Horizon artificiel

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L'horizon artificiel ou indicateur d'assiette est un instrument de bord qui mesure l'assiette de l'aéronef par rapport à l'horizon[1],[2].

Article général Pour un article plus général, voir Instrument de bord (aéronautique).

Principe de la mesure[modifier | modifier le code]

Le détecteur d'assiette est constitué par un gyroscope avec 2 degrés de liberté dont l'axe propre est asservi à la verticale locale par un système érecteur. Le gyroscope est réglé à zéro avant le décollage et, en théorie, il conserve cette position fixe dans l'espace quels que soient les mouvements de l'aéronef. Il permet donc de mesurer l'angle entre l'axe de l'aéronef et l'horizontale, angle de tangage, et l'angle avec la verticale, angle de roulis.

Ces indications sont utiles aux pilotage de l'aéronef, en particulier dans le cas du vol aux instruments en l'absence de référence visuelle extérieure d'où son nom usuel d'horizon artificiel.

Principe de l'affichage[modifier | modifier le code]

Horizon artificiel classique
Horizon artificiel virtuel sur écran.
1 - Drapeau
2 - Maquette
3 - Recalage rapide
4 - Niveau à bille

L'affichage classique se présente sous la forme d'une boule dont l'hémisphère supérieure est peinte en bleu pour représenter le ciel, la moitié inférieure, en marron, pour représenter la terre. Elle porte des graduations indiquant l'angle de tangage et l'angle de cabrage. Une maquette d'avion très simplifiée sert d'aiguille. Le cadre de l'instrument est gradué en fonction de l'angle de roulis, la ligne d'équateur de la boule servant de référence.

Dans les avions les plus récents l'affichage classique peut être reproduit sur l'écran d'affichage (Display Unit) face au pilote ; d'autres représentations ont été expérimentées sur les affichages tête haute ou sur les écrans mais les pilotes ne semblent pas y être favorables.

Sur certains modèles, l'indicateur de dérapage, communément appelé la bille, peut être intégré. L'utilisation conjointe des deux instruments permet d'effectuer un virage coordonné sans dérapage latéral de l'avion.

Technologie de l'instrument[modifier | modifier le code]

Deux techniques permettent de créer le mouvement rotatif du gyroscope. Historiquement le modèle pneumatique a été le premier à être utilisé et utilisait le principe du venturi. Un tube placé dans le vent relatif, à l’extérieur de l'avion, assurait une dépression. Ce tube venturi a été remplacé par une pompe à vide électrique qui assure une dépression suffisante pour faire tourner le gyroscope. Par la suite, pour des raisons de fiabilité, l'entrainement pneumatique a été remplacé par un moteur électrique.

  • Quand il est entraîné par dépression, à l'aide d'une pompe à vide (succion pump), le flux d'air entraine les ailettes de la roue gyroscopique pour assurer sa rotation. Dans ce cas, ces modèles sont plus long que les modèles électriques pour atteindre une vitesse de rotation optimale. Un drapeau rouge indique une vitesse de rotation insuffisante.Un bouton sous la maquette de l'avion permet, comme pour les modèles électriques, d'aligner la maquette de l'avion sur l'horizon. Le fonctionnement de l'appareil peut être vérifié en consultant l'indicateur du système de dépression, ou en s'assurant lors de virages, pendant le roulage de l'appareil, que l'horizon reste stable.
  • Le gyroscope peut être entraîné par un moteur électrique. Dans ce cas, un drapeau rouge signale le non-fonctionnement de l'instrument, et un bouton permet de le régler sur l'horizontale avant le décollage, certains modèles "Auto Erect" s'auto-ajustent.

Plus récemment, avant l’avènement des suites avioniques intégrées remplaçant les instruments analogiques par des écrans, les Horizon Artificiels étaient asservis aux centrales inertielles des avions. Il n'y avait plus de gyroscope dans l'instrument lui-même mais ses mouvements étaient dictés par les gyroscopes des centrales.

La partie analogique de l'affichage (AD I: Attitude Display Indicator) est maintenant remplacée par une image numérique sur un écran devant le pilote (PFD : Primary Flight Display) qui regroupe les informations de vitesse, altitude, cap, horizon et vitesse verticale.


Article(s) connexe(s)[modifier | modifier le code]

Vol aux instruments

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (fr) « L'horizon artificiel », sur www.harrypilote.com (consulté le 2 décembre 2010)
  2. (fr) « Instruments de bord - L'horizon artificiel », sur www.aviationpassion.org (consulté le 2 décembre 2010)