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Influence de la position du centre de gravité sur la stabilité

Phraséologie Anglaise

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La position du centre de gravité varie avec la répartition du chargement (poids à vide, carburant, passagers, bagages...) ; elle est d'une importance vitale pour la stabilité de l'avion. Nous allons voir que le centre de gravité ne peut se situer que dans des limites bien précises, sous peine de compromettre la stabilité au point de rendre l'avion dangereux.

Reprenons les deux types de centrage qui peuvent se présenter :

1 - Centrage arrière

On voit, d'après la figure 6.5-B, que si le centre de gravité se déplace vers l'arrière :

  • la distance (d) augmente, de même que le moment cabreur (La x d) ;
  • la distance (D) diminue, ce qui réduit le moment piqueur de l'empennage (Le x D) et donc son effet stabilisateur.

Pour maintenir l'équilibre, il faut augmenter le braquage du gouvernail de profondeur vers le bas, pour augmenter Le, au fur et à mesure que D diminue.

L'angle de braquage étant limité, on en déduit aisément qu'il existe une limite de centrage arrière pour laquelle le moment piqueur de l'empennage ne peut plus augmenter ; la stabilité n'est plus assurée.

Pour des raisons évidentes de sécurité, le constructeur définit une limite de centrage arrière garantissant une stabilité suffisante dans toutes les configurations de vol.

2 - Centrage avant

(Fig. 6.5-A)

Dans ce cas, on voit qu'un déplacement du centre de gravité vers l'avant a pour effet d'augmenter les bras de levier (d) et (D) et par conséquent les moments stabilisants ; ceci est évidemment favorable à la stabilité.

Il y a cependant une limite au centrage avant car, plus le centre de gravité avance, plus les efforts à exercer sur le gouvernail de profondeur augmentent. L'avion devient donc de moins en moins maniable. A la limite le braquage complet de la profondeur vers le haut ne suffira plus à équilibrer le moment piqueur.

Le constructeur définit également une limite de centrage avant qui garantit une maniabilité suffisante dans toutes les configurations de vol.

3 - Conclusions sur le centrage

- La limite ARRIERE du centrage est déterminée par une condition de STABILITE ; elle est dépassée lorsque le débattement complet du stick vers l'avant ne peut plus empêcher le tangage en cabré.

- La limite AVANT du centrage est déterminée par une condition de MANIABILITE ; elle est dépassée lorsque le débattement complet du stick vers l'arrière ne peut plus empêcher le tangage en piqué.

Les conséquences sur le plan pratique en sont les suivantes :

- Un centrage arrière diminue la stabilité mais augmente la maniabilité ; de faibles tractions sur le stick suffisent à provoquer de grandes rotations de tangage et à amener très rapidement aux grands angles d'incidence et au décrochage. Le décollage sera spécialement dangereux.

- Un centrage avant augmente la stabilité mais diminue la maniabilité ; en effet le moment piqueur important nécessitera, au cours des manoeuvres, une traction importante sur le stick pour maintenir une assiette correcte ainsi qu'une vitesse élevée pour rendre la gouverne efficace. Un excès de centrage avant peut rendre impossible le décollage.

D'où l'OBLIGATION, pour le pilote, de vérifier le centrage de son avion avant tout vol. (Voir § 6.10).