaire (roulette de nez)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs III. Les atterrisseurs 1°) Train classique Train principal (2 jambes) + roulette de queue Mauvaise visibilité Peu stable en lacet au roulage Freins sur le train principal Pour s’orienter au sol (palonniers) : Orienter la roulette de queue ou Freiner une seule roue

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs III. Les atterrisseurs 2°) Train tricycle Train principal (2 jambes) + train auxiliaire (roulette de nez) Le plus courant Meilleure visibilité Stabilité au roulage (roue avant directrice) Meilleur freinage possible Freins sur le train principal Pour s’orienter au sol (palonniers) : Orienter la roulette de nez ou Freiner une seule roue

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les cellules IV. Les commandes de vol V. La structure d’une cellule 1°) La gouverne de profondeur 2°) Les ailerons 3°) la gouverne de direction 1°) Les forces et les contraintes s’exerçant sur un avion en vol 2°) La structure et la construction

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol C’est quoi?

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol Permet d’évoluer sur les différents axes de mouvement de l’avion Les axes de mouvement Axe => angle de rotation L’avion pivote suivant 3 axes. A chacun de ces axes est associé une commande et une gouverne. Roulis => inclinaison Tangage => assiette Lacet => dérapage

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol 1°) Les effets primaires Le Tangage AR AV

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol 1°) Les effets primaires Le Tangage manche poussé manche au neutre manche tiré Assiette à piquer Assiette stabilisée Assiette à cabrer

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol 1°) Les effets primaires Le Roulis D G

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol 1°) Les effets primaires Le Roulis Manche à droite

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol 1°) Les effets primaires Le Lacet La gouverne de direction Pied D Pied G

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol 1°) Les effets primaires Le Lacet Appuyer ici

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol Les compensateurs statique des commandes Sur la gouverne de profondeur: Elle diminue les efforts appliqués au manche La petite surface (tab) mobile agit sur la gouverne pour aider le pilote Sur la gouverne de direction: Elle diminue les efforts appliqués au palonnier

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol Les dispositifs de transmission des commandes 3 types de transmissions classiques pour les commandes de vol : - transmissions directes par câble et/ou bielle - transmissions hydrauliques - transmissions électriques

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol 1°) Les effets primaires Pour résumer : Le Manche: Agit sur les Ailerons Agit sur la gouverne de profondeur Le Palonnier: Agit sur la gouverne de direction Le Compensateur (trim): Sur ce schéma agit sur la gouverne de profondeur L’action directe sur ces commandes engendrent des effets Primaires

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol Il existe des effets secondaires 2°) Les effets secondaires Effets secondaires = mouvements parasites de l’avion - la commande de profondeur (Tangage) est sans effet secondaire - la commande de roulis entraîne un lacet inverse

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol 2°) Les effets secondaires . En virage, il existe un roulis induit dans le même sens Trajet plus grand de l’aile extérieure => aile plus rapide => augmentation de sa portance => roulis induit . En virage, il y a apparition d’un lacet induit dans le sens opposé Trajet plus grand de l’aile extérieure => augmentation de la traînée => aile plus freinée => lacet induit

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs IV. Les commandes de vol Schéma de rappel

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les cellules V. La structure d’une cellule 1°) Les forces et les contraintes s’exerçant sur un avion en vol 2°) La structure et la construction

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule 1°) Les forces et les contraintes s’exerçant sur un avion en vol Les principales forces agissant sur un aéronef sont : -le poids de l’appareil Les efforts sont les forces appliquées sur la structure, à ne pas confondre avec les déformations de la structures. Les déformations résultent des efforts mais la structure limite, voire empêche, ces déformations. -la portance et la traînée sur les ailes -les efforts aérodynamiques sur les gouvernes -la poussée ou la traction des moteurs Mais rappelons-nous qu’il en existe une multitude d’autres…

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule 1°) Les forces et les contraintes s’exerçant sur un avion en vol On distingue principalement les contraintes suivantes : Les efforts sont les forces appliquées sur la structure, à ne pas confondre avec les déformations de la structures. Les déformations résultent des efforts mais la structure limite, voire empêche, ces déformations. ! Les efforts ne créent pas nécessairement de déformation visible

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule 1°) Les forces et les contraintes s’exerçant sur un avion en vol Flexion due à la poussée des moteurs La traction des moteurs exercent un effort de flexion des ailes vers l’avant La traction de la traînée exerce un effort de flexion des ailes vers l’arrière Flexion due à la traînée

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule Flexion des ailes En vol: - compression à l’extrados - traction à l’intrados Au sol: traction à l’extrados compression à l’intrados

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule Flexion du fuselage En vol: le poids et la portance Au sol: le poids

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule Effort de flexion appliqué à une structure (aile ou fuselage) : Dessus Les efforts sont les forces appliquées sur la structure, à ne pas confondre avec les déformations de la structures. Les déformations résultent des efforts mais la structure limite, voire empêche, ces déformations. Traction Flexion Compression Dessous

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule La construction Construction en “bois et toile” Structure en bois : épicéa, acajou, frêne, bouleau, hêtre ou sapin Revêtement en toile (Lin et cotons, aujourd’hui en Dacron), assemblage par collage Résistance mécanique en traction dans le sens des fibres

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule La construction Construction métallique

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule La construction Construction composite

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule La construction Les éléments généralement utilisées pour construire un fuselage : - le treillis - Le semi-monocoque - le monocoque

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule La construction Le treillis : le squelette du fuselage est réalisé avec des poutres en bois et/ou des tubes métalliques. Les poutres traversant l’avion de la queue jusqu’au nez sont appelées longerons. Les autres sont appelées traverses. Longerons Traverses

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule La construction Le semi-monocoque : - un assemblage de cadres par l’intermédiaire de longerons et de lisses. - Le tout étant recouvert d ’un revêtement non travaillant. Lisses Longerons Cadres

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule La construction Le monocoque : - assemblage de cadres par l’intermédiaire d’un revêtement travaillant. - Le revêtement est dit travaillant parce qu’il participe de façon importante à la rigidité du fuselage. Revêtement travaillant Cadres

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs V. La structure d’une cellule La construction Structure la plus répandue : Les longerons encaissent les efforts de flexion. Le revêtement est non travaillant Autre possibilité : structure de type caisson, revêtement travaillant.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Le Fuselage géodésique Cette Technique n’est plus employée Ci-dessous l'une des chaines de montage des avions Wellington pendant la seconde guerre mondiale. tressage en métal

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Ce chapitre est divisé en 4 parties : La classification des aéronefs, Les Cellules Les Groupe Motopropulseurs (G.M.P) Les Instruments de bord

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice II. Les moteurs à pistons III. Les turboréacteurs

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice 1°) La composition 2°) Le fonctionnement 3°) Les différents types d’hélices

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Il s’agit d’une voilure tournant autour de l‘axe de roulis de l’avion pour créer une force horizontale. Rôle : dispositif permettant de transformer l’énergie mécanique de rotation fournie par le moteur en force tractive ou propulsive permettant à l’avion de se déplacer.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice L’hélice est dite vrillée α1 > α2 > α3 Dans une hélice à pas constant, le calage diminue du moyeu à l'extrémité de la pale.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice 1) La Composition Un moyeu centré sur l’arbre de sortie du moteur - De deux ou plusieurs pales

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Le principe de fonctionnement - La distance parcourue par l’hélice le long de son axe de rotation en un tour est appelé Pas. - L’angle formé par la corde de profil de l’hélice et le plan dans lequel tourne la pale est appelé Calage. Note : Le Calage est un Angle Le Pas est une Distance

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Illustration ! Calage : angle formé par la corde de l’un des profils et le plan de rotation de l’hélice. Pas d’hélice : distance théorique parcourue par le plan de l’hélice en un tour (idem tire-bouchon ou vis). Avance par tour : distance réellement parcourue par l’avion lorsque l’hélice a fait un tour (< pas théorique)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice 2) Le fonctionnement Fonctionnement analogue à une aile d’avion. Cr = Angle de calage Lorsque l’hélice tourne , il y a une mise en rotation de masse d’air. Cela engendre divers effets sur la stabilité de l’avion

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Illustration Forces et effets engendrés Le vent relatif Vr est issu : - du déplacement de l’avion (vitesse avion) - de la rotation de l’hélice (vitesse de rotation)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Le soufle hélicoïdal Masse d’air mise en rotation par l’hélice: = souffle hélicoïdal. Il résulte de ce souffle : => dissymétrie de l'écoulement de l'air sur les surfaces aérodynamiques verticale. => rotation autour de l'axe des roulis et de lacet. déporter la dérive décaler l’axe du moteur => traînée plus importante sur la surface du fuselage. Par rapport à l’axe longitudinal

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Le couple gyroscopique L’hélice et l’arbre moteur en rotations agissent comme un gyroscope. Le gyroscope montre des effets particuliers causés par l’inertie de rotation.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Le couple gyroscopique Si l'hélice, vue de la place pilote, tourne dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, lors d'une action à piquer (axe de tangage), l'hélice fait par inertie « embarder » l'avion autour de l'axe de lacet. Le sens du basculement appelé "précession" dépend : - du sens de rotation de l'hélice - de l’action à piquer ou à cabrer

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Le couple gyroscopique Cet effet est d'autant plus marqué que la vitesse de l'avion est faible et le régime moteur élevé.  décollage principalement : - plein régime, vitesse faible, gouvernes peu efficaces. - l'avion tendra à embarder sur la droite ou la gauche.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice 3) Les différents types d’hélices Il en existe deux types: - L’hélice à calage fixe, - L’hélice à calage variable (ou Pas variable)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice 3) Les différents types d’hélices L’hélice à calage fixe Ce type d’hélice à l’inconvénient de ne pas permettre d’adapter la vitesse en fonction des phases du vol. Hélice bipale en bois

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice L’hélice à calage variable (dite Pas variable) Ayant plusieurs phases dans le vol d’un avion, il est nécessaire de faire varier l’angle de calage des pales de l’hélice pour avoir toujours le régime optimal du moteur. Le pilote peut alors, grâce à un mécanisme, changer le calage des pales pour que la vitesse de rotation de l’hélice (donc du moteur) reste constante. Hélice tripale à Pas variable

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice L’hélice à calage variable (dite Pas variable) Petit pas Grand pas Petit pas Grand pas

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice L’hélice à calage variable (dite Pas variable) Utilisation du pas variable: Au décollage et à l’atterrissage, la vitesse est faible mais la puissance demandée est importante = Petit pas En croisière, la vitesse est élevée et on cherche à minimiser la puissance moteur demandée = Grand pas

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Les différents régimes d’hélice Fonctionnement normal: - incidence des pales positive - L’hélice fournit une traction et consomme de la puissance pour vaincre les frottements.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Les différents régimes d’hélice Fonctionnement en moulinet: - incidence des pales quasi nulle - traction de l’hélice nulle mais consomme de la puissance pour vaincre les frottements Régime utilisé pour simuler le vol moteur coupé sans couper le moteur

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) I. L’Hélice Les différents régimes d’hélice Fonctionnement en frein: - incidence des pales négatives - l’hélice fournit une force de freinage et consomme de la puissance avec les frottements Régime utilisé pour freiner l’avion (atterrissage)

La connaissance des Aéronefs Groupe motopropulseur
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Les Propulseurs Propulseurs Fusées Groupe motopropulseur Turbomachines Turbopropulseur Turboréacteur Groupe motopropulseur = Moteur à piston + hélice

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Les moteurs Le moteur électrique Constituants Principe

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Le moteur électrique Constituants - Une cage d’aimants fixes : le stator - Une bobine mobile: le rotor - Deux contacts alimentant la bobine du rotor: les balais

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Le moteur électrique Principe Un aimant ou une bobine possède un pôle Sud et un pôle Nord. L’inversion de l’alimentation d’une bobine inverse ses pôles. (+ ou -) Les pôles identiques se repoussent. Les pôles opposés s’attirent. Les balais font inverser les pôles du rotor à chaque demi-tour pour que les pôles du rotor soient toujours repoussés par ceux du stator Dans la position du schéma, chaque côté du rotor est repoussé d’un côté et attiré de l’autre côté: le rotor est entraîné en rotation. Lorsque les pôles du rotor arrivent en face des pôles du stator, les forces sont dans le même axe et il n’y a plus de couple entraînant le rotor en rotation. L’inertie du rotor lui fait dépasser cet axe, et les balais font inverser les pôles du stator, et on se retrouve dans la situation initiale. Les contacts sont représentés en marron, et les ballais sont les deux rectangles (un rouge et un bleu). On voit bien que chaque balais passe d’un contact à l’autre quand les pôles sont alignés. Pôle Nord de la bobine Balais Pôle Sud de la bobine Stator

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Le moteur électrique Illustration

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les moteurs à pistons 1°) La composition 2°) Le fonctionnement d’un moteur thermique 3°) L’alimentation en carburant 4°) L’élaboration du mélange Air-Essence 5°) L’allumage

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les moteurs à pistons Les différents types Cylindres en ligne - cylindres placés les uns à côté des autres Cylindres en V Cylindres en étoile - plus facile à refroidir - meilleure durée de vie Cylindre à plat

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les moteurs à pistons 1°) La composition conduit d'échappement conduit d'admission soupape d'admission soupape d'échappement Bougie X2 CULASSE CYLINDRE Axe de piston bielle piston vilebrequin maneton CARTER

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les moteurs à pistons 2°) Le fonctionnement d’un moteur thermique Le moteur deux temps

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les moteurs à pistons 2°) Le fonctionnement d’un moteur thermique Le moteur deux temps Explosion Point Mort Haut Admission Air/Mélange Début de compression Animation du fonctionnement d'un moteur à deux temps. Echappement

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les moteurs à pistons 2°) Le fonctionnement d’un moteur thermique Le moteur à quatre temps 1: admission 2 : compression 3 : combustion / détente 4 : échappement  nouveau cycle... - soupape admission ouverte - mélange air/carburant aspiré. - soupapes fermées - mélange air/carburant comprimé - étincelle fournie par la bougie >>> enflamme le mélange - soupape d'échappement ouverte - évacuation des gaz brûlés

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les moteurs à pistons Illustration 2°) Le fonctionnement d’un moteur thermique REDUCTEUR Vitesse de rotation diminuée Couple augmenté VILEBREQUIN

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) L’alimentation en carburant Deux procédés sont utilisés: L’injection, qui consiste à vaporiser de fines gouttelettes d’essence directement dans la chambre du cylindre. - La carburation, qui assure l’élaboration du mélange air-essence avant son entrée dans les cylindres.

Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P)
Circuit à carburant

- de carburant = - de richesse
Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Carburateur Rôle : réaliser le mélange AIR / ESSENCE => notion de « richesse » la richesse du mélange correspond à la proportion de carburant: de carburant = + de richesse - de carburant = - de richesse moyen mnémotechnique: c’est le carburant qui coûte, donc plus on a de carburant plus on est riche Mélange IDEAL : 1g d'essence pour 15g d'air A noter : Carburant aéronautique = 100LL (bleu) Vers les cylindres

Givrage du carburateur
Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Givrage du carburateur GIVRAGE ARRÊT MOTEUR !!! La commande de réchauffage du carburateur évite le givrage, et cause une légère baisse de puissance

Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P)
Allumage du moteur circuit d'allumage doublé => SECURITE & rendement Bougie 1 Magnéto 1 Bougie 2 Magnéto 2 Contacts magnétos

Conduite du moteur Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P)
Hélice à calage fixe Hélice à calage variable

Identification des commandes
Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Identification des commandes RECHAUFF. CARBU. CALAGE PAS D’HELICE RICHESSE PUISSANCE

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Questions ?

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les turboréacteurs 1°) Le principe de fonctionnement 2°) Le principe du Réacteur à simple flux 3°) Le Turboréacteur à double flux 4°) Le Turbopropulseur 5°) Le Turbomoteur 6°) Le Statoréacteur

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) II. Les turboréacteurs 2°) Le principe du Réacteur à simple flux

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 1°) Le principe de fonctionnement Exemple d’un ballon ! Lorsque l’on gonfle un ballon, la pression de l’air à l’intérieur du ballon est supérieure à la pression de l’air à l’extérieur. Si on libère l’embouchure du ballon, alors l’air à l’intérieur du ballon va être éjecté et, par réaction, créer une force de même direction mais de sens opposé à la vitesse d’éjection. Un turboréacteur fonctionne sur le même principe : il comprime l’air et ensuite l’éjecte à grande vitesse de façon contrôlée.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 2°) Le principe du Réacteur à simple flux Dans un turboréacteur classique, la quasi totalité de l'air venant du compresseur passe dans la chambre de combustion. Une faible partie passe autour de la chambre à fins de reffroidissement et de redilution.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 2°) Le principe du Réacteur à simple flux Les gaz éjectés par de tels turboréacteurs sont extrèmement rapides, et produisent énormément de bruit.. C'est à cause de l'énorme différence de vitesse entre les gaz éjectés et l'air ambiant, que l'on entend tant de bruit. Cette différence de vitesse engendre des tourbillons très rapides et très petits à la limite de séparation entre le jet de gaz et l'air. Ce sont eux qui font vibrer l'air de manière à produire un bruit important.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 3°) Le Turboréacteur à double flux Si l'on augmente le débit d'air total tout en maintenant la même quantité d'air passant DANS la chambre (pour respecter le bon rapport air/carburant, on aura une plus grande dilution en sortie. Ce principe atteint son efficacité maximale dans le réacteur à double flux. Dans ce genre de réacteur, la partie avant du compresseur est surdimensionnée pour augmenter considérablement la quantité d'air qui y passe. Une partie de l'air y est alors prélevée pour contourner le moteur et être réinjectée après la turbine. L'autre partie suit le même chemin que dans un turboréacteur classique.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Contrôle en vol Afin de pouvoir vérifier que le réacteur fonctionne correctement, le pilote dispose de plusieurs instruments : Des voyants permettant de signaler une anomalie sur le circuit de lubrification. Un indicateur de température des gaz dans la tuyère. Une surchauffe indiquant un problème de fonctionnement ou un incendie. Un tachymètre qui indique le régime du réacteur.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Performance et utilisation Les turboréacteurs peuvent fournir des poussées de 500 daN à près de daN. Rappel : 1 daN = 10 N (correspond à 1 kg) Ils permettent de faire voler des aéronefs : - de plusieurs centaines de tonnes à des vitesses de l’ordre de 800 Km/h ou - de propulser à plusieurs fois la vitesse du son des engins de quelques dizaines de tonnes.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Performance et utilisation Applications : avions de transport civils (longs et moyens courriers) et avions de combats

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 4°) Le Turbopropulseur Il s'agit en fait d'un réacteur que l'on utilise pour faire tourner une hélice.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 4°) Le Turbopropulseur

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 4°) Le Turbopropulseur Les instruments de contrôle d'un turbopropulseur sont similaires à ceux d'un réacteur : un tachymètre pour vérifier le régime de rotation de la turbine. une indication de la température des gaz d'échappement (EGT = Exhausted Gaz Turbine). une indication du débit de carburant et de la pression d'admission. des voyants d'alerte pour le circuit de lubrification.

La connaissance des Aéronefs Adapté à l’aviation régionale
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Performance et utilisation Pour les avions volants entre 300 km/h et 700 km/h Adapté à l’aviation régionale

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Performance et utilisation Aviation légère d’affaire

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Performance et utilisation Avion d’entraînement Avion de transport tactique

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Performance et utilisation Aussi exploité sur les hélicoptères !

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 5°) Le Turbomoteur Utilisé sur hélicoptère, c’est un Turbopropulseur dont le réducteur entraîne non plus l’hélice mais une boite de transmission commandant à la fois le rotor principal et le rotor anti couple.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 6°) Le Statoréacteur Avantage: - facile d’entretien (pas de pièces tournantes), - plus léger qu’un turboréacteur. Inconvénients: - nécessite une vitesse pour fonctionner (Mach 1) - Consommation élevée

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 6°) Le Statoréacteur Applications Missile nucléaire français ASMP-A SR-71 Avion de reconnaissance USA de classe Mach 3

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 6°) Le Statoréacteur Avion LEDUC 021 (1947)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) 6°) Le pulsoréacteur Avantages Il peut, contrairement au statoréacteur, fonctionner à faible vitesse ; Il a l'avantage d'être de construction relativement simple et peu coûteuse. Inconvénients Il est très bruyant ; Son rendement est médiocre ; Il fonctionne uniquement en tout ou rien (pas de commande de poussée). Schéma animé du fonctionnement d'un pulsoréacteur A) admission d'air & injection de carburant B) clapets C) chambre de combustion D) tuyère E) éjection des gaz De nos jours, on trouve encore des pulsoréacteurs sur des petits avions radiocommandés de loisir (voir modélisme)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Impact environnemental Consommation de carburant Les turboréacteurs peuvent fournir une grande poussée et n’ont pas la limite de vitesse des moteurs à hélice. En revanche, leur consommation en carburant est très importante. Exemple avec le Rafale : Pleine puissance sec 133.4kg/min Pleine puissance PC 425kg/min Proportionnellement, les rejets de gaz à effet de serre sont également très importants. Principalement deux gaz nocifs sont rejetés : - le monoxyde de carbone - le monoxyde d ’azote Du dioxyde de carbone est également rejeté. Les avions ne représentent que 2% des émissions de CO², en revanche ces gaz sont libérés à haute altitude, près de la couche d ’ozone , ce qui pourrait être un facteur aggravant.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Impact environnemental Nuisances sonores Les turboréacteurs génèrent beaucoup de bruit. Cela pose un problème durant les phases de décollages et d’atterrissage. Pour une meilleure cohabitation avec les riverains des aéroports et un confort accru des passagers, les constructeurs de réacteurs d’avions de transport civil conçoivent des moteurs de plus en plus silencieux. Toutefois, la conception des turboréacteurs militaires est dominée par d’autres priorités que la réduction des nuisances sonores (grande puissance, petite taille, furtivité,…), les avions de chasse restent donc très bruyants. A titre d’exemple, le seuil auditif de la douleur est de 120dB, certains réacteurs peuvent générer 130dB à quelques mètres.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Moteur - fusée Notions de base Les contraintes liées à l’espace : Vide : pression nulle à l’extérieur d’une enceinte pressurisée => conception des structures Absence d’air et donc d’oxygène => Mode de propulsion spécifiques

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Moteur fusée - Performances et applications Prévus pour fonctionner: - au niveau du sol - au niveau de la mer - hors atmosphère Comburants utilisés: les + énergétiques (ergols, propergols & hypergols Permettent d’obtenir des poussées extraordinaire Utilisations: domaine des lanceurs spatiaux; propulseurs d’appoint; Principal mode de propulsion des missiles (tactiques & balistiques)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Moteur - fusée Le propergol Un propergol est un produit de propulsion constitué d’un mélange de Comburant et de Combustible, les ergols. Il existe de nombreuses catégories de moteurs-fusées : les principales sont les moteurs à ergols solides et les moteurs à ergols liquides.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Groupes Motopropulseurs (G.M.P) Moteur - fusée Un propergol liquide est un produit stable à l’état liquide à température ordinaire. Le moteur-fusée à ergols liquides transforme en force propulsive l’énergie dégagée par la réaction chimique entre deux ergols: le combustible, et le comburant Réservoirs séparés car très réactifs donc DANGER La combustion amorcée s’auto-entretient Un propergol solide, ou poudre, est un produit métastable: il est à l'état « solide et stable » à température ordinaire, et instable à température élevée. Mise à feu : Cartouche Pyrotechnique La chaleur engendrée: déclenche et entretien la Combustion

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Ce chapitre est divisé en 4 parties : La classification des aéronefs, Les Cellules Les Groupe Motopropulseurs (G.M.P) Les Instruments de bord

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Comment ce présent un tableau de bord ? A ) Instruments de pilotage B ) Instruments de navigation C ) Instruments de communication D ) Instruments de surveillance (contrôle) On retrouve sur tous les appareils une « norme » de couleur : - Le blanc pour les utilisations particulières - Le vert pour les utilisations normales - Le jaune pour les utilisations avec précautions - Le rouge pour les utilisations interdites

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Présentation d’un tableau de bord Instruments de Pilotage

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Classés selon leur mode de fonctionnement I. Les instruments barométriques 1°) L’anémomètre 2°) L’altimètre 3°) Le variomètre II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage 2°) La bille 3°) L’horizon artificiel 4°) Le conservateur de cap ou directionnel III. Le compas magnétique

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 1°) L’anémomètre (Raoul Badin) 2°) L’altimètre 3°) Le variomètre

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage 2°) La bille 3°) L’horizon artificiel 4°) Le conservateur de cap ou directionnel

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 1°) L’anémomètre A quoi ça sert? Indique la vitesse de l’avion dans l’air Gradué en Kt ou en Km/h

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 1°) L’anémomètre Comment ça marche? Mesure de pression dynamique: Différence entre Pression totale et Pression statique Tube de Pitot

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 1°) L’anémomètre Pression : Force exercée par un fluide sur une surface Pression statique = Pression atmosphérique de l’air au repos Pression dynamique = Pression due à la vitesse du vent relatif appliqué à une surface perpendiculaire aux filets d’air pression statique + pression dynamique Pression totale =

La connaissance des Aéronefs Les capteurs de pression
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 1°) L’anémomètre Les capteurs de pression Prise de pression totale VISITE PREVOL

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 1°) L’anémomètre Arc blanc : plage d’utilisation des volets et trains Utilisation ? Vno Arc vert : utilisation normale Vfe Arc jaune : utilisable mais seulement en atmosphère calme Vs1 Trait rouge: Vitesse à ne jamais dépasser Vso VNE

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 1°) L’anémomètre Vso: Vitesses de décrochage en configuration atterrissage ; (Velocity Stall 0) VFE: Vitesse maximale volets sortis (velocity flaps extended) ; - Vs1: vitesse de décrochage de référence en configuration spécifique ; (Velocity Stall 1) - VNO: Vitesse maximale en croisière (velocity normal operating) ; - VNE: Vitesse à ne jamais dépasser (velocity never exceed). Blanc Vert Jaune Rouge

A quoi ça sert ? 1°) L’altimètre A régler avant le décollage
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 1°) L’altimètre A quoi ça sert ? Donne l’altitude de l’avion à partir d’une référence choisie En pieds ft (1ft = 0,3 m) ou en mètre A régler avant le décollage Au sol on se règle par rapport à l’altitude de l’aérodrome (par rapport au niveau de la mer QNH)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 2°) L’altimètre Comment ça marche? La pression diminue avec l’altitude Déformation de capsule sous l’effet de la pression atmosphérique Fait bouger l’aiguille Pression atmosphérique P int Capsule anéroïde

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 2°) L’altimètre Les différentes références altimétriques Le niveau de la mer (calage QNH) : l’altimètre indique une altitude. La piste (calage QFE) : l’altimètre indique une hauteur par rapport à l’aérodrome. La pression 1013,25 hPa (calage standard) : l’altimètre indique un niveau de vol.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 3°) Le variomètre A quoi ça sert? Evaluer la vitesse verticale de montée ou de descente de l’avion Gradué en ft/min ou en m/s (1m.s=200ft.min

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques 3°) Le variomètre Comment ça marche? Utilise la variation de pression statique lors d’un changement d’altitude

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord I. Les instruments barométriques BONUS: le Machmètre Pour les avions rapides : Si M <1 , vitesse subsonique Si M >1, vitesse supersonique

La connaissance des Aéronefs Utilisent un GYROSCOPE
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage - 2°) La bille 3°) L’horizon artificiel 4°) Le conservateur de cap ou directionnel Utilisent un GYROSCOPE

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques Le gyroscope Toupie libre Axe de rotation immobile Sert de repère

La connaissance des Aéronefs L’indicateur de virage et de symétrie
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage °) La bille L’indicateur de virage et de symétrie Aiguille Maquette Indicateur de symétrie (bille)

La connaissance des Aéronefs L’indicateur de virage (aiguille)
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage L’indicateur de virage (aiguille) A quoi ça sert? Indique le sens et le taux de virage Permet de réaliser des virages avec une vitesse de rotation constante et donnée

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage L’indicateur de virage (aiguille) Comment ça marche ?

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage L’indicateur de virage (aiguille) Taux de Virage Standard (360° en 2 min) Taux de Virage 1/2 Standard (360°en 4min)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage °) La bille A quoi sert-elle ? L’indicateur de symétrie (bille) Elle permet au pilote d’assurer la symétrie du vol Elle indique le côté d’où le vent relatif arrive

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage °) La bille L’indicateur de symétrie (bille) Comment çà marche ? Tube légèrement courbé vers le bas et rempli d’un liquide amortisseur (liquide visqueux) dans lequel on a placé une bille En vol symétrique: la bille reste au fond du tube ( centrée) En cas de vol dissymétrique: la bille est soumise à son poids et à une accélération transversale => elle se déplace

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 1°) L’indicateur de virage °) La bille L’indicateur de symétrie (bille) Comment çà marche ? Bille centrée = vol symétrique Bille à l’extérieur du virage = virage dérapé Bille à l’intérieur du virage = virage glissé

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 3°) L’horizon artificiel A quoi ça sert? Permet de visualiser l’assiette (graduée tous les 5°) Permet de visualiser l’inclinaison (10, 20, 30, 45… degrés d’inclinaison)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 3°) L’horizon artificiel Comment ça marche? Inclinaison Horizon (partie mobile) Assiette Maquette (partie fixe)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 3°) L’horizon artificiel Comment ça marche? La maquette fixe sur l’horizon mobile indique l’attitude de l’avion Le gyroscope se décale petit à petit Nécessité de le recaler et d’éviter les manœuvres brusques

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 3°) L’horizon artificiel Assiette: 10° à cabrer Inclinaison: 15° gauche

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 3°) L’horizon artificiel Assiette: 10° à piquer Inclinaison: 5° droite

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 3°) L’horizon artificiel Vol en palier Vol à cabrer Vol à piquer

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 4°) Le conservateur de cap ou directionnel A quoi ça sert? Dernier instrument gyroscopique Celui-ci sert à la navigation Donne le cap de l’avion

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord II. Les instruments gyroscopiques 4°) Le conservateur de cap ou directionnel Comment ça marche ? Utilise un gyroscope Axe horizontal de référence Légère déviation, nécessité de recalage: Avant le décollage Régulièrement en vol

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les instruments barométrique et gyroscopiques En résumé A = Anémométre C = Altimétre F = Variométre B = Horizon artificiel D = Indicateur de virage E = Conservateur de cap

La connaissance des Aéronefs III . Instruments de navigation
Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord III . Instruments de navigation Conservateur de cap (Gyroscopique) Compas magnétique (Magnétique) Radiocompas (ADF) (Radio électrique) VOR (Radio électrique) DME (Radio électrique) GPS (Radio électrique)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation Le compas magnétique A quoi ça sert? Indique le cap magnétique exemple: 13 => 130° permet de s’orienter sur une carte de suivre un cap

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation Le compas magnétique Comment ça marche ? Une rose de cap flottante et aimantée Comme pour une boussole La rose de cap suit le champ magnétique terrestre Inconvéniants: Déviation à cause des équipements => table de correction indications erronées en virage, lors de variations de vitesse et en atmosphère turbulente. Un instrument complémentaire plus stable est utilisé : le conservateur de cap.

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 3 .Radiocompas (ADF Automatic Direction Finder) A quoi ça sert? Donne le gisement ou le relèvement d’une balise au sol Permet de trouver le cap à prendre pour rejoindre une balise Permet de se repérer sur une carte (en connaissant le cap de l’avion)

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 3 . Le radiocompas Comment ça marche ? La représentation de l’avion au centre est fixe L’aiguille indique la direction de la balise par rapport à l’avion (gisement) La rose des cap est mobile, on peut placer en face de l’index fixe: Le cap magnétique de l’avion Le zéro OU

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 4 . Le VOR A quoi ça sert? Permet de se situer par rapport à un axe passant par la balise au sol Ici on est à droite de l’axe qui s’éloigne de la balise (From) Permet de se diriger ou de se repérer sur une carte Indépendant du cap avion

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 4 . Le VOR Comment ça marche ? 50° Régle l’orientation de l’axe. Ici: 50°du Nord magnétique. Fixe le sens de l’axe. Ici, « FR », pour « from »: s’éloigne de la balise. Instrument qui indique si l’on est à droite ou à gauche de l’axe. Ici à droite. Nm Cm 50°

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 4 . Le VOR Utilisation Aligner l’axe sur la position de l’avion Lire le QDM ou QDR de la balise « FROM » = QDR « TO » = QDM Se localiser sur une carte Nm QDR = 340°

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 5 . Le DME A quoi ça sert? Distance Measuring Equipment Indique la distance entre l’avion et une balise au sol Indique la vitesse de rapprochement ou d’éloignement

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 5 . Le DME Comment ça marche ? Mesure le temps aller-retour d’un signal radio entre l’avion et la balise Déduit la distance car connaît la vitesse du signal Déduit vitesse de rapprochement

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 6 . Le GPS A quoi ça sert? Global Positioning System Donne une position précise Permet de se repérer sur une carte affichée à l’écran

Brevet d’Initiation Aéronautique La connaissance des Aéronefs Les Instruments de bord Les Instruments de Navigation 6 . Le GPS Comment ça marche ? Constellation de 30 satellites Le récepteur calcule sa distance par rapport aux satellites Nécessite la réception d’au moins 4 satellites (3 en 2D + 1 pour l’altitude) Sat 2 Sat 1 Sat 3

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