Quel est le moment Pitching?
Les aéronefs se déplaçant dans les airs développent une portance, ou une force ascendante qui surmonte le poids, lorsque l’air se déplace au-dessus des ailes. Un avion peut se déplacer lorsque le nez ou l'avant de l'avion monte ou descend, souvent appelé tangage. Le moment de tangage est une mesure du mouvement de haut en bas pour différents angles d’air sur les ailes, appelée angle d’attaque.
La plupart des aéronefs à voilure fixe ont deux ou quatre ailes à mi-chemin le long du fuselage, qui est le corps principal de l'avion. Les ailes ont des ailerons mobiles qui déplacent les ailes vers le haut ou vers le bas, connu sous le nom de roulement de l'avion. Il y a un stabilisateur horizontal avec un panneau élévateur mobile à l'arrière ou à l'arrière du fuselage pour contrôler l'inclinaison vers le haut ou le bas. Le stabilisateur horizontal ressemble souvent à une aile plus petite de chaque côté de la queue dans une position horizontale ou à plat.
Un stabilisateur vertical avec un panneau de gouvernail mobile est placé verticalement par rapport au stabilisateur horizontal pour déplacer le nez en avant et en arrière, ce qui constitue le contrôle en lacet. Toutes les surfaces mobiles sont reliées à un volant ou à un manche de pilote et à des pédales de gouvernail commandées par les pieds du pilote. Le pilote peut incliner ou rouler, tourner à gauche et à droite, et faire un mouvement de lacet ou bouger le nez d’avant en arrière avec les commandes.
Si l'avion monte ou descend à cause d'un mouvement dans l'ascenseur, de la puissance du moteur ou de la turbulence météorologique, l'angle d'attaque change pour l'air traversant les ailes et le stabilisateur horizontal. Le stabilisateur horizontal est conçu comme une aile à l'envers et crée un moment de tangage vers le haut pour forcer le nez vers le bas. D'autres parties de l'aéronef tentent de pousser le nez vers le haut en raison des forces aérodynamiques, qui résultent des mouvements de l'air sur les différentes surfaces.
Les forces créées par le stabilisateur horizontal sont souvent appelées couple, ce qui représente une mesure de la force multipliée par la distance d'un point de rotation. Le point de rotation sur un avion est normalement le centre de gravité, c’est un point imaginaire où l’avion pourrait être soulevé et être parfaitement équilibré. Le poids, les bagages et le carburant des passagers modifient le centre de gravité ou le centrage, et les pilotes effectuent des calculs pour déterminer que leur aéronef vole dans une plage acceptable de centrage.
Le moment de tangage créé par le stabilisateur horizontal provient d'une aile beaucoup plus petite que les ailes principales. Ceci est possible grâce au calcul du couple. Pour une force souhaitée, l'aile peut être plus petite car elle est plus éloignée du centre de gravité. Presque tous les aéronefs ont une longue queue avec des stabilisateurs horizontaux et verticaux à l'extrémité distante pour cette raison.
Lorsque l'angle d'attaque devient trop important, l'air ne circulera plus en douceur en haut et en bas de l'aile. La turbulence se produit, l'air ne circule plus le long de l'aile et l'aile ne crée pas de portance. C'est ce qu'on appelle un décrochage aérodynamique, et l'avion ne peut plus maintenir un vol en palier. La gamme CG est soigneusement conçue et testée par les constructeurs afin que le nez d'un avion baisse lorsque survient un décrochage. Cela permet à l'avion de prendre de la vitesse et de rétablir le flux d'air à travers les ailes et la queue, en raison du moment de tangage prévu de l'avion.
Si un pilote ajoute par erreur trop de poids vers l'arrière avant le vol, un aéronef peut ne pas sortir d'un décrochage. Le stabilisateur horizontal ne peut pas développer suffisamment de poussée pour surmonter les excès de poids et abaisser le nez. Ceci est connu comme une condition CG arrière ou arrière, et est très dangereux s'il n'est pas corrigé par le pilote.
Le moment de tangage peut également changer par rapport aux effets aérodynamiques se produisant près du sol, appelés effet de sol. L'effet de sol est causé par des changements dans la façon dont l'air se déplace sur et sous les ailes et affecte le moment de portance et de portance. Cela peut faire plisser le nez juste avant l'atterrissage et contribuer à des accidents s'il n'est pas compris par le pilote.