Empennage
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L'empennage est un ensemble de plans fixes et mobiles qui assure la stabilité et la gouverne en tangage (profondeur) et en lacet (direction) d'un aérodyne.
Tous les aérodynes (avions, planeurs) stabilisés aérodynamiquement sont équipés d'un empennage séparé ou de surfaces stabilisantes placées à l'arrière de l'aile (aile volante). Les petites surfaces parfois placées à l'avant (plan canard) ne sont pas des stabilisateurs mais des surfaces portantes.
Les forces aérodynamiques produites par l'empennage dépendent de la vitesse, elles varient avec la vitesse au carré. Il y a une vitesse minimale de contrôle au sol et en vol.
La trajectoire des flèches et fléchettes est stabilisée par des plumes.
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[modifier] Surfaces d'empennage
L'empennage présente des surfaces ayant une projection dans le plan vertical pour la gouverne en lacet et dans le plan horizontal pour la gouverne en tangage. Les surfaces elles-mêmes ne sont pas forcément verticales ou horizontales.
[modifier] Empennage vertical
[modifier] Monodérive
L'empennage vertical se compose généralement d'une partie fixe et d'une partie mobile :
- une dérive verticale fixe,
- un gouvernail (ou gouverne de direction).
Il existe des empennages verticaux "monoblocs" (toute la surface pivote) ; cette disposition est rare (Volksplane, petit monoplace US).
[modifier] Multi-dérive
L'empennage vertical peut être double ou triple sur certains avions, généralement multi-moteurs à hélices.
Les avions bipoutres comme le Lockeed P-38 sont généralement bidérives. L'allongement effectif de l'empennage horizontal est augmenté par l'effet de plaque d'extrémité des dérives. Il joue également un rôle structurel en joignant les deux poutres.
[modifier] Empennage horizontal
L'empennage horizontal se compose généralement d'une partie horizontale qui peut présenter plusieurs variantes :
- un plan horizontal fixe muni d'une gouverne de profondeur mobile, c'est le type "classique".
- un plan horizontal réglable muni d'une gouverne de profondeur. Le calage du plan horizontal peut être réglé en vol pour assurer l'équilibre convenant aux conditions de vitesse et de centrage (trim).
- un plan horizontal mobile muni d'un volet de profondeur mobile également, l'ensemble formant la gouverne de profondeur. Les deux surfaces pivotent dans le même sens, le volet se braquant plus que la partie avant (empennage des Airbus).
- un plan horizontal "monobloc" mobile muni d'un petit volet arrière ; les deux surfaces pivotent dans le même sens, le petit volet arrière (tab) servant à la fois de compensateur d'effort (pour augmenter les efforts à la commande) et de trim de profondeur.
[modifier] Empennage en T
Le plan de profondeur peut être monté en haut de la dérive :
- pour échapper au sillage du fuselage et à la déflexion de l'aile,
- pour échapper à l'effet de sol (stabilité en tangage des avions à effet de sol),
- dans le cas des planeurs, pour minimiser la traînée et ne pas accrocher la végétation en cas d'atterrissage dans la campagne.
[modifier] Empennage en V
Sur certains modèles, l'empennage est composé de deux parties obliques, réalisant un empennage "papillon".
Exemples : Fouga Magister, Beech V-35, Robin ATL...
[modifier] Avions sans empennage
- Aile volante pure (sans empennage ni horizontal ni vertical)
- Les fonctions de stabilisation et de gouverne sur les axes de roulis et de lacet sont reportées sur l'aile, dont la forme en plan, les profils porteurs et les gouvernes sont modifiés en conséquence.
- Aile libre type pendulaire. à développer
[modifier] Avions sans empennage horizontal
- Aile volante, présentant une dérive axiale de fuselage (aile droite) ou bien deux dérives placées en bout d'aile (aile en flèche).
- Ailes Delta
- Sur les avions à aile delta sans empennage, la gouverne de profondeur est intégrée à l'aile, et porte le nom d'élévateur. Si elle remplit également le rôle d'aileron (mixage des gouvernes), elle est appelée élevon.
- Avions canards
- Certains avions présentent un plan canard situé à l'avant, qui n'est pas un empennage mais une aile portante. La fonction gouverne de profondeur peut être remplie par un volet placé sur le plan canard, mais c'est bien l'aile arrière qui joue le rôle d'empennage stabilisateur.
[modifier] Avions "trois surfaces"
Le Piaggio P180 Avanti est un avion conventionnel (à empennage arrière) présentant également un plan canard à l'avant. De telles configurations sont dites trois surfaces (il faut leur ajouter la paire d'ailes principales).
[modifier] Matière et décoration des empennages
Les avions peuvent être individualisés par des graphismes particuliers, notamment sur les surfaces verticales des empennages.
