TPE 2008 2009 Dossier comment vole un avion

Par quels moyens et comment
se dirigent les avions ?
SOMMAIRE
I. Introduction
II. Généralités
a) Les axes de direction
b) La matériel
III. Le Virage
IV. La « Montée et Descente »
V. Conclusion
Lexique

I) Introduction
Voler fût pendant longtemps un grand rêve pour l’homme
C’est à la fin du XVIIIe siècle, période où les hommes imaginaient de
manière plus ou moins réaliste ce que pouvait être une machine volante, que
commença le début de la conquête de l’air.
Le premier homme à s'élever dans les airs fut Joseph Montgolfier grâce à
son ballon à air chaud à la fin du XVIIIe siècle.
C’est à partir du XXe siècle que les premiers vols en avion eurent lieu. Les
frères Wright effectuèrent plusieurs courts vols en 1903. Le 15 septembre
1904, ils réussirent le premier virage réalisé par un avion : c'est le début du
pilotage.
Voler était déjà une question très importante, mais la question que l’on
pouvait se poser était aussi :
Comment et par quels moyens se dirigent les avions ?
C’est à cette question que nous essaierons de répondre tout au long de ce
TPE.
Depuis le début de l’année scolaire, nous avons effectué des recherches sur
ce sujet.
En parallèle, nous avons construit une maquette afin de mettre en valeur nos
explications.
Dans un premier temps, nous étudierons, à l’intérieur des généralités, les
axes de direction et le matériel qui permettent au pilote de diriger son
aéroplane, puis dans une seconde partie nous expliquerons le virage et nous
conclurons par « la montée et de la descente » de l’avion.

II) Les généralités :
a) Les axes de direction
- Le Roulis
- Le Tangage
- Le Lacet

1) Le Roulis :
L’avion effectue une rotation sur son axe longitudinal. La
commande de pilotage servant à manœuvrer le roulis est le
manche à balais (mouvements de gauche à droite). Bougé de
gauche à droite, ce dernier actionne les ailerons, situés sur le bord
de fuite au bout de chaque aile. Attardons nous un peu sur le
roulis : si on donne une impulsion vers la droite au manche à
balais, l’avion va pivoter sur son axe longitudinal vers la droite.
Attention, il est à préciser que le retour du manche à balais vers sa
position initiale ne corrige pas le roulis de l’avion, celui-ci
conservera son angle de virage jusqu’à ce qu’une impulsion
contraire soit exercée sur le manche, c’est à dire ici vers la
gauche.

2) Le Tangage :
L’avion effectue une rotation sur son axe transversal ; Dans le
tangage c’est également le manche à balais qui est utilisé, mais
cette fois, au lieu de le déplacer de droite à gauche, il faut l’amener
vers soi ou le pousser vers l’avant. Déplacer de l’avant vers
l’arrière, le manche à balais actionne la gouverne de profondeur
qui est située à l’arrière de l’appareil sur le stabilisateur. Le
tangage est un mouvement un peu plus complexe que le roulis
puisqu’il faut tenir compte de la vitesse. En effet, si on amène le
manche vers soi, l’avion monte mais la vitesse diminue. Plus la
vitesse diminue, plus il faut tirer le manche vers soi pour garder le
même angle de montée, ou bien, il faut donner un surcroît de
puissance en augmentant la force de poussée de l’avion. L’effet est
contraire pour la descente, l’avion accélère et le nez de l’avion a
tendance à se redresser.
Voici un schéma explicatif résumant le mouvement de tangage :