Le rôle du dièdre

Le dièdre est l'angle formé entre les ailes de l'avion. Son rôle est double :

- Il permet d'améliorer la stabilité de l'avion

- Il permet à un appareil 2 axes de virer sous l'effet du roulis induit.

I La stabilité de l'avion

Les avions de début ont en général un dièdre assez prononcé. En effet ce dièdre asssure une stabilité importante de l'appareil, qui aura automatiquement tendance à revenir dans la position de vol 'à plat'.

La portance d'une aile est directement liée à la surface projetée au sol de celle ci. Une des premières conséquences d'un dièdre prononcé est la dégradation de la portance générale de l'aile.

On pourrait alors se dire qu'il faut prohiber tout dièdre pour s'assurer d'un vol correct.

Examinons maintenant ce qu'il se passe lorsque notre aile est en configuration 'Virage'.

Lorsqu'on incline l'appareil vers la gauche, la surface projetée de l'aile gauche augmente, alors que la surface projetée de l'aile droite diminue. La portance est donc augmentée à gauche, l'appareil amorce un roulis dans le sens des aiguilles d'une montre : il se remet à plat.

Ce dièdre a donc un rôle de stabilisateur sur l'ensemble de l'appareil : il est toujours sécurisant pour un débutant d'avoir un appareil qui se remet à plat automatiquement.

L'effet stabilisateur du dièdre est d'autant plus important sur une aile à dièdre déporté ( parfois faussement appelé double dièdre, qui est en réalité une aile combinant dièdre normal et dièdre déporté).

Un appareil avec un dièdre déporté a généralement un dièdre très prononcé. Lorsqu'on incline l'appareil vers la gauche, on remarque également une augmentation de la portance du plan incliné de gauche, et une quasi disparition de la portance du plan déporté de droite. Etant donné que ce plan est au bord marginal de l'aile, la force appliquée par la différence de portance, avec le bras de levier, est très importante. La remise à plat est d'autant plus efficace. Ceci explique le succès de ce type de voilure sur les modèles de vol libre, et sur les ailes de type Jodel.

Mais alors, pourquoi certains appareils ont un dièdre inversé ?

Simplement parce que l'effet recherché est carrément inverse à celui exposé ci dessus. En effet, un dièdre inversé est généralement observé sur des avions de chasse (Harrier, Mirage F1, Alpha Jet...)

Sur un avion de chasse, la stabilité n'est pas recherchée, car plus un appareil est stable, moins il est manoeuvrant. Les appareils dits de 'supra manoeuvrabilité' sont carrément impilotables sans l'apposition de nombreux calculateurs intégrés.

Lorsqu'un appareil muni d'un dièdre inversé s'incline à gauche, la portance augmente sur l'aile droite, augmentant ainsi le taux de roulis dans le sens du virage. Ceci explique pourquoi on munit les avions de chasse d'un dièdre inverse , afin d'améliorer les capacités en roulis (d'autant plus que ces appareils sont rarement munis d'ailerons, mais ne possèdent que des déporteurs sur l'extrados). Ceci explique aussi pourquoi il est quasiment impossible de voler sur le dos avec un appareil à fort dièdre, la moindre amorce de roulis se terminant par la remise à plat de l'appareil. Ceci explique également qu'on recherche le moindre dièdre possible sur des appareils de voltige, pour éviter les interactions entre le vol a plat et le vol dos.

II Le roulis induit

Un avion de début est parfois (c'est de plus en plus rarement le cas) de type 2 axes. C'est à dire qu'il y a deux axes pilotés : le tangage et le lacet.

Or pour effectuer un virage correct, il faut imprimer un mouvement de roulis à l'appareil (en effet, lorsque l'appareil est incliné, c'est le fait de soutenir à la profondeur qui le fait tourner. Un virage amorcé sur l'unique axe de lacet n'abouti qu'à un dérapage de l'appareil aussi laid qu'inefficace).

Pour comprendre le roulis induit, il faut observer le comportement de la voilure en virage.

Lorsqu'un appareil effectue un virage vers la gauche, on remarque que dans un temps T, le chemin (linéaire) parcouru dans le même temps est plus important pour l'aile à l'exterieur du virage. Cette aile a donc une vitesse aérodynamique plus importante que l'aile qui est à l'interieur du virage. Nous avons vu dans l'article 'Comment vole un avion' que la portance est liée à la vitesse de l'écoulement d'air sur le profil : la portance est donc supérieure sur l'aile à l'exterieur du virage.

Lorsque le dièdre est prononcé, la portance n'est pas perpendiculaire à l'axe de l'avion, mais légèrement oblique.

Cette différence de portance tend donc à faire entrer l'avion dans un mouvement de roulis.

Ce phénomène de roulis induit permet ensuite, lorsque l'avion est incliné, de virer de façon très efficace par une action à soutenir. Par contre, l'effet de stabilisation vu au chapitre I tend toujours à ramener l'avion dans une position 'à plat'. Il est donc nécessaire de maintenir 'légèrement' la dérive orientée afin d'effectuer un virage complet.

C'est ce type de pilotage si particulier, associé au coût sans cesse diminuant des ensembles de télécommande, qui a vu disparaître les avions de début de type '2 axes' au profit d'appareils à ailerons. En effet, un élève pilote devait carrément réapprendre à piloter lorsqu'il passait sur un modèle 3 axes.

ASAero

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