INSTRUMENTS DE VOL
CIRCUITS PNEUMATIQUES
Alimentation pneumatique des instruments gyroscopiques
Sur certains avions légers, les directionnels (conservateur de cap), les horizons artificiels et les indicateurs de virage ont une alimentation pneumatique.
La toupie du gyroscope se comporte comme une turbine à air avec ses aubes disposées sur la périphérie du rotor.
Il y a deux solutions pour faire tourner la turbine :
- soit envoyer de l'air comprimé dans le circuit,
- soit créer une dépression avec une pompe à vide.
La deuxième solution est toujours utilisée, car la détente de l'air comprimé produirait des turbulences dans le boîtier du gyroscope.
Le système se compose :
- d'une pompe à vide entraînée par le moteur de l'avion à l'aide d'un axe cannelé
- d'un clapet de suppression (limitateur)
- d'un restricteur
- d'un filtre à air
- de canalisations
- d'un manomètre de contrôle de dépression vacuomètre
La dépression nécessaire au fonctionnement des instruments varie, mais est généralement comprise entre 4,5 in.Hg et 5,5 in.Hg soit entre 85 mb et 105 mb.
Principe de fonctionnement
L'air aspiré par la pompe à vide passe d'abord par un filtre, ce qui empêche les corps étrangers de pénétrer dans le système de vide, puis rentre dans les instruments et provoque la rotation des gyroscopes. Un clapet de surpression ou de décharge empêche la pression d'aspiration, de dépasser les limites prescrites.
L'indicateur de virage est alimenté en dépression réduite de 2 in.Hg à 2,5 in.Hg à travers un restricteur de pression.
Ensuite, l'air est expulsé à l'extérieur par la pompe.
L'indicateur de dépression vacuomètre indique en permanence la valeur de la dépression.
Cependant, une défaillance du moteur, en particulier sur un avion monomoteur, pourrait laisser le pilote sans information d'orientation à un moment critique. Pour contrecarrer cette lacune, souvent l'indicateur de virage (bille/aiguille) fonctionne avec un gyroscope entraîné électriquement et branché directement sur la batterie. Ainsi, en combinaison avec le compas magnétique de l'aéronef, une information d'orientation est toujours disponible pendant une courte période.
Pompes
Les pompes à vide humide ont été mises au point à la fin des années 30, avant les gyroscopes étaient alimentés par un ou deux tubes de venturi fixés sur le côté du fuselage. Ces pompes ont remplacé avantageusement les tubes de venturi, car elles fonctionnent dès que le moteur tourne et fournissent une valeur de dépression supérieure. Ces pompes humides qui sont lubrifiées en permanence par l'huile du moteur nécessitent un séparateur huile/air.
Les pompes sèches ont fait leur apparition dans les années 1960. Elles fonctionnent sans lubrification externe et l'installation ne nécessite aucune connexion à l'alimentation en huile du moteur. Plus légères et beaucoup moins chères, elles ont rendu les pompes humides obsolètes.
La pompe à vide sèche est généralement entraînée par le moteur de l'avion à l'aide d'un axe cannelé. Photo ci-dessous.
Sur le dessin ci-dessous, on constate que les palettes montées sur un rotor cylindrique sont inclinées par rapport au rayon et tournent dans une chambre elle-même cylindrique. Avec la vitesse de rotation, ces palettes sont en permanence repoussées contre la paroi du carter. Il se crée alors un vide à l'arrière de chaque palette et une compression à l'avant.
D'autres pompes se composent d'un rotor cylindre tournant dans une chambre ovale, comme la pompe Sigma-TEK. Mais le principe reste le même.
Manomètre de dépression
Ci-dessous la pression est exprimée en in.Hg (pouces de mercure).
