Les gouvernes d’un avion

Nous avons vu dans un sujet publié fin 2015 dans le blog (Un avion, comment ça vole ?) comment un avion tenait en l'air, et comment les empennages assuraient sa stabilité. Nous avions terminé par l’évocation des gouvernes qui permettent de le diriger. Nous allons aujourd’hui rentrer dans le détail de l'action et du fonctionnement de ces gouvernes, une compréhension indispensable avant de commencer à aller voler.

Comment marche une gouverne ?

Toutes les gouvernes de l'avion fonctionnent suivant le même principe : en modifiant le braquage de la gouverne, on modifie localement le profil de l'aile ou de l'empennage, et on modifie ainsi la portance et la traînée au niveau de la gouverne.

Le changement de position de la gouverne est obtenu grâce à la radiocommande. Un ordre venant de l'émetteur est reçu par le récepteur, transmis au servo mécanisme (servo) qui prend une position proportionnelle à celle du manche de commande. Une tringlerie transmet le mouvement à la gouverne.


La tringlerie peut être directe, à renvois, constituée d'une gaine souple ou encore de câbles.

Les gouvernes usuelles

Nous avons trois axes à contrôler, et nous avons 3 ensembles de gouvernes distincts.

- Gouverne de profondeur :
Elle est composée d'un ou deux volets situés sur l'empennage horizontal, ou parfois (rarement sur avion de début, mais fréquemment en planeur) obtenue avec l'empennage horizontal mobile dans son intégralité (on dit empennage monobloc).

Quand le bord de fuite de la gouverne de profondeur monte, on crée une portance de l'empennage vers le bas, ce qui fait monter le nez. L'avion cabre.



Quand le bord de fuite de la gouverne de profondeur descend, on crée une portance de l'empennage vers le haut, ce qui fait descendre le nez. L'avion pique.



Vu du côté de la radio, le manche affecté à la commande de profondeur sera tiré pour cabrer (la gouverne monte) et poussé pour piquer (la gouverne descend).

(Schéma avec ématteur en mode 1 - Voir plus bas ce que sont les modes de pilotage)

- Gouverne de direction :
Elle fonctionne comme la profondeur, mais en regardant le modèle du dessus. Elle est généralement constituée d'un volet mobile situé au bord de fuite de l'empennage vertical. Là encore, il existe des solutions monoblocs, mais aussi des bi ou tri-dérives. Ces cas ne se rencontrent généralement pas sur avion de début.



Quand le bord de fuite de la gouverne de direction est braqué vers la droite, on crée une portance de l'empennage vertical vers la gauche qui fait tourner l'avion à droite.



Bien entendu, on braque le bord de fuite de la gouverne de direction vers la gauche pour tourner à gauche.



Attention, quand je dis tourner, c'est tourner autour de l'axe de lacet (Revoir les axes de l’avion dans « Un avion, comment ça vole ? »). Tourner au sens « faire un virage » est un peu différent, nous y viendrons plus loin.

- Les ailerons :
Pour le contrôle en roulis (Inclinaison latérale), nous avons deux gouvernes, une au bord de fuite de chaque aile. Pour obtenir du roulis, il faut faire monter une aile et descendre l'autre. C'est pourquoi les ailerons fonctionnent en sens inverse l'un de l'autre. En levant l'aileron gauche et en baissant l'aileron droit, on diminue la portance de l'aile gauche, tandis que l'on augmente la portance de l'aile droite. L'avion s'incline à gauche.



Inversement, en levant l'aileron droit et en abaissant l'aileron gauche, on incline l'avion à droite.
Sur la radio, le manche dédié aux ailerons est manœuvré dans le sens de l'inclinaison désirée. Pour incliner à droite, on met le manche d'ailerons vers la droite. Pour se souvenir du sens, rappelez-vous que l'aileron se lève du côté où l'on met du manche (avion vu de l'arrière bien entendu).

Répartition des commandes

Dans le chapitre sur l'ensemble radio, nous vous avons dit que la disposition des commandes était avant tout une question d'habitude. Nous allons cependant vous indiquer les deux plus courantes.
Le mode 1 est le plus répandu en France. Il peut sembler surprenant de dissocier ailerons et profondeur qui, dans les vrais avions, sont regroupés sur le manche à balai. En fait, cette habitude est née à une époque où il était courant de débuter avec un émetteur 2 voies, car le prix d’une radio était très élevé. La commande principale de virage était nécessairement séparée de la profondeur. Ainsi, un modèle piloté à la profondeur et aux ailerons sur une deux voies voit bien ces fonctions séparées. En passant sur émetteur 4 voies, on gardait cette habitude. Au début de la radio commande, les prix étaient tels que les deux voies étaient très courantes, et cette habitude s'est perpétuée. Dans d'autres pays, la configuration avec les gaz et la direction à gauche et avec profondeur et ailerons sur le manche de droite est majoritaire.

MODE 1

Manche de gauche : Profondeur et Direction
Manche de droite : Ailerons et Gaz (Ailerons et aérofreins en planeur)

MODE 2

Manche de gauche : Direction et Gaz (Direction et aérofreins en planeur)
Manche de droite : Profondeur et Ailerons