Assiette – Rotation autour de l’axe latéral (Aviation)

Définition

L’assiette en aviation est le terme technique désignant la rotation d’un aéronef autour de son axe latéral—une ligne imaginaire allant d’un bout d’aile à l’autre qui passe par le centre de gravité (CG) de l’appareil. Lorsque le nez monte ou descend par rapport à l’horizon, on dit que l’avion « cabre » ou « pique ». Le degré d’assiette se mesure en degrés au-dessus ou en dessous d’une ligne de référence, généralement l’horizon ou l’axe longitudinal de l’avion.

L’assiette est décisive pour contrôler l’attitude et la trajectoire de vol de l’aéronef. Contrairement au roulis (inclinaison) et au lacet (virage gauche/droite), l’assiette gouverne strictement si l’avion monte, descend ou maintient un vol en palier. Les pilotes contrôlent l’assiette à l’aide des gouvernes de profondeur ou d’un stabilateur à la queue, en fonction de la phase de vol, des conditions environnementales et des exigences de sécurité. Une assiette excessive peut provoquer un décrochage aérodynamique, tandis qu’une assiette insuffisante peut entraîner des descentes dangereuses.

L’assiette est référencée dans tous les principaux manuels de vol, les programmes de formation de l’OACI et constitue un élément clé de la certification des pilotes. Elle est vitale à toutes les phases du vol—décollage, montée, croisière, descente et atterrissage—et concerne les avions, planeurs, hélicoptères et drones. Comprendre l’assiette, ses effets et son contrôle approprié est fondamental pour une exploitation sûre de l’aéronef.

Les trois axes principaux de l’aéronef

Les aéronefs se déplacent en trois dimensions, définies par trois axes principaux :

Selon l’OACI Doc 9625 et l’Annexe 8 de l’OACI, ces axes se croisent au centre de gravité. Chaque axe est lié à une surface de contrôle spécifique : gouvernes de profondeur pour l’assiette, ailerons pour le roulis et gouvernail pour le lacet. L’interaction entre ces axes permet des manœuvres complexes, des virages de base à la voltige avancée.

Comprendre ces axes est essentiel pour interpréter les instruments de vol, effectuer des actions coordonnées et diagnostiquer des attitudes anormales.

Qu’est-ce que l’assiette ?

L’assiette désigne le mouvement de haut en bas du nez de l’aéronef dû à la rotation autour de l’axe latéral. Cette action de « hochement de tête » modifie l’angle entre l’axe longitudinal de l’avion et l’horizon. L’assiette se mesure en degrés : positive (nez-haut) et négative (nez-bas).

La manipulation de l’assiette est fondamentale pour modifier la trajectoire verticale de l’aéronef :

• Montée : Augmenter l’assiette pour lever le nez et monter.
• Descente : Réduire l’assiette pour baisser le nez et descendre.
• Vol en palier : Ajuster l’assiette pour maintenir une altitude constante.

L’assiette est liée, mais différente, de l’angle d’attaque (AoA)—l’angle entre la corde de l’aile et le vent relatif. L’attitude d’assiette et l’angle d’attaque sont distincts ; une assiette élevée ne signifie pas toujours un angle d’attaque élevé.

L’indicateur d’attitude (horizon artificiel) affiche l’assiette dans le cockpit, aidant les pilotes à maintenir la position du nez souhaitée par rapport à l’horizon terrestre.

Comment l’assiette est-elle utilisée en aviation ?

L’assiette est centrale à chaque phase du vol, du décollage à l’atterrissage. Sa gestion précise détermine la sécurité, l’efficacité et le confort.

Contrôler l’attitude de l’aéronef

L’attitude est l’orientation de l’aéronef par rapport à l’horizon, définie par l’assiette, le roulis et le lacet. L’assiette est le facteur principal de l’angle de trajectoire de vol—l’angle entre la trajectoire de l’avion et le plan horizontal.

En conditions de vol aux instruments, les pilotes règlent une assiette spécifique pour une puissance donnée, comme prescrit dans le manuel d’utilisation de l’aéronef. Même de petites variations d’assiette peuvent entraîner des changements d’altitude significatifs avec le temps, rendant le contrôle précis de l’assiette essentiel.

Modifier la trajectoire : montée, descente, vol en palier

• Montée : Lever le nez (augmenter l’assiette) augmente la portance (jusqu’à une certaine limite), permettant la montée si la puissance et la vitesse sont suffisantes.
• Descente : Baisser le nez (diminuer l’assiette) réduit la portance et initie la descente.
• Vol en palier : L’assiette est réglée pour que la portance égale le poids, maintenant une altitude constante.

Les changements d’assiette doivent être coordonnés avec des ajustements de puissance pour éviter les décrochages (assiette excessive) ou la survitesse (assiette insuffisante à forte puissance).

Maintenir la stabilité et la sécurité de l’aéronef

Le contrôle de l’assiette est capital pour la stabilité longitudinale—la tendance de l’aéronef à retrouver une attitude donnée après une perturbation. La stabilité dépend de la conception du plan horizontal et de la position du centre de gravité (CG). Une mauvaise stabilité d’assiette rend un avion difficile et dangereux à piloter.

En turbulence ou lors de cisaillements de vent, les pilotes effectuent des ajustements continus de l’assiette pour assurer la sécurité et le confort des passagers. Les pilotes automatiques et les systèmes d’augmentation de stabilité peuvent aider à maintenir une assiette précise, en particulier lors de vols longs ou difficiles.

Comment fonctionne l’assiette ?

Visualisation et analogie

Imaginez un modèle réduit d’avion traversé par une broche allant d’un bout d’aile à l’autre (l’axe latéral). Faire pivoter le modèle autour de cette broche fait monter ou descendre le nez—c’est l’assiette. C’est comme hocher la tête pour dire « oui ».

Axes de rotation vs axes de contrôle

L’axe de rotation (axe latéral pour l’assiette) est une ligne imaginaire fixe autour de laquelle l’avion pivote. L’axe de contrôle fait référence à la direction du déplacement des surfaces de commande. Le contrôle de l’assiette est parfois appelé « commande longitudinale » car il affecte la trajectoire selon la longueur de l’avion, même si la rotation se fait autour de l’axe latéral.

Le centre de gravité

Tous les axes passent par le centre de gravité (CG). La position du CG est cruciale—s’il est trop en avant ou trop en arrière, le contrôle de l’assiette devient difficile, voire impossible. Les avions sont conçus et chargés pour que le CG reste dans des limites sûres.

Angle d’attaque et assiette

L’angle d’attaque (AoA) est l’angle entre la corde de l’aile et le vent relatif. Augmenter l’assiette accroît l’AoA, mais si l’AoA dépasse une valeur critique, l’aile décroche. L’attitude d’assiette, l’angle de trajectoire de vol et l’AoA sont liés mais non identiques.

Les avions modernes peuvent inclure des indicateurs d’AoA pour aider à éviter les décrochages, notamment sur les appareils hautes performances ou militaires.

Surfaces et mécanismes de contrôle de l’assiette

L’assiette est manipulée via des surfaces aérodynamiques et des systèmes spécifiques.

Gouvernes de profondeur

Les gouvernes de profondeur sont des surfaces mobiles situées sur le plan horizontal de la queue. Elles sont les principales surfaces de contrôle de l’assiette. Tirer sur le manche/le volant relève les gouvernes de profondeur, augmentant la force vers le bas à la queue et levant le nez. Pousser vers l’avant abaisse les gouvernes, baissant le nez.

Les gouvernes peuvent être actionnées par des liaisons mécaniques, des câbles ou des systèmes électriques « fly-by-wire ».

Stabilateurs

Un stabilateur est une surface horizontale de queue entièrement mobile, combinant les fonctions de stabilisateur et de gouverne de profondeur. Fréquent sur les jets performants et certains avions légers, le stabilateur offre une autorité de contrôle accrue, surtout à grande vitesse.

Plan horizontal trimmable

Un plan horizontal trimmable permet au pilote d’ajuster l’angle de l’ensemble du plan horizontal, et pas seulement des gouvernes, pour soulager les efforts de commande. C’est courant sur les gros avions et utilisé pour le trim selon les phases de vol.

Commandes pilote : volant, manche et trim

Les pilotes utilisent un volant (roue) ou un manche (joystick) pour contrôler l’assiette. Tirer en arrière fait monter le nez, pousser vers l’avant le fait baisser. Les systèmes de trim réduisent l’effort continu en ajustant de petits tabs ou le plan horizontal lui-même.

Sur les avions « fly-by-wire », les ordinateurs interprètent les commandes du pilote et déplacent les surfaces électriquement, parfois avec une protection d’enveloppe pour éviter l’assiette excessive ou le décrochage.

Exemples pratiques et cas d’usage

Décollage et montée

Lors du décollage, le pilote applique progressivement une pression arrière pour lever le nez (rotation), utilisant l’assiette pour atteindre la vitesse de montée recommandée. Une assiette correcte est essentielle pour franchir les obstacles et garantir les performances.

Croisière et vol en palier

En croisière, l’assiette est réglée pour maintenir l’altitude et la vitesse. Les systèmes de trim et le pilote automatique aident à conserver l’attitude souhaitée pour l’efficacité et le confort.

Descente et atterrissage

Lors de la descente, le pilote abaisse l’assiette pour perdre de l’altitude en sécurité. À l’atterrissage, l’assiette sert à contrôler l’angle de descente et à arrondir pour un toucher en douceur.

Décrochages et récupération

Un décrochage survient si l’assiette (et donc l’AoA) est excessive. La récupération nécessite de baisser le nez (réduire l’assiette) et d’augmenter la puissance. La reconnaissance et la récupération du décrochage sont des compétences fondamentales du pilote.

Manœuvres et voltige

Les manœuvres acrobatiques exigent un contrôle précis de l’assiette pour les boucles et autres figures. Une assiette excessive ou brutale peut entraîner une perte de contrôle ou des contraintes dangereuses sur la cellule.

L’assiette dans l’histoire de l’aviation

Le Flyer des frères Wright de 1903 fut le premier avion motorisé à utiliser une gouverne de profondeur montée à l’avant pour contrôler l’assiette. Les conceptions ultérieures ont déplacé les gouvernes à la queue pour une meilleure stabilité, posant la base du contrôle moderne de l’assiette.

Les avancées dans le contrôle de l’assiette—mécanique, hydraulique et électronique—ont contribué à des vols plus sûrs, plus efficaces, et permis des manœuvres complexes en aviation civile et militaire.

Résumé

L’assiette est la rotation d’un aéronef autour de son axe latéral, contrôlant la montée ou la descente du nez. Gérée par les gouvernes de profondeur, les stabilateurs ou les plans trimmables, l’assiette est vitale à toutes les phases du vol. La maîtrise du contrôle de l’assiette est fondamentale pour la sécurité, la performance et la conformité aux normes de l’aviation.

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