Question:
Pourquoi un avion ne perd pas de contrôle juste après le toucher des roues?
coderanger
2017-11-19 20:46:45 UTC
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Lorsqu'un avion atterrit, comment ne commence-t-il pas immédiatement à tourner hors de contrôle?

Compte tenu de la quantité massive d'élan vers l'avant et du fait que toutes les différentes forces de freinage (freins de roue, spoilers, inverseurs de poussée) sont appliquées séparément de chaque côté de l'avion, s'il y avait même un petit déséquilibre entre les deux côtés, l'avion ne voudrait-il pas commencer à tourner (lacet) dans cette direction?

Est-ce quelque chose dont le pilote doit tenir compte lors de l'atterrissage ou y a-t-il un effet physique qui fait que cela fonctionne?

Les avions ont aussi une direction.
Au moins dans le cas des spoilers et des inverseurs de poussée, considérez comment l'avion est arrivé jusqu'à la piste d'atterrissage en premier lieu, et comment cela serait affecté par des déséquilibres suffisamment importants dans les forces impliquées.
Parce que l'avion a une roue avant. Et aucun avion ne déploie de freinage avant que la roue avant ne touche le sol, sauf que certains chasseurs déploient le parachute quelques instants avant l'atterrissage en l'air.
J'ai également modifié votre question, pour faciliter la compréhension - n'hésitez pas à revenir à votre question d'origine, si vous n'êtes pas satisfait des modifications. :)
Je ne connais pas la réponse mais je soupçonne que c'est "l'ingénierie des systèmes de contrôle" ...
@user3528438 Il est parfaitement possible d'appliquer les freins avec la roue avant pas au sol. Inverseurs de poussée et spoilers aussi! Un toucher des roues avant contrôlé positivement est bien entendu nécessaire.
"... y a-t-il un effet physique" Friction, je suppose.
Votre voiture a des pauses de chaque côté, mais ne tourne pas hors de contrôle lorsque vous les utilisez. Pourquoi les avions AB? Le déséquilibre sera assez faible par rapport à la rupture globale et à la masse de l'avion.
@Notts90 Personnellement, je deviens incontrôlable à chaque fois que j'arrête de marcher en avant.
Cinq réponses:
Federico
2017-11-19 22:35:42 UTC
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Comment ne commence-t-il pas immédiatement à tourner?

Physique et ingénierie. Mais je suppose que vous voudriez un peu plus de détails, alors essayons de plonger dedans.

freins de roue

Ils ont tendance à avoir un effet stabilisateur en changeant de vitesse une partie du poids sur la roue avant et permettant aux pilotes de contrôler l'avion avec plus d'efficacité.

spoilers

Ceux-ci sont automatiquement contrôlés par le Fly- système by-Wire, donc si nécessaire, ils seraient rétractés.

inverseurs de poussée

S'ils fonctionnent correctement, la force résultante passera par la verticale plan contenant le CoG (mais un peu en dessous), donc ils ne posent pas beaucoup de problème.

Une autre chose que vous n'avez pas mentionnée, mais je vais ajouter, est les débarquements en crabe (comme celui-ci), car dans ces situations l'avion a tendance à tourner un peu.Dans ces cas, dans l'intervalle de temps entre le toucher des roues et le freinage, 2 choses aident l'avion à rester sur la piste: l'empennage vertical (avec le gouvernail), et la position du train d'atterrissage principal par rapport à le centre de gravité de l'aéronef. Comme on peut le voir sur cette image tirée des notes de cours du cours que j'ai suivi (le titre se traduit par "Course de freinage lors d'un atterrissage en crabe"), les avions à train tricycle normaux ont tendance à être stabilisés par eux-mêmes train d'atterrissage dans cette situation, alors que l'on ne peut pas en dire autant pour les taildraggers old school.


Alors, qu'est-ce qui pourrait vraiment causer un problème? La réponse est les rafales de vent (surtout si le vent est perpendiculaire à la piste), les conditions inégales de la piste (par exemple, une flaque d'eau ou une mince couche de glace sur un côté de la piste entraînera une moindre adhérence d'un train principal) que son homologue de l'autre côté, provoquant un lacet vers le côté avec plus d'adhérence), des pannes asymétriques dans les inverseurs de poussée, un freinage excessif tout en faisant également tourner l'avion pour se réaligner sur l'axe médian (particulièrement un problème si la distance entre les deux rapports principaux n'est pas suffisant).

Comment l'avion reste-t-il sur la piste malgré ces éventuels problèmes? À grande vitesse, grâce à la queue verticale; et à basse vitesse grâce au train avant. Aux vitesses intermédiaires, la situation est un peu plus compliquée: la queue n'est plus très utile, tandis que le train avant risquerait de se casser s'il était trop corrigé. Ainsi, par exemple, un système FbW peut aider grâce à l'utilisation asymétrique de spoilers.Un exemple de ce qui pourrait arriver, mais vu lors d'un décollage, est illustré dans cette vidéo (vidéo aimablement fournie par MichaelK dans le chat).

Les commentaires ne sont pas destinés à une discussion approfondie; cette conversation a été [déplacée vers le chat] (http://chat.stackexchange.com/rooms/69004/discussion-on-answer-by-federico-why-does-an-aircraft-not-spin-out-of- control-ri).
** Veuillez utiliser [chat] (https://chat.stackexchange.com/rooms/69004/discussion-on-answer-by-federico-why-does-an-aircraft-not-spin-out-of-control- ri). Les commentaires seront supprimés. **
TomMcW
2017-11-19 23:08:48 UTC
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À l'atterrissage, le stabilisateur vertical et le gouvernail ont beaucoup de force aérodynamique pour contrer tout mouvement de lacet. Le pilote doit tenir compte de tout déséquilibre lors de l'atterrissage.

Il existe de nombreuses sources différentes de déséquilibres de la force de lacet à l'atterrissage. Comme vous l'avez mentionné, les freins peuvent être inégaux. La poussée du moteur peut être inégale. Le vent de travers est une autre grande force de lacet. L'aéronef doit être conçu de manière à ce que le stabilisateur vertical et le gouvernail soient capables de surmonter ces forces. Les avions de ligne sont conçus pour pouvoir atterrir en toute sécurité avec un moteur éteint, avec une panne de frein unilatérale et un vent de travers jusqu'à une certaine limite.

Au fur et à mesure que l'avion ralentit et que le gouvernail perd de son efficacité, le contrôle directionnel passe aux roues. Les pilotes utilisent le freinage asymétrique et la direction des roues pour maintenir l'avion au centre de la piste. C'est à ce stade, plus tard dans le déploiement, que les problèmes sont plus susceptibles de se produire. C'est à ce moment que des choses comme le dérapage deviennent plus problématiques et que des sorties de piste se produisent parfois. Le freinage antiblocage a été conçu pour éviter cela.

Certains aéronefs, généralement de petits traîneurs de queue, n'ont aucun moyen de contrôle directionnel autre que le gouvernail. Cela montre à quel point les forces aérodynamiques du gouvernail sont importantes pour contrôler la direction des avions à la fois dans les airs et au sol.

Tyler Durden
2017-11-20 08:48:10 UTC
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Les petits avions tournent tout le temps. C'est ce qu'on appelle une boucle au sol .

Lorsqu'un avion atterrit, le pilote doit rapidement faire deux choses pour garder l'avion en ligne droite: serrer TOUTES les roues au sol et utiliser le gouvernail et pour diriger l'avion droit. S'il y a un fort vent de travers, il peut être assez difficile de le faire dans un petit avion. Plus l'avion est grand, plus il est immunisé contre les vents de travers. L'un des grands dangers est la surcompensation. Souvent, une boucle au sol se produit lorsque le pilote survire.

BTW les autres réponses sur la page contiennent beaucoup de déclarations incorrectes car aucune des autres affiches n'est pilote. La principale erreur qu'ils font est de penser que les freins sont utilisés pour maintenir l'avion droit. C'est absolument faux. Un pilote n'applique jamais les freins tant qu'il n'a pas mis l'avion en ligne droite en premier, puis les deux freins sont appliqués simultanément. Un pilote n'essaye jamais de diriger avec les freins à l'atterrissage - ce serait un bon moyen de démarrer une boucle au sol.

Sur presque tous les avions, du plus petit au plus grand, les freins sont en haut du pédale (ils sont appelés "freins aux orteils"). Ce que le pilote fait, c'est n'utiliser que la pointe de ses pieds lorsqu'il atterrit pour diriger. Pour un petit avion, cela peut nécessiter des mouvements rapides et précis. Une fois qu'il a l'avion en ligne droite et qu'il n'a plus besoin de diriger, il déplace les deux pieds vers le haut de la pédale et appuie sur les freins ensemble pour ralentir. Une fois que le pilote a commencé à faire cela, l'avion continue généralement à avancer dans la direction dans laquelle il a été pointé, il vaut donc mieux le pointer droit. Parfois, l'avion ne sera pas pointé parfaitement droit et le pilote se retrouve à droite ou à gauche de la ligne médiane.

* tout le temps * (dans votre première phrase) est une hyperbole (bien que cela arrive parfois). Le fait que cela puisse arriver ne signifie pas que «cela arrive tout le temps».
@KorvinStarmast C'est un terme ambigu, cependant, dans de nombreux aéroports très fréquentés où volent de nombreux pilotes débutants, ils ont probablement au moins une boucle au sol chaque jour environ. Si vous surveillez tous les aéroports des États-Unis, vous constaterez probablement qu'il y a au moins 50 à 100 boucles au sol chaque jour. Donc, je considère que "tout le temps". Ce sont des événements courants.
Tyler, par rapport au nombre total d'atterrissages, non, pas commun. Vous exagérez le cas. Comme indiqué, et sans réserve ni réserve, cette affirmation n'est pas vraie et est un cas d'hyperbole.
Koyovis
2017-11-20 03:33:51 UTC
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L'avion ne tourne pas hors de contrôle car:

  • Il emprunte le chemin de moindre résistance: sur piste sèche, le frottement de roulement est inférieur d'environ deux ordres de grandeur au frottement de glissement, donc si les freins ne sont pas appliqués, il y a une tendance naturelle à la correction automatique.Votre voiture ne tourne pas hors de contrôle dans un virage, tant que les roues ne glissent pas.
  • Si l'avion atterrit avec un vecteur de vitesse de dérapage, une fois que les trois roues entrent en contact, la roue avant s'autocorrige: du fait de sa configuration, le poids de l'avion le pousse droit. Dans les petits avions, le train avant est incliné vers l'avant et est monté devant son essieu, de sorte qu'il soulève l'aéronef lors des virages. Même raison pour laquelle vous pouvez retirer vos mains d'un guidon de vélo.

Dans les grands avions, l'empattement long assure la stabilité. Extrait de l ' article Wiki sur l'empattement:

En raison de l'effet de l'empattement sur la répartition du poids du véhicule, les dimensions de l'empattement sont cruciales pour l'équilibre et la direction. Par exemple, une voiture avec une charge de poids beaucoup plus importante à l'arrière a tendance à sous-virer en raison du manque de charge (force) sur les pneus avant et donc de l'adhérence (friction) de ceux-ci.

Et le sous-virage est exactement ce que vous voulez. Depuis le Wiki pour sous-virage&oversteer:

Lorsqu'un véhicule sous-virage est amené à la limite d'adhérence des pneus, où il n'est plus possible d'augmenter l'accélération latérale, le véhicule suivra un chemin avec un rayon plus grand que prévu. Bien que le véhicule ne puisse pas augmenter l'accélération latérale, il est dynamiquement stable.

Lorsqu'un véhicule survirant est amené à la limite d'adhérence des pneus, il devient dynamiquement instable avec une tendance à tourner.

Cette configuration auto-stabilisante est la principale raison pour laquelle un avion peut atterrir avec succès avec un vent de travers et lorsqu'il n'est pas parfaitement aligné avec la piste. Dans ces situations, l'avion doit claquer vers le bas, pas toucher vers le bas - transférer le poids sur les roues et la configuration du train de roulement fait le reste. Les roues principales sont suffisamment écartées pour que l'avion ne puisse pas basculer, même avec le centre de gravité le plus arrière et le plus haut.

Le freinage pousse davantage la roue avant sur la piste et augmente l'autonomie -Force d'alignement. Tout ce que le système de freinage a à faire est de s'assurer que les roues ne bloquent pas: cela supprime la faible résistance au roulement. Et puis il faut bien sûr immobiliser l'avion.

Pour corriger l'accélération latérale, la direction de la roue avant est connectée aux pédales après que le train principal a détecté un contact avec le sol, cela permet au pilote de continuez à contrôler le lacet de l'aéronef lorsque la vitesse est devenue trop faible pour que le gouvernail soit efficace. La direction de la roue avant à pédale a une portée beaucoup plus petite que la direction de la roue avant via le timon.

Les pilotes ont deux pédales de frein, une pour chaque côté, et peuvent également corriger la symétrie A via le freinage différentiel si nécessaire . L'auto-stabilité de l'avion touché est un must pour un atterrissage réussi, tout comme la stabilité aérodynamique pour un vol réussi. Les avions de ligne ne dépendront jamais de systèmes de vol électriques actifs pour contrôler la stabilité à l'atterrissage - ils peuvent être utiles, mais l'avion doit également être stable en direction lorsque les systèmes sont inactifs, en cas d'urgence par exemple.

dreamcatcher
2017-11-19 23:31:33 UTC
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Les gouvernes de l'avion fonctionnent toujours lorsque les roues touchent le sol. En outre, les avions ont des freins à pied gauche et droit, contrairement à une seule pédale de frein dans une voiture. Le pilote peut toujours diriger avec les gouvernes, le gouvernail de queue, en utilisant les pédales et également diriger avec les freins en ajustant le degré de freinage côté gauche et droit. Lorsque l'avion est trop lent pour que les gouvernes soient efficaces, elles n'utilisent que les freins pour diriger.Un hélicoptère peut utiliser les pédales pour diriger même avec peu ou pas de mouvement avant / arrière.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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