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Comme un avion sans aile...

Et maintenant, parlons d'un grand progrès de la science aéronautique, les commandes de vol électroniques !

Avant, pour commander un avion, on actionnait le manche et le palonnier avec les mains et les pieds, et par le truchement d'un système de câbles et de poulies, ça faisait bouger les surfaces aérodynamiques appelées gouvernes, qui modifiaient la trajectoire de l'aéronef. C'est sur ce principe que fonctionnait l'avion des frères Wright, et c'est toujours ainsi que fonctionnent les avions d'aéroclub.

Mais à mesure que les avions devenaient plus gros et plus rapide, les contraintes aérodynamiques s'exerçant sur les surfaces devenaient énormes, et la force physique du pilote ne fut bientôt plus suffisante. Voici pourquoi on a inventé les commandes hydrauliques, où le manche et le palonnier actionnent toute une série de valves d'un système d'huile sous pression qui, lui, agit sur les surfaces avec une force bien supérieure à ce que pouvait faire un pauvre Mermoz.

Mais dans les années 50, on commença à réfléchir aux Etats-Unis à un nouveau type de commandes. Puisque ce n'était plus directement le pilote qui actionnait les surfaces, on pouvait intercaler une couche supplémentaire, constituée d'un calculateur - rudimentaire, forcément, dans les années 50. A mesure que cette technologie se développa, d'abord sur les avions militaires, puis sur la navette spatiale, avant de conquérir l'aviation civile, les ordinateurs devinrent de plus en plus perfectionnés et de plus en plus réactifs.

Mine de rien, cette simple modification du système de commandes a ouvert la voie à bien des avancées en aéronautique. Car un pilote, c'est lent, pas très malin, et ça a tendance à suivre son instinct. Ce qui est une bonne chose tant que les avions sont conçus pour être stables et voler tout seuls, mais une catastrophe si on se pique de faire, pour une raison ou pour une autre, des avions naturellement instables. L'électronique de vol y pallie, conférant une stabilité artificielle à des engins improbables, sans elle voués à l'écrasement. C'est ainsi que sont apparus dans les cieux :


Le F-117


Le B-2


On voit bien sur le B-2 comment ça marche. Supposons que le pilote constate qu'il glisse sur la droite, et que le nez de l'appareil n'est plus dans l'axe du vol, c'est ce que l'on appelle "le lacet". Aussitôt, il actionne le palonnier pour redresser l'avion. Normalement, ça fait bouger un gouvernail vertical sur la queue, sauf que là... y'a pas de queue. En fait, les commandes de vol électroniques font "comme si" et simulent le comportement d'un gouvernail en utilisant des surfaces situées sur les ailes pour créer de la traînée. On ne peut pas obtenir ce résultat avec des commandes traditionnelles.

C'est pour cette raison que l'on dit souvent qu'avec des commandes de vol électroniques, on peut faire voler un fer à repasser (et le fait est que le F-117 ressemble à un fer à repasser). Donc, cette invention a permis bien des fantaisies qu'interdisaient jadis les lois de l'aérodynamique. Naguère, un avion livré à lui-même était plus ou moins sensé tenir tout seul dans le ciel jusqu'à la panne de carburant. Cette époque est révolue, l'informatique prend le relai et assure la qualité de la trajectoire à la place de la stabilité intrinsèque de l'engin.

Ce qui a néanmoins un inconvénient : si l'électronique tombe en panne, l'avion tombe tout court. Si l'électronique fonctionne, mais est mal programmée, ou si la programmation ne prend pas en compte un élément imprévu, l'avion est en danger. Exemple :


Protype de Gripen Suédois
(commandes de vol en panne)


Un autre prototype de Gripen Suédois
(phénomène d'oscillation sur deux axes
dû à une mauvaise rétroaction pilote-ordinateur)


Ce dernier phénomène affecta d'ailleurs la navette Enterprise lors du dernier test d'atterrissage avant la mise en orbite de Columbia, et manqua de ruiner le programme des navettes. Depuis, donc, tous ces problèmes sont résolus, et les commandes de vol électroniques sont maintenant généralisées sur les avions de ligne, ce qui apporte un plus considérable à la sécurité des passagers.

Tags: science
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