Lacet – Rotation autour de l’axe vertical

Qu’est-ce que le lacet ?

Le lacet est le terme technique désignant la rotation d’un aéronef autour de son axe vertical : la ligne imaginaire qui traverse perpendiculairement le centre de gravité de l’aéronef, du bas du fuselage jusqu’au sommet de l’empennage vertical. Lorsqu’un aéronef effectue un lacet, son nez se déplace vers la gauche ou la droite, tandis que les ailes restent à l’horizontale par rapport à l’horizon. Ce mouvement correspond à un changement de cap, c’est-à-dire la direction dans laquelle pointe l’aéronef par rapport au nord.

Le lacet est l’un des trois axes de rotation principaux en aviation, avec le tangage et le roulis. Il est crucial pour le maintien du contrôle directionnel, en particulier lors des virages, des atterrissages par vent de travers et des manœuvres au sol. L’axe vertical reste toujours fixe par rapport à l’aéronef, quelle que soit son orientation. L’intersection des axes vertical, longitudinal et latéral correspond au centre de gravité.

Le lacet est principalement commandé par le gouvernail de direction : une surface articulée fixée à l’empennage vertical et actionnée par les pédales du pilote. La déviation du gouvernail modifie l’écoulement de l’air à l’arrière, générant une force qui fait pivoter le nez à gauche ou à droite autour de l’axe vertical. Cette manœuvre aérienne dépend des forces aérodynamiques, ce qui la distingue du guidage au sol.

Résumé : Le lacet est la rotation latérale d’un aéronef autour de son axe vertical, essentielle pour un contrôle directionnel précis, particulièrement lors des virages, de l’alignement en piste et de la compensation du vent.

Lacet, roulis et tangage : les trois axes du vol

L’orientation d’un aéronef s’exprime par ses rotations autour de trois axes perpendiculaires :

• Longitudinal (roulis) : Axe du nez à la queue ; le roulis est commandé par les ailerons, inclinant l’aéronef.
• Latéral (tangage) : Axe d’aile à aile ; le tangage est commandé par les gouvernes de profondeur, relevant ou abaissant le nez.
• Vertical (lacet) : Axe du haut vers le bas passant par le centre de gravité ; le lacet est commandé par le gouvernail de direction, orientant le nez à gauche ou à droite.

Le lacet modifie le cap de l’aéronef. Contrairement au roulis et au tangage, qui affectent l’assiette par rapport à l’horizon, le lacet modifie la direction du nez sans changer l’orientation des ailes.

En pratique, ces axes interagissent. Initier un roulis peut provoquer un lacet inverse, nécessitant une action coordonnée au gouvernail. La maîtrise des trois axes – et de leur interaction – est fondamentale en dynamique de vol et dans la formation des pilotes.

L’axe vertical : comment fonctionne le lacet

L’axe vertical passe perpendiculairement aux ailes et au fuselage, coupant le centre de gravité. Il reste fixe par rapport à l’aéronef et sert de pivot au mouvement de lacet.

Mécanisme de commande du lacet

• Gouvernail de direction : Surface de commande principale du lacet, fixée à l’empennage vertical.
• Lorsque le pilote appuie sur une pédale, le gouvernail s’oriente dans l’écoulement de l’air, créant une force latérale qui fait pivoter l’arrière et oriente le nez dans la direction opposée.
• L’efficacité du gouvernail augmente avec la vitesse.

Empennage vertical : Il assure la stabilité directionnelle, agissant comme une girouette et s’opposant aux lacets indésirables pour aider à aligner l’aéronef avec le vent relatif – un effet appelé stabilité de girouette.

Amortisseurs de lacet : Sur les gros porteurs ou les aéronefs rapides, les amortisseurs de lacet contrebalancent automatiquement les oscillations indésirables (comme le « Dutch roll ») par de petits ajustements rapides du gouvernail.

Comment le gouvernail de direction commande le lacet

Le gouvernail de direction est la principale surface aérodynamique permettant de gérer le lacet. Appuyer sur la pédale gauche déplace le gouvernail à gauche, poussant la queue à droite et faisant tourner le nez à gauche (et inversement).

• Efficacité : Elle augmente avec la vitesse et la taille du gouvernail.
• Utilisations : Virages coordonnés, correction du vent de travers, décollage, atterrissage et gestion d’une panne moteur sur avion multimoteur.
• Aéronefs modernes : Peuvent utiliser des systèmes électriques (fly-by-wire), des limiteurs de gouvernail ou des gouvernails divisés pour la redondance et la protection structurelle.

Les normes réglementaires (OACI Annexe 8, FAA FAR Parties 23/25) imposent une efficacité minimale du gouvernail pour la sécurité.

Coordination avec les autres commandes

Les aéronefs se déplacent rarement selon un seul axe : lacet, roulis et tangage sont interdépendants.

• Lacet inverse : L’action sur les ailerons pour incliner l’aéronef provoque un lacet du nez dans la direction opposée au virage à cause de la traînée différentielle.
• Vol coordonné : Les pilotes utilisent simultanément le gouvernail et les ailerons pour maintenir le nez aligné dans le virage, évitant les glissades et dérapages.
• Indicateur de dérapage/coordination de virage : Instruments aidant à obtenir un vol coordonné en indiquant l’équilibre.

Dans les jets modernes, les amortisseurs de lacet automatisent les corrections mineures, mais la coordination manuelle du gouvernail reste indispensable au décollage, à l’atterrissage et en cas de situations anormales.

Utilisation du lacet par les pilotes en vol

Le contrôle du lacet est crucial à toutes les phases :

• Virages coordonnés : Nécessitent une action simultanée sur les ailerons et le gouvernail pour des virages sûrs et fluides.
• Atterrissages par vent de travers : Les pilotes orientent le nez face au vent (crabage) puis utilisent le gouvernail pour s’aligner avec la piste avant le toucher.
• Manœuvres de glissade : L’action opposée sur les ailerons et le gouvernail augmente la traînée, permettant une descente plus raide sans gain de vitesse.
• Roulage au sol : À faible vitesse, le gouvernail (et parfois la roue de nez ou la roulette de queue liée aux pédales) guide l’aéronef au sol.
• Panne moteur : Sur un avion multimoteur, le gouvernail compense le lacet provoqué par la poussée asymétrique.
• Sortie de vrille : Une action correcte sur le gouvernail stoppe la rotation de lacet et permet de sortir d’une vrille.

Les pilotes ajustent en permanence le lacet pour la sécurité, le confort et la précision tout au long du vol.

Effets secondaires du lacet

Faire pivoter le nez à gauche ou à droite entraîne une vitesse plus élevée de l’aile extérieure, générant davantage de portance et provoquant un roulis dans la direction du lacet. Cet effet secondaire est modéré, mais plus marqué lors de forts taux de lacet ou avec une grande envergure.

Comprendre ces effets secondaires est essentiel pour :

• Entrée et sortie de vrille
• Manœuvres de glissade et de vent de travers
• Formation et sécurité des vols

Les systèmes de commande modernes peuvent compenser automatiquement, mais la vigilance du pilote reste nécessaire.

Idées fausses courantes

Mythe 1 : Le lacet seul fait tourner l’aéronef
Le lacet ne fait que changer la direction du nez. Un vrai virage nécessite une inclinaison (roulis) pour que la portance courbe la trajectoire.

Mythe 2 : Le lacet équivaut à la direction d’une voiture
Les avions tournent en s’inclinant, pas en déplaçant simplement le nez : le roulis et le lacet coordonnés sont essentiels.

Mythe 3 : Le gouvernail ne sert qu’en vent de travers ou en urgence
Le gouvernail est crucial à toutes les phases du vol, notamment pour les virages coordonnés et le contrôle directionnel de routine.

Mythe 4 : Le lacet n’est pas important dans les avions modernes
L’automatisation aide, mais les pilotes doivent pouvoir commander manuellement le lacet, surtout en cas d’anomalie ou d’urgence.

Termes clés liés au lacet

• Axe vertical : Ligne imaginaire traversant le centre de gravité ; pivot du lacet.
• Gouvernail de direction : Surface de commande sur l’empennage vertical ; actionne le lacet.
• Contrôle directionnel : Gestion du cap par le lacet.
• Lacet inverse : Le nez part dans la direction opposée au roulis ; nécessite une correction au gouvernail.
• Glissade/dérapage : Lacet et inclinaison opposés pour descente ou correction du vent de travers.
• Crabage : Orientation du nez dans le vent à l’approche pour rester aligné avec la piste.
• Amortisseur de lacet : Système automatique réalisant de subtiles corrections de gouvernail pour la stabilité.

Pour aller plus loin

• Manuel de pilotage FAA – Airplane Flying Handbook
• OACI Annexe 8 – Navigabilité des aéronefs
• NASA Glenn Research Center : Mouvement des aéronefs

Comprendre et maîtriser le lacet est fondamental pour tout pilote : essentiel à la sécurité, au confort et à la précision en vol.