Pilotage d'un avion

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Un avion peut être représenté dans le trièdre de référence formé par :

• l'axe x : axe longitudinal ou axe de roulis.
• l'axe y : axe transversal ou axe de tangage.
• l'axe z : axe de lacet.

Piloter un avion c'est :

• maintenir l'avion sur sa trajectoire, ou bien
• commander et contrôler une variation de trajectoire, dans le plan vertical ou dans le plan horizontal.

L'avion est soumis à des forces dûes aux mouvements de l'atmosphère qui l'entoure.

• faible perturbation : le pilote laisse l'avion (normalement stable) "moyenner" sa trajectoire.
• forte perturbation : l'équilibre initial est modifié, le pilote agit sur les gouvernes pour que l'avion revienne à sa position initiale. Exemple : rafale ascendante, l'avion monte, le pilote corrige et rend la main pour maintenir l'altitude.

[modifier] Action sur les gouvernes

Le pilote agit sur les gouvernes pour modifier la trajectoire de l'avion dans le plan vertical (montée ou descente) ou dans le plan horizontal (en virage). Pour être équilibré, le virage peut nécessiter une action sur les trois axes.

• Pour obtenir un mouvement de tangage le pilote actionne le manche qui commande la gouverne de profondeur.

Elle est située le plus loin possible de l'aile, sur l'empennage horizontal ou bien sur un plan canard.

• Pour obtenir un mouvement de roulis le pilote actionne latéralement le manche qui commande les ailerons.

Ces gouvernes sont généralement situées le plus loin possible de l'axe de roulis, donc vers l'extrémité des ailes.

• Pour obtenir un mouvement de lacet le pilote actionne le palonnier (pédales) qui commande la gouverne de direction avec ses pieds.

Elle est située le plus loin possible de l'axe de lacet, sur l'empennage vertical. Le palonnier est également couplé avec la roulette de direction de l'avion (avion à train classique) ou le roue avant de l'avion (avion à train tricycle), ce qui permet de diriger l'appareil au sol. En vol, le palonnier est une commande secondaire dite "de symétrie" qui sert à équilibrer le débit d'air sur les deux ailes de l'avion, et donc à équilibrer la portance.

La plupart des avions présentent un couplage en lacet-roulis : on peut commander un mouvement de roulis avec la gouverne de lacet (roulis induit). D'autre part une rotation en roulis entraîne généralement une rotation en lacet dans le mauvais sens pour le virage (lacet inverse).

Les pédales servent aussi au freinage, dans ce cas le pilote appuit sur les deux pédales en même temps.

[modifier] Instruments

Dans les différentes phases du pilotage (décollage, vol en palier, atterrissage), le pilote cherchera à maintenir un certain nombre de paramètres à une valeur précise. Pour cela, il aura recours aux instruments:

• L'anémomètre (badin)

Celui-ci mesure la vitesse de l'avion dans la masse d'air qui l'entoure (à ne pas confondre avec la vitesse sol). C'est l'instrument fondamental utilisé par le pilote. Le décrochage est lié au dépassement de l'incidence maximale de l'avion, cependant comme il n'y a pas d'incidencemètre dans la plupart des avions légers, on se réfère à la vitesse de décrochage donnée par l'instrument (variable suivant la configuration de l'avion: sans volet ou avec). Cette vitesse de décrochage est valide dans le cas d'un vol rectiligne. L'anémomètre détermine la vitesse en mesurant la différence entre la prise d'air dynamique de l'avion (tube de Pitot) et les prises d'air statiques.

• L'altimètre

C'est un manomètre qui calcule l'altitude de l'appareil en se basant sur les prises d'air statiques de l'appareil. Cette altitude est calculée par rapport à une référence que le pilote détermine par le calage d'une pression de référence (pression au niveau de la mer, QNH, ou pression au niveau du sol de l'aéroport, QFE). Comme la température et la pression atmosphérique locales évoluent, cet instrument doit être recalibré après chaque vol.

• Le variomètre

Mesure la vitesse de montée ou de descente de l'appareil. L'instrument utilise également les prises d'air statiques pour calculer le taux de changement d'altitude.

• La bille et l'indicateur de virage

La bille est l'indicateur de symétrie du vol. Pour être en vol symétrique, on donnera du palonnier selon la règle "le pied chasse la bille". L'indicateur de virage permet de connaître le taux de virage de l'avion.

• Le compas

C'est une boussole. Celle ci est fiable en mouvement rectiligne uniforme. Pour éviter les perturbations magnétiques dans le cockpit, celui-ci est placé loin des autres instruments.

• Le directionnel, ou conservateur de cap gyroscopique

Outil gyroscopique remplissant le rôle du compas dans les phases d'accélération (virages, modifications de trajectoires en général). Du fait de la précession des gyroscopes, le directionnel doit être recalibré sur la boussole tous les quarts d'heure.

• L'horizon artificiel.

Outil gyroscopique indispensable en vol aux instruments (IFR). Il permet de connaître l'assiette et l'inclinaison de l'avion.

En vol à vue (VFR), le pilote doit constamment effectuer un circuit visuel entre les informations extérieures et les informations données par les instruments. En fonction des différents stades du vol, on ne contrôle pas les mêmes paramètres.

[modifier] Navigation

La modification de la trajectoire, en particulier dans le plan horizontal, permet de suivre une route par rapport au sol. L'opération consistant à connaître sa position et à diriger l'avion s'appelle la navigation. Ces deux fonctions sont distinctes et sont éventuellement assurées par deux membres d'équipage distincts : le pilote et le navigateur.

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