Tangage

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Axe de tangage

Le tangage est un mouvement de rotation autour de l'axe transversal d'un objet en mouvement.

Aéronautique[modifier | modifier le code]

Tangage provoqué par les gouvernes de profondeur à la queue de l'appareil

En aéronautique, il est commandé par une poussée ou une traction sur le manche.

Le manche commande à son tour la déflexion des gouvernes de profondeur situées le plus souvent à l'arrière de l'appareil.

Ces gouvernes sont des surfaces aérodynamiques qui génèrent la force nécessaire à la rotation en tangage, venant modifier l'assiette.

D'autres éléments, tels que la modification de la vitesse de l'avion par rapport à l'air (induite par exemple par un changement du régime moteur), peuvent provoquer une rotation autour de l'axe de tangage.

Cas spécifique du parapente[modifier | modifier le code]

L'effet pendulaire donne au roulis une nature particulière en 3 phases :

  • abattée : plongée de l'aile devant le pilote. Note : en voltige en parapente l'aile peut plonger sous le pilote.
  • accélération : le pilote repasse à la verticale sous son aile
  • ressource : le pilote remonte devant son aile ; (contrairement au décrochage ou l'aile passe derrière.

Marine[modifier | modifier le code]

Le tangage est défini comme étant un mouvement d'oscillation d'un bateau d'avant en arrière.

Causes[modifier | modifier le code]

Ce mouvement est dû à l'état de la mer : le navire rencontre la vague qui exerce sur lui un effort dont une composante peut être verticale de bas en haut, et qui d'autre part enveloppe l'étrave, entraînant de ce fait une augmentation de la poussée d'Archimède. Le navire étant rigide, si l'avant s'enfonce, l'arrière émerge. Tout ceci se répercute sur la stabilité longitudinale du navire et tend à perpétuer ce mouvement de balancement.

De manière un peu plus précise, les charges verticales dues aux vagues créent sur la carène un moment qui varie en fonction du temps. Si les vagues ne sont pas traversières, ce moment variable comporte une composante autour d'un axe transversal passant par le centre de gravité. C'est cette dernière qui est à l'origine du tangage.

Période propre[modifier | modifier le code]

Comme dans tout système stable, au tangage est attachée une période propre des oscillations libres qui croît avec l'inertie et décroît avec la raideur. L'inertie est alors la somme du moment d'inertie classique I et d'une inertie ajoutée Ia correspondant à l'accélération des particules fluides (voir Notion de masse ajoutée). La raideur en rotation est égale au produit du déplacement P par la hauteur métacentrique, distance entre le centre de gravité G et le métacentre M (voir Stabilité du navire). La période s'écrit :

T = 2 \pi \sqrt{{I+I_a}\over{P\, \overline{GM}}}

Inconvénients[modifier | modifier le code]

Le tangage modifie la distribution optimale des volumes immergés de la carène, ce qui nuit à l'avancement. Si l'amplitude de tangage est forte, la traînée additionnelle peut être très importante.

Les masses liquides présentes dans les ballasts lorsque ces derniers ne sont pas complètement remplis se déplacent alternativement de l'arrière vers l'avant puis rencontrent les cloisons transversales sur lesquelles elles exercent un effort ponctuel violent (coup de ballast). En principe, cette situation doit être évitée car elle entraîne une diminution de la stabilité par le phénomène de carène liquide particulièrement dangereux pour la stabilité transversale.

Le tangage induit des accélérations propices au mal de mer.

L'amplitude de tangage peut être suffisante pour que le propulseur (l'hélice) émerge ponctuellement.

Voir aussi[modifier | modifier le code]