CHARGEMENT, CENTRAGEET

STABILITÉ LONGITUDINALE

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

OBJECTIFS : Faire constater au cours de la progression l’influence du chargement et du centrage sur le comportement de l’avion.

UTILITE : OPTIMISER LA STABILITE DE L’ AVION PAR UN CENTRAGE ADAPTE AUX LIMITES CONSTRUCTEUR

PLAN : 1 – Définitions

2 – Influence du centrage sur l’ avion

3 – « l’ enveloppe » de masse et centrage

4 – Conclusions

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

a) Le Centre de Gravité

Le centre de gravité d’un objet est le point où s’applique son poids.

La position du CDG est primordiale dans la détermination de l’équilibre de l’avion, elle influence la stabilité et la manœuvrabilité.

Sa position dépend de la répartition des masses au sein de l’avion, elle varie d’avant en arrière.

1 - DEFINITIONS :

Il est le centre de rotation de l’avion et la trajectoire de ce dernier est donc assimilée à celle de son centre de gravité.

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

a) Le Centre de Gravité

1 - DEFINITIONS :

b) Définition d’un moment

Un objet est en équilibre lorsque la somme des forces et des moments subis est nulle.

Un moment est le produit d’une force par une distance (bras de levier).

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

a) Le centre de gravité

1 - DEFINITIONS :

c) Le foyer

Le foyer est le point d’application des variations de portance. Sa position est fixe, contrairement au point d’application de la portance qui est toujours appliquée au centre de gravité cette position se situe prés de la limite arrière de centrage.

La position du CDG par rapport au foyer détermine la stabilité et la maniabilité de l’avion.

b) Définition d’un moment

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

a) Le Centre de Gravité

1 - DEFINITIONS :

b) Définition d’ un moment

d) La Marge statique

La Marge Statique est la Distance qui sépare le Foyer du CDG et correspond donc à notre « marge de manœuvre » pour la répartition des masses embarquées à bord.

c) Le Foyer

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

a) Le Centre de Gravité

1 - DEFINITIONS :

b) Définition d’ un moment

c) Le Foyer

d) La marge statique

e) Le Devis de masse et centrage

Lorsque toutes les charges sont positionnées avec leur bras de levier, on obtient la masse totale de l’avion et le total des moments. On détermine alors le bras de levier de l’avion qui nous donne la position du Centre de Gravité.

Il faudra donc vérifier que le CG reste à l’intérieur d’une « plage de centrage » ceci pour des raisons de stabilité.

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

2 – INFLUENCE DU CENTRAGE SUR L’ AVION :

Pilotage en limite de centrage avant. (vers le nez de l’appareil)

Le centre de gravité est un élément déterminant pour les caractéristiques de vol.

Si celui-ci est trop loin vers l’avant, on peut :

Altérer considérablement les qualités de vol

Provoquer des efforts anormaux sur la cellule (roulage et décollage)

Rendre le décollage impossible

Rendre difficile l’exécution de l’arrondi.

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

2 – INFLUENCE DU CENTRAGE SUR L’ AVION :

Pilotage en limite de centrage arrière.(vers l’arrière de l’appareil)

Si la position du Cg est trop arrière, Cela aura pour effet :

augmenter l’instabilité de l’avion en tangage

rendre le pilotage de l’appareil plus difficile

augmenter la tendance aux décrochages involontaires, voir même à l’autorotation.

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

3 – Revenons à « L’ ENVELOPPE » DE MASSE ET CENTRAGE :

Le constructeur détermine une enveloppe de masse et centrage permettant de rester à l'intérieur des limitations admissibles. Ce document se trouve à l'intérieur du manuel de vol.

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

3 – « L’ ENVELOPPE » DE MASSE ET CENTRAGE (suite) :

A partir de la fiche de pesée présente dans le carnet de route…

Nous aurons la masse à vide équipée de l’avion et les bras de levier en fonction de la position des charges dans l’avion.

Il nous est maintenant possible de calculer notre centrage par tableau ou graphiquement

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

3 – « L’ ENVELOPPE » DE MASSE ET CENTRAGE (suite) :

Calcul par les bras de levier avec un tableau

En divisant la somme des moments par la somme des masses, on obtient un bras de levier final.

Positionnez le résultat sur le graphique.

Exemple

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

3 – « L’ ENVELOPPE » DE MASSE ET CENTRAGE (suite) :

Calcul avec la méthode graphique des « échelles »

Il faut suivre dans un ordre précis sur une grille, une trajectoire à travers des « échelles » horizontales qui correspondent à chaque zone de chargement.

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

2 – ANALYSE ET CONCLUSIONS :

La vérification du respect des limitations de masse et centrage, est une action primordiale. Elle doit impérativement être effectuée avant chaque vol.

Deux impératifs sont à respecter :

- Ne pas dépasser les masses max. au décollage et à l’atterrissage.

- Ne pas dépasser les limites de centrage du manuel de vol.

Si une seule de ces conditions n’est pas remplie, => l’avion NE DEVRA PAS DECOLLER !

Pensez aussi à arrimer correctement le chargement pour éviter tout déplacement en cas de turbulence…

CHARGEMENT, CENTRAGE ET STABILITE LONGITUDINALE

QU’ EN PENSEZ VOUS ?

- Le devis de masse et centrage est-il pris en compte pour le préréglage du compensateur ?

- Si mon avion est sensible en roulis et qu’ au décollage je dois fournir un effort à piquer pour garder ma vitesse de montée, mon centrage doit sensiblement être … Centré Arrière

- Quand faut-il faire un devis de masse et centrage ?

Pensez aussi à arrimer correctement le chargement pour éviter tout déplacement en cas de turbulence…