Instruments de Bord - Planche complète - L.1049C

Instruments Planche complète

Instruments de Bord côté gauche du pilote L.1049C

Instruments côté gauche du pilote

Certains instruments sont repris sur le panneau du Navigateur

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  1. Clock
  2. Gyrosyn compass repeater indicator
  3. Altimeter
  4. Airspeed indicator
  5. Outside air temperature indicator
  6. ADF azimuth indicator

Circuit Pitot et prises Statiques

Circuit Piots et prises statiques
  1. Indicateur de vitesse (Anémomètre)
  2. Altimètre
  3. Indicateur de vitesse verticale (Variomètre)
  4. Contrôle d'altitude Pilote Automatique
  5. Indicateur de pression différentielle cabine
  6. Contrôle d'altitude du Zero-Reader

À cette époque, il n'y avait ni ADIRU (Air Data and Inertial Reference Unit), ni DADC (Digital Air Data Computer, ni même de simple ADC (Air Data Computer) et toutes les informations altitude et vitesse étaient « calculées » mécaniquement par les altimètres et anémomètres.

La pression totale (Statique + Dynamique) est fournie par deux sondes Pitot et les pressions statiques par dix prises « flush » (cinq de chaque côté du fuselage)

Corrections anémométriques

L'air est un fluide et, au repos, il est caractérisé par quatre grandeurs :

- PS : Pression Statique ou ambiante ou atmosphérique
- ρ (rhô) : Masse Spécifique ou volumique
- TS : Température Statique ou ambiante
- k : Compressibilité

La pression est exprimée en Pascal (Pa), bar (b), millimètre de mercure (mm-Hg) ou en pouce de mercure (In-Hg) avec les relations suivantes : 1b = 750 mm-Hg = 29,53 In-Hg = 100000 Pa et 1 mb = 1 hPa.

La masse spécifique ρ (rhô) est la masse par unité de volume et est exprimée en Kg/m3.

La masse spécifique de l'air évolue avec l'altitude. Le rapport entre la masse spécifique à l'altitude Z et la masse spécifique à l'altitude 0 est appelé Densité δ (delta). Au sol, δ vaut 1.

La température statique TS s'exprime en degrés Celsius (°C) ou Kelvin (K) avec la relation entre les deux échelles : T K = t °C + 273.

On dit que l'air est compressible lorsque sa masse spécifique varie sous l'effet d'une variation de pression statique. La compressibilité (k) de l'air est caractérisée par le rapport de la variation de ρ sur la variation de PS.

Les trois grandeurs de l'air (PS, ρ, TS) varient avec l'altitude Z et sont sujettes à des variations considérables suivant l'endroit où l'on mesure ces grandeurs et selon les conditions météorologiques.

Afin que tous les instruments aérodynamiques indiquent tous la même information et puissent être étalonnés, il a été nécessaire de définir une atmosphère de référence concernant l'état de l'air qui est appelée ATMOSPHÈRE STANDARD en considérant que l'air est un gaz parfait et sec. Ceci entraine qu'à l'altitude zéro (niveau de la mer) les caractéristiques de l'Atmosphère Standard sont :

L'air en mouvement est caractérisé par les quatre grandeurs vues précédemment (PS, ρ, TS et k) et par deux autres grandeurs qui sont :

- V : la vitesse
- PD : la pression dynamique

La vitesse est la distance parcourue par unité de temps et s'exprime en mètre par seconde (m/s) et en noeud (kt ou mille nautique (1852 m) par heure).

La pression dynamique PD caractérise l'énergie due à la vitesse de l'air (énergie cinétique). Elle est proportionnelle à la vitesse de l'air et à sa masse spécifique.

La pression dynamique (PD) est calculée selon la formule :

PD = PT (Pression Totale) - PS (Pression Statique) = 1/2ρ.V2

À ces définitions, il faut ajouter une autre valeur qui est le Coefficient d'antenne (K) c'est à dire le facteur de correction, généralement compris entre 0,95 et 1,05, permettant de tenir compte d'erreurs comme l'emplacement des antennes (pitot, flush), la longueur des canalisations, les effets d'incidence et de dérapage de l'aéronef.

ANÉMOMÈTRE

L'anémomètre est un instrument aérodynamique destiné à mesurer la vitesse de l'aéronef par rapport à l'air par évaluation de la pression dynamique.

La vitesse de l'avion par rapport à l'air est appelée :

Vitese Vraie (Vv) ou True Air Speed (TAS) avec PD = 1/2ρ.Vv2

Dans la formule de la pression dynamique PD, la masse volumique ρ intervient ce qui doit donc faire intervenir la compressibilité de l'air.

Lorsque la vitesse vraie Vv (TAS) de l'avion est faible, on peut considérer l'air comme un fluide incompressible, c'est à dire que les variations de masse spécifique ρ dues aux variations de pression dynamique PD sont tellement faibles que l'on considère ρ comme constant

Pour pouvoir graduer le cadran d'un anémomètre en vitesses vraies Vv, il faut préciser, pour chaque graduation, la valeur de ρ, c'est à dire l'altitude de vol correspondante. Cette solution présente des inconvénients pour l'étalonnage et l'utilisation de l'instrument.

On a donc recours à une solution paliant ces inconvénients en fixant la valeur de ρ égale à ρ0, masse spécifique de l'air à l'altitude Z = 0 en atmosphère standard. On a alors :

- PD = 1/2ρ0.VE2
- VE est appelé Vitesse Équivalente ou Equivalent Air Speed (EAS)

La vitesse équivalent VE est une représentation de la pression dynamique PD lorsque l'air est considéré comme incompressible c'est à dire pour des vitesses vraies faibles (Vv < 170kt).

Lorsque la vitesse vraie Vv de l'aéronef augmente, l'air ne peut plus être considéré comme incompressible ; ρ va varier en fonction des variations de PD. Il faut donc appliquer un coefficient de compressibilité k à la mesure de la pression dynamique PD.

On a alors : PD = 1/2ρ.k.Vv2 avec ρ constant pour une altitude Z. Pour palier les inconvénients déjà signalés, on fixe la valeur de ρ à ρ0 d'où : PD = 1/2ρ0.Vc2

Vc est appelé vitesse conventionnelle ou vitesse corrigée ou Calibrated Air Speed (CAS).

Donc : PD = 1/2ρ.k.Vv2 = 1/2ρ0.k.VE2 = 1/2ρ0.Vc2 c'est à dire Vc2 = k.VE2

Le coefficient de compressibilité k est toujours inférieur à l'unité, donc Vc est toujours supérieure à VE.

Il faut aussi faire intervenir le coefficient d'antenne K ce qui donne :

- Vc = K.Vic
- Vic est appelé vitesse indiquée corrigée ou Corrected Indicated Air Speed (CIAS).

L'anémomètre doit être corrigé des erreurs d'étalonnage :

- Vic = Vi +/- Δ I avec Δ I = Correction Instrumentale
- Vi est appelé vitesse indiquée ou Indicated Air Speed (IAS)

Enfin, lorsque l'avion vole à très grande vitesse, il convient d'appliquer une correction supplémentaire due aux effets d'onde de choc qui correspondent à une rupture de pression totale, de masse spécifique et de température.

Exemple complet de correction à 20000ft à environ 450 km/h :