1

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

L'Horizon Artificiel

2

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Rappel : assiette et incidence

Horizon

Trajectoire

Axe fuselage

Corde Moyen

ne

PENTE ASSIETTEASSIETTE

INCIDENCEINCIDENCE

CALAGE

Pente ?

Assiette ?

Incidence ?

Calage ?

3

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Fonctionnement

• L'horizon artificiel est un gyroscope à trois degrés de liberté calé sur la verticale terrestre appelé Vertical Gyro (VG).

• Axe du cadre intérieur axe de tangage

• Axe du cadre extérieur axe de roulis

4

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Fonctionnement

Si l'avion est en cabré, le cadre intérieur étant solidaire du gyro, il reste fixe donc vertical. Le cadre extérieur solidaire de l'axe de roulis a la même assiette que l'avion. L'angle entre les 2 cadres est représentatif de l'assiette de l'avion

La barre d'horizon descend par rapport à la maquette

5

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Fonctionnement

Si l'avion s'incline, l'ensemble des 2 cadres reste fixe dans l'espace par rapport à la maquette liée à l'avion. L'avion lui est incliné et semble tourner autour de l'horizon. En mesurant l'angle entre le cadre extérieur et l'avion l'inclinaison

Virage à droite : la maquette s'incline à droite sur l'horizon

6

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Problème• Le référentiel avion est soumis à plusieurs

perturbations : la précession astronomique (PA) liée à la rotation de la

Terre (15.cos[latitude] par heure) la précession liée au déplacement de l'avion

PD = Vs / (R+Z) Vs = vitesse sol ; R = rayon de la Terre ; Z = altitude

la précession instrumentale due aux imperfections mécaniques (PI)

• La somme de ces précessions peut aller jusqu'à 35°/h.

• Comment aligner et asservir l'axe du gyroscope sur la verticale terrestre locale pour que le pilote puisse visualiser sa position par rapport à cette verticale ?

7

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Système de redressement de l'HAOn compare en permanence la référence verticale du gyroscope à celle d'un système pendulaire à gravité.

S'il y a un écart entre ces 2 références, on applique une force sur le gyro pour le faire précessionner

et réaligner son axe sur la verticale apparente

8

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Erreurs systématiques

• Le gyroscope de l'HA doit être asservi à la verticale terrestre locale. Les systèmes érecteurs sont basés sur le mesure de la verticale apparente et corrigent la PA, PD, PI.

• Problème si accélération longue : le système pendulaire indique la direction de la verticale apparente, le système érecteur aligne l'axe gyroscope sur celle-ci et non sur la verticale terrestre

9

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Erreur en virage

10

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Erreur au décollageou à l'atterrissage

11

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

Solutions • On coupe le système érecteur pendant les accélérations:

longitudinales si > 0,2 g mesurées par accéléromètre à partir d'une certaine inclinaison déterminée par contacteur

ou à partir d'un certain taux de virage (5° / s)

• Autrement, la vitesse d'érection ne doit pas être trop élevée afin

que l'axe du gyroscope ne rattrape pas la verticale apparente : < 6° / min.

• En vol que doit faire le pilote ?

12

Service d’Exploitation de la Formation Aéronautique

Pré fi

VERIFICATIONS AU SOL• L’ASSIETTE ET L’INCLINAISON (= ~ 0)• DOIVENT ETRES CONSTANTES PENDANT LE

ROULAGE ET CE JUSQUA L’ ALIGNEMENT