Piloter un avion? Voilà quelque chose qui peut sembler bien compliqué pour le néophyte!
A chaque fois que vous prenez l'avion, lorsque vous dites au revoir aux hotesses, aux stewards et au copilote (le commandant reste généralement à l'intérieur du cockpit pour remplir la paperasserie...), vous jetez un coup d'oeil dans le cockpit, le poste de pilotage et vous vous demandez à quoi peuvent bien servir tous ces écrans, ces mannettes, ces boutons qui remplissent le poste, du sol au plafond en passant par les murs. Mais comment font ces pilotes pour s'y retrouver là dedans?!?
Vous allez découvrir qu'une fois que l'on sait à quoi sert chaque système, un cockpit n'est finalement pas si bizarre. Après tout, le rôle d'un bouton est tout bêtement écrit dessus: il suffit de comprendre à quoi il sert, à quel moment il faut l'utiliser. Il suffit ensuite de se souvenir de l'emplacement pour ne pas perdre de temps à l'actionner...
Commençons par le commencement: les commandes de vol, qui permettent de diriger l'avion en l'air ou au sol.
Nous verrons ensuite les principaux instruments de l'avion, à travers 4 études de cas:
Cas n°1: le cockpit d'un avion de tourisme: le Cessna
Cas n°2: le cockpit d'un avion de ligne "à l'ancienne": le Boeing 737-300
Cas n°3: le cockpit d'un avion moderne ("glass cockpit"): le Boeing 777
Cas n°4: un cockpit commun à tous les types d'avions: l'exemple d'Airbus
Les commandes de vol
Contrôle du roulis et du tangage
La principale commande de vol est le "manche à balai". Celui-ci permet de contrôler l'avion en roulis et en tangage par un système de câbles qui relie le manche directement aux ailerons placés sur les ailes et sur la dérive. Ce n'est que dans les années 60 que les commandes de vol électrique commence à apparaître (on passe progressivement à une sorte de direction assistée, les avions devenant trop lourds et trop rapides pour être dirigés par des câbles). Durant les années 70, les recherches de la NASA pour la Navette Spatiale à contribuer à développer des commandes de vol entièrement électriques, le "fly-by-wire", c'est à dire que le manche ne devient qu'une simple "manette de jeu" dont l'ordinateur de bord mesure les mouvements et calcule le mouvement nécessaire des ailerons. Airbus a généralisé ce système sur tous ses avions (Boeing n'a commencé que relativement récemment). Les puissants ordinateurs de bord permettent d'améliorer le pilotage des pilotes et d'éviter certaines erreurs de pilotage dangereuse, en reprenant le contrôle lorsque l'avion approche du décrochage ou en relachant la pression lors d'un virage trop serré qui menacerait l'avion de destruction à cause d'une force centrifuge trop importante.
commande de vol par câble sur avion de tourisme: les câbles sont directement liés aux commandes de vol,
ce qui demande un effort physique plus ou moins important (photo: wikipedia)
Le manche a eu différentes formes pendant l'histoire de l'Aviation (plus d'un siècle aujourd'hui).
Après de nombreux prototypes de manche plus ou moins beau, plus ou moins fonctionnels, la commande de type manche à balai s'est imposée. Au fur et à mesure des années, les avions devenant de plus en plus lourds, le volant est apparu, permettant au pilote de diriger l'avion grâce à ses deux mains. L'arrivée des commandes de vols électriques (plus besoin d'être musclé pour piloter) a entrainé 2 philosophies différentes:
-le volant permet au pilote de garder le contrôle d'une main, n'importe laquelle, et de manipuler d'autres commandes ou interrupteurs avec l'autre main (philosophie Boeing)
-le mini-manche (ou stick), très semblable à un joystick de jeu vidéo (d'où l'appellation stick ou mini-manche, pour faire plus sérieux) change la manière de piloter. On s'approche de la technique HOTAS que l'on trouve sur les avions de chasse: Hands On Throttle And Stick (une main sur la commande des moteurs, une sur le "stick"). Les manettes de gaz sont au milieu du cockpit, le manche du commandant se trouve à gauche, celui du copilote à droite. Il s'agit de la philosophie Airbus, reprise sur le Falcon de Dasault. Cette commande à l'avantage de laisser plus de place pour les jambes du pilote, de ne pas encombrer le tableau de bord inutilement et surtout de permettre l'installation d'une tablette rétractable (comme pour les sièges passagers des avions de ligne). Cette tablette a plusieurs utilités: tout d'abord, elle permet au pilote de poser son plateau repas... mais aussi toutes les cartes et autres documentations. Il est donc plus pratique d'avoir un bureau pour travailler que de poser tout ça sur ses genoux. Enfin, nouveauté d'Airbus pour l'A380: un clavier est inséré dans la tablette, ce qui permet un accès plus rapide à la documentation de bord (étant donné que la tendance est de remplacer les cartes papiers par un écran d'ordinateur)
Le manche à balai:
On ne le trouve aujourd'hui que sur les avions légers. On l'utilise avec la main droite. Il est situé à peu au niveau du ventre du pilote. On trouve généralement un bouton dessus, il s'agit de l'interrupteur de la radio: on appuie (et on maintient appuyé) pour parler (au centre de contrôle), on relache la pression quand on a finit.
Le volant (ou le yoke en anglais):
Il est caractéristique des Boeing. On le trouve aussi sur beaucoup d'avion léger (ex: Cessna ou Baron), même si Cessna est récemment passé au manche avec le modèle 162. On le tient généralement des 2 mains, mais on peut lâcher une main (gauche ou droite) pour faire autre chose (manette des gaz, boutons de la radio, regarder une carte etc...). On trouve parfois un support pour fixer une carte d'approche ou une checklist, ce qui permet de la garder sous les yeux en toutes circonstances. Ce support est équippé d'une petite lampe afin que le document soit lisible de nuit. On trouve plusieurs boutons dessus: un pour la radio, un bouton rouge "instinctive disconnect" (pour couper d'urgence le pilote automatique et reprendre le contrôle en manuel) et parfois des boutons pour régler la compensation (trim).
Le mini-manche (ou stick):
Similaire aux avions de chasse, Airbus l'a généralisé dans ses cockpits. Le commandant l'utilise avec sa main gauche, le copilote avec sa main droite. Il est situé à coté du siège, ce qui donne parfois l'illusion, à un observateur assis dans le siège arrière du cockpit que l'avion vole tout seul, vu que l'on a du mal à voir le stick bouger car il est masqué par le pilote.
On remarque sur cette photo une sorte de mini-volant: celui-ci permet de contrôler l'orientation de la roulette du train principale. On peut ainsi controler l'avion au sol plus précisément. Il ne s'utilise qu'à faible vitesse au sol car il est très sensible.
Pour ce qui est du mini-manche, il s'agit ici de celui placé en place copilote. On remarque très bien le bouton rouge permettant de déconnecter le pilote automatique.
Contrôle du lacet
Le contrôle du lacet s'effectue de différentes manières. Notons que cette commande n'est pas utilisé aussi "souvent" que les autres.
Le contrôle du lacet est nécessaire:
-en vol, lors d'un virage, dans le but de limiter le dérapage ou de sortir d'une vrille (ou de réaliser des acrobaties aériennes)
-à l'atterrissage, lors d'un fort vent de travers, pour "réorienter" l'avion avant le touché (lors d'un vent de travers, l'avion arrive à la manière d'un crabe)
-sur la piste, au décollage ou à l'atterrissage, pour maintenir l'avion dans l'axe de la piste
-au sol, pour rouler jusqu'à la piste ou au parking, et pour garer précisément l'avion
Sur un avion de tourisme, toutes ses fonctions se font à l'aide d'une seule commande: le pallonier (qui est en fait 2 pédales). La commande permet à la fois de diriger la roulette avant du train d'atterrissage et l'ailerion situé sur la dérive.
Les avions de lignes sont équipés d'un palonier pour les manoeuvres de lacet en vol. Au sol, on utilise plutôt le mini-volant (voir photo ci dessus). Lors du décollage, on utilise le mini volant pour maintenir l'avion dans l'axe de la piste, mais à partir d'un certaine vitesse, on n'utilise plus que le palonnier, car le volant agit directement sur la roulette (et devient donc trop sensible à grande vitesse).
Le Freinage sur un avion
A chaque fois que vous prenez l'avion, lorsque vous dites au revoir aux hotesses, aux stewards et au copilote (le commandant reste généralement à l'intérieur du cockpit pour remplir la paperasserie...), vous jetez un coup d'oeil dans le cockpit, le poste de pilotage et vous vous demandez à quoi peuvent bien servir tous ces écrans, ces mannettes, ces boutons qui remplissent le poste, du sol au plafond en passant par les murs. Mais comment font ces pilotes pour s'y retrouver là dedans?!?
Vous allez découvrir qu'une fois que l'on sait à quoi sert chaque système, un cockpit n'est finalement pas si bizarre. Après tout, le rôle d'un bouton est tout bêtement écrit dessus: il suffit de comprendre à quoi il sert, à quel moment il faut l'utiliser. Il suffit ensuite de se souvenir de l'emplacement pour ne pas perdre de temps à l'actionner...
Commençons par le commencement: les commandes de vol, qui permettent de diriger l'avion en l'air ou au sol.
Nous verrons ensuite les principaux instruments de l'avion, à travers 4 études de cas:
Cas n°1: le cockpit d'un avion de tourisme: le Cessna
Cas n°2: le cockpit d'un avion de ligne "à l'ancienne": le Boeing 737-300
Cas n°3: le cockpit d'un avion moderne ("glass cockpit"): le Boeing 777
Cas n°4: un cockpit commun à tous les types d'avions: l'exemple d'Airbus
Les commandes de vol
Contrôle du roulis et du tangage
La principale commande de vol est le "manche à balai". Celui-ci permet de contrôler l'avion en roulis et en tangage par un système de câbles qui relie le manche directement aux ailerons placés sur les ailes et sur la dérive. Ce n'est que dans les années 60 que les commandes de vol électrique commence à apparaître (on passe progressivement à une sorte de direction assistée, les avions devenant trop lourds et trop rapides pour être dirigés par des câbles). Durant les années 70, les recherches de la NASA pour la Navette Spatiale à contribuer à développer des commandes de vol entièrement électriques, le "fly-by-wire", c'est à dire que le manche ne devient qu'une simple "manette de jeu" dont l'ordinateur de bord mesure les mouvements et calcule le mouvement nécessaire des ailerons. Airbus a généralisé ce système sur tous ses avions (Boeing n'a commencé que relativement récemment). Les puissants ordinateurs de bord permettent d'améliorer le pilotage des pilotes et d'éviter certaines erreurs de pilotage dangereuse, en reprenant le contrôle lorsque l'avion approche du décrochage ou en relachant la pression lors d'un virage trop serré qui menacerait l'avion de destruction à cause d'une force centrifuge trop importante.
commande de vol par câble sur avion de tourisme: les câbles sont directement liés aux commandes de vol,
ce qui demande un effort physique plus ou moins important (photo: wikipedia)
Le manche a eu différentes formes pendant l'histoire de l'Aviation (plus d'un siècle aujourd'hui).
Après de nombreux prototypes de manche plus ou moins beau, plus ou moins fonctionnels, la commande de type manche à balai s'est imposée. Au fur et à mesure des années, les avions devenant de plus en plus lourds, le volant est apparu, permettant au pilote de diriger l'avion grâce à ses deux mains. L'arrivée des commandes de vols électriques (plus besoin d'être musclé pour piloter) a entrainé 2 philosophies différentes:
-le volant permet au pilote de garder le contrôle d'une main, n'importe laquelle, et de manipuler d'autres commandes ou interrupteurs avec l'autre main (philosophie Boeing)
-le mini-manche (ou stick), très semblable à un joystick de jeu vidéo (d'où l'appellation stick ou mini-manche, pour faire plus sérieux) change la manière de piloter. On s'approche de la technique HOTAS que l'on trouve sur les avions de chasse: Hands On Throttle And Stick (une main sur la commande des moteurs, une sur le "stick"). Les manettes de gaz sont au milieu du cockpit, le manche du commandant se trouve à gauche, celui du copilote à droite. Il s'agit de la philosophie Airbus, reprise sur le Falcon de Dasault. Cette commande à l'avantage de laisser plus de place pour les jambes du pilote, de ne pas encombrer le tableau de bord inutilement et surtout de permettre l'installation d'une tablette rétractable (comme pour les sièges passagers des avions de ligne). Cette tablette a plusieurs utilités: tout d'abord, elle permet au pilote de poser son plateau repas... mais aussi toutes les cartes et autres documentations. Il est donc plus pratique d'avoir un bureau pour travailler que de poser tout ça sur ses genoux. Enfin, nouveauté d'Airbus pour l'A380: un clavier est inséré dans la tablette, ce qui permet un accès plus rapide à la documentation de bord (étant donné que la tendance est de remplacer les cartes papiers par un écran d'ordinateur)
Le manche à balai:
On ne le trouve aujourd'hui que sur les avions légers. On l'utilise avec la main droite. Il est situé à peu au niveau du ventre du pilote. On trouve généralement un bouton dessus, il s'agit de l'interrupteur de la radio: on appuie (et on maintient appuyé) pour parler (au centre de contrôle), on relache la pression quand on a finit.
Le volant (ou le yoke en anglais):
Il est caractéristique des Boeing. On le trouve aussi sur beaucoup d'avion léger (ex: Cessna ou Baron), même si Cessna est récemment passé au manche avec le modèle 162. On le tient généralement des 2 mains, mais on peut lâcher une main (gauche ou droite) pour faire autre chose (manette des gaz, boutons de la radio, regarder une carte etc...). On trouve parfois un support pour fixer une carte d'approche ou une checklist, ce qui permet de la garder sous les yeux en toutes circonstances. Ce support est équippé d'une petite lampe afin que le document soit lisible de nuit. On trouve plusieurs boutons dessus: un pour la radio, un bouton rouge "instinctive disconnect" (pour couper d'urgence le pilote automatique et reprendre le contrôle en manuel) et parfois des boutons pour régler la compensation (trim).
à gauche: yoke de Boeing 737 (photo: wikipedia)
à droite: le même version Cessna (photo: airliners.net)
Petite curiosité: le volant du Concorde:
Il ressemble plutôt à un guidon... Utilisé sur le Concorde afin de piloter l'avion précisément du bout des doigts lorsqu'il vole à grande vitesse. C'est André Turcat, pilote d'essai du Concorde et commandant du 1° vol en 1969 qui l'a dessiné (source: "Concorde, essais d'hier, batailles d'aujourd'hui" d'André Turcat). Ce type de volant est aussi utilisé sur le Brasilia 120 d'Embraer. Il s'utilise de la même façon que le yoke.
à droite: le même version Cessna (photo: airliners.net)
Petite curiosité: le volant du Concorde:
Il ressemble plutôt à un guidon... Utilisé sur le Concorde afin de piloter l'avion précisément du bout des doigts lorsqu'il vole à grande vitesse. C'est André Turcat, pilote d'essai du Concorde et commandant du 1° vol en 1969 qui l'a dessiné (source: "Concorde, essais d'hier, batailles d'aujourd'hui" d'André Turcat). Ce type de volant est aussi utilisé sur le Brasilia 120 d'Embraer. Il s'utilise de la même façon que le yoke.
Le mini-manche (ou stick):
Similaire aux avions de chasse, Airbus l'a généralisé dans ses cockpits. Le commandant l'utilise avec sa main gauche, le copilote avec sa main droite. Il est situé à coté du siège, ce qui donne parfois l'illusion, à un observateur assis dans le siège arrière du cockpit que l'avion vole tout seul, vu que l'on a du mal à voir le stick bouger car il est masqué par le pilote.
On remarque sur cette photo une sorte de mini-volant: celui-ci permet de contrôler l'orientation de la roulette du train principale. On peut ainsi controler l'avion au sol plus précisément. Il ne s'utilise qu'à faible vitesse au sol car il est très sensible.
Pour ce qui est du mini-manche, il s'agit ici de celui placé en place copilote. On remarque très bien le bouton rouge permettant de déconnecter le pilote automatique.
Contrôle du lacet
Le contrôle du lacet s'effectue de différentes manières. Notons que cette commande n'est pas utilisé aussi "souvent" que les autres.
Le contrôle du lacet est nécessaire:
-en vol, lors d'un virage, dans le but de limiter le dérapage ou de sortir d'une vrille (ou de réaliser des acrobaties aériennes)
-à l'atterrissage, lors d'un fort vent de travers, pour "réorienter" l'avion avant le touché (lors d'un vent de travers, l'avion arrive à la manière d'un crabe)
-sur la piste, au décollage ou à l'atterrissage, pour maintenir l'avion dans l'axe de la piste
-au sol, pour rouler jusqu'à la piste ou au parking, et pour garer précisément l'avion
Sur un avion de tourisme, toutes ses fonctions se font à l'aide d'une seule commande: le pallonier (qui est en fait 2 pédales). La commande permet à la fois de diriger la roulette avant du train d'atterrissage et l'ailerion situé sur la dérive.
Les avions de lignes sont équipés d'un palonier pour les manoeuvres de lacet en vol. Au sol, on utilise plutôt le mini-volant (voir photo ci dessus). Lors du décollage, on utilise le mini volant pour maintenir l'avion dans l'axe de la piste, mais à partir d'un certaine vitesse, on n'utilise plus que le palonnier, car le volant agit directement sur la roulette (et devient donc trop sensible à grande vitesse).
Le Freinage sur un avion