Visualisation et enregistrement (ATA 31) (chap 4)

ATA 31 Instrument de Bord

(chap 4)​

NIV.I​

​P.ROUSSEAU

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1.Présentation ;

2.Présentation ​cockpit ;

3.Rappels - Atmosphère​ ;

4.Généralités - Système ​anémobarométrique ;

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​3. RAPPELS – ATMOSPHÈRE ;

​

3.2. Pressions et températures

3.2.1. Pression statique (Ps)

Pression atmosphérique qui règne autour de l’aéronef. La pression statique diminue avec l’altitude ou le mauvais temps.

​

3.2.2. La pression totale (Pt)

Pression mesurée dans le sens de l‘écoulement des filets d’air. La pression totale dépend de la vitesse de l’avion.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

Le système anémobarométrique comprend :

• les sondes chargées de capter la pression de l’air,

• les instruments dont les indications sont élaborées à partir de ces pressions,

• les circuits (pneumatiques ou électriques) chargés de les acheminer.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.1. Integrated Static Probes (ISP) - sondes statiques

​

- ISP, ou "prise flush" ou "prise de pression statique", mesure la pression statique.

- Elle est placée sur le fuselage de l’avion.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.1. Integrated Static Probes (ISP) - sondes statiques

​

Elle est réalisée sous la forme d’une plaque circulaire et placée parallèlement à l’écoulement d’air. Elle est encastrée dans le revêtement du fuselage et percée dans la zone centrale d’orifices de 0,5 à 2 millimètres de diamètres.

Il existe en général sur les flancs d’un fuselage deux zones favorables, l’une vers l’avant, l’autre entre le bord de fuite de l’aile et l’empennage, pour lesquelles la pression statique Ps varie peu avec l’incidence.

Les prises flush sont donc disposées au voisinage de ces zones. Elles sont généralement réchauffées.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.2. Pitot probes - sondes Pitot

​

L’antenne de type Pitot est fixée sur une partie exposée de l’avion, directement dans l’écoulement d’air. Elle mesure la pression totale.

Contrairement à la sonde flush, l’orifice de pression totale est particulièrement sensible au givrage qui peut l’obturer complètement.

L’antenne est réchauffée, elle est pourvue d’une résistance de réchauffage dont la puissance peut être jusqu’à 1 000 W.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.2. Pitot probes - sondes Pitot

​

- La prise de pression totale se trouve face à l’écoulement d’air (l’antenne est parallèle à l’écoulement d’air).

​

​- Il existe divers types d’antennes dont certaines comportent deux prises statiques et une prise totale afin de mesurer directement la pression dynamique (Pt-Ps).

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.3. Incidence - Angle Of Attack (AOA)

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.3. Incidence - Angle Of Attack (AOA)

​

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.3. Incidence - Angle Of Attack (AOA)

​

donc l'angle de calage => angle of incidence

et l'angle d'incidence => angle of attack

​

sauf que pour la sonde, sa référence est l'axe fuselage de l'avion (Référence Longitudinale Fuselage, RLF).

​

donc pour l'avion et la sonde =>

L’incidence est l’angle compris entre la trajectoire avion et la Référence Longitudinale Fuselage (RLF)

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.3. Incidence - Angle Of Attack (AOA)

​

La sonde AOA est utilisée pour :

• avertir d’un décrochage,

• optimiser la consommation,

• optimiser les mesures de pression totale,

• optimiser la conduite de vol et les phases de vol critiques.

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.3. Incidence - Angle Of Attack (AOA)

​

Sur les avions d'anciennes générations nous trouvons deux types de sonde

d’incidence :

• le tube à fentes,

• le transmetteur à girouette.

​

Aujourd’hui, la sonde AOA est intégrée à la sonde multifonction MFP.

​

​

4.1.4. Multi Function Probes (MFP) - sondes multifonctions mobiles (SMM)​

​

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

Les sondes MFP peuvent être différentes d’un avion à l’autre.

​On retrouve de façon générale des MFP comme sur l'illustration suivante. Elle détecte l'AOA, la TAT et la Pt. Elle mesure aussi la Ps, mais seulement pour les calculs internes de la sonde.

​

​

4.1.4. Multi Function Probes (MFP) - sondes multifonctions mobiles (SMM)

​

La plupart des sondes MFD ont l’avantage de transformer directement l’information anémométrique en données numériques. Elles sont également équipées d’un système de réchauffage sonde.

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

Multiple Choice

• prise statique

• prise totale

• Angle Of Attack

• Multi Function Probes (MFP)

Multiple Choice

• prise statique

• prise totale

• les deux

Multiple Choice

• sonde statique

• sonde pitot

• Angle Of Attack (AOA)

• Multi Function Probes (MFP)

4.1.5. Side Slip Angle Probe (SSA)

​

Les sondes SSA détectent l’angle de dérive, elles sont équipées d’un système de réchauffage.

Elles sont situées sous l’avion au niveau du nez de l’avion.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.6. Outside Air Temperature Sensor (OAT)

​

Les sondes OAT détecte la Static Air Temperature (SAT). Chaque OAT possède deux sondes de température pour la redondance. Ce type de sonde ne possède pas de système antigivrage. Elles sont situées à l’écart des filets d’air comme dans les trains d’atterrissage par exemple.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.1.7. Localisation des sondes

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.1. Système de sondes anémométriques

4.2.1. Altimètre

La pression atmosphérique diminuant avec l’altitude, cette propriété est utilisée dans le calcul de l’altitude.

​

Un altimètre reçoit la pression statique et la convertit en distance verticale. L’unité de l’altimètre est le pied, foot (ft). La molette située en bas à gauche de l’altimètre permet d’effectuer le calage altimétrique, la référence.

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.2. Instruments anémobarométriques

4.2.2. Les calages altimétriques

​

Le calage est le réglage de l’altimètre par rapport à une pression prise comme

référence.​

​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.2. Instruments anémobarométriques

​• Le niveau moyen des mers pour la mesure de l’altitude Z (nommé QNH),

• Le niveau de l’aérodrome pour la mesure de la hauteur H (nommé QFE),

• Le calage standard pour la mesure de l’altitude-pression Zp (1013.25 hPa).

​

4.2.3. Systèmes de compte rendu d’altitude/d’alerte

​

Ce système permet d’attirer l’attention de l’équipage s’il existe un écart d’altitude entre l’altitude sélectée au pilote automatique et l’altitude indiquée par les altimètres.

​

Selon les seuils, des alarmes visuelles et auditives sont activées.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

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4.2. Instruments anémobarométriques

4.2.4. Anémomètre

​

L’anémomètre mesure la vitesse de déplacement de l’avion par rapport à la masse d’air grâce à la pression dynamique.

L’unité est le noeud, knot (kts).

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

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4.2. Instruments anémobarométriques

4.2.5. Machmètre, anémo-machmètre

​

- Le machmètre mesure la valeur instantanée du nombre de Mach, c’est-à-dire le rapport de la vitesse de l’avion à la vitesse du son. En vol, l’équipage surveille d’avantage la vitesse en Mach que la vitesse en noeud afin de s’assurer de ne pas franchir le mur du son.

​

- Afin de gagner de la place sur la planche de bord, le machmètre et l’anémomètre sont fusionnés afin de faire l’anémo-machètre.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

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4.2. Instruments anémobarométriques

4.2.6. Variomètre

​

Fonctionnant uniquement grâce à la pression statique, il permet de mesurer la vitesse verticale de l’avion. Le variomètre mesure une variation de pression dans un intervalle de temps déterminé. L’unité est le pied/minute (ft/mn).

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.2. Instruments anémobarométriques

Si l’aiguille affiche 0 ft/mn comme ci-dessus, l’avion maintient sa distance verticale par rapport à la pression statique locale. Si l’aiguille descend, l’avion descend, si elle monte, l’avion monte.

​

​

Multiple Choice

L'altimètre fonctionne grâce ;

• pression statique

• pression dynamique

• pression totale

• la pression statique et totale

Multiple Choice

Le variomètre fonctionne grâce ;

• pression statique

• pression dynamique

• pression totale

• la pression statique et totale

4.3.1. Circuits pneumatiques

​

- Les circuits pneumatiques sont composés de tuyaux souples et durs allant de la sonde à l’indicateur. Ils ont l’inconvénient de peser lourd et de prendre de la place.

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- Ils sont moins précis que les circuits électriques à cause du temps que met l’information pour aller de la sonde à l’indicateur. La présence de fuites augmente le temps de maintenance.

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.3. Circuits anémobarométriques

4.3.1. Circuits pneumatiques

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ATA 31 Instrument de Bord (chap 1,2,3 & 4)​ NIV.I​

​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.3. Circuits anémobarométriques

Aujourd’hui, il n’y a que les circuits de secours (Standby) qui sont pneumatiques.

​

- Le dérapage modifie profondément les répartitions de pression sur les flancs du fuselage, donc la valeur de Ps. Pour y remédier, on relie deux prises flush symétriquement par rapport à l’axe longitudinal de l’avion.

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​

​

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​Les tuyaux utilisés pour la pression statique sont bleus ou avec des bagues bleues, alors que les circuits pour la pression totale sont rouges.

4.3.2. Circuits électriques​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.3. Circuits anémobarométriques

Ici les sondes convertissent directement l’information pneumatique en numérique.

Pour chaque circuit, il existe deux sondes de pressions statiques qui sont installées en tandem (une de chaque côté de l’avion).

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4.3.2. Circuits électriques​

ATA 31 Instrument de Bord (chap 1,2,3 & 4)​ NIV.I​

​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.3. Circuits anémobarométriques

Les informations sont envoyées à des calculateurs dont les noms varient selon l’avion, centrale aérodynamique, ADC (Air Data Computer), ADIRU ou GADIRU (GPS Air Data Inertal Refence Unit) etc.

Les calculateurs corrigent les paramètres mesurés et les transmettent à des applications pour être affichés au cockpit.

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4.3.2. Circuits électriques​

ATA 31 Instrument de Bord (chap 1,2,3 & 4)​ NIV.I​

​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.3. Circuits anémobarométriques

Chaque pilote a son propre circuit anémobarométrique.

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Le circuit 3 (GADIRU 3) est utilisé en cas d’anomalie sur le circuit du pilote (GADIRU 1) ou du copilote (GADIRU 2).

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4.3.2. Circuits électriques​

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​4. GÉNÉRALITÉS - SYSTÈME ANÉMOBAROMÉTRIQUE ;

​

4.3. Circuits anémobarométriques

Sur certains avions "vieilles générations", les pressions arrivent directement à l’Air Data Computer pour être converties en signaux électriques puis corrigées des erreurs de mesures.

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BILAN

​4.Généralités - Système ​anémobarométrique ;

• Système de sondes anémométriques

  • Integrated Static Probes (ISP) - sondes statiques

  • Pitot probes - sondes Pitot

  • Incidence - Angle Of Attack (AOA)

  • Multi Function Probes (MFP) - sondes multifonctions mobiles (SMM)

  • Side Slip Angle Probe (SSA)

  • Outside Air Temperature Sensor (OAT)

  • Localisation des sondes

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BILAN

​4.Généralités - Système ​anémobarométrique ;

• Instruments anémobarométriques

  • Altimètre

  • Les calages altimétriques

  • Systèmes de compte rendu d’altitude/d’alerte

  • Anémomètre

  • Machmètre, anémo-machmètre

  • Variomètre

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BILAN

​4.Généralités - Système ​anémobarométrique ;

• Circuits anémobarométriques

  • Circuits pneumatiques

  • Circuits électriques

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​P.ROUSSEAU