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L'Horizon Artificiel
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Rappel : assiette et incidence
Horizon
Trajectoire
Axe fuselage
Corde Moyen
ne
PENTE ASSIETTEASSIETTE
INCIDENCEINCIDENCE
CALAGE
Pente ?
Assiette ?
Incidence ?
Calage ?
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Fonctionnement
• L'horizon artificiel est un gyroscope à trois degrés de liberté calé sur la verticale terrestre appelé Vertical Gyro (VG).
• Axe du cadre intérieur axe de tangage
• Axe du cadre extérieur axe de roulis
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Fonctionnement
Si l'avion est en cabré, le cadre intérieur étant solidaire du gyro, il reste fixe donc vertical. Le cadre extérieur solidaire de l'axe de roulis a la même assiette que l'avion. L'angle entre les 2 cadres est représentatif de l'assiette de l'avion
La barre d'horizon descend par rapport à la maquette
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Fonctionnement
Si l'avion s'incline, l'ensemble des 2 cadres reste fixe dans l'espace par rapport à la maquette liée à l'avion. L'avion lui est incliné et semble tourner autour de l'horizon. En mesurant l'angle entre le cadre extérieur et l'avion l'inclinaison
Virage à droite : la maquette s'incline à droite sur l'horizon
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Problème• Le référentiel avion est soumis à plusieurs
perturbations : la précession astronomique (PA) liée à la rotation de la
Terre (15.cos[latitude] par heure) la précession liée au déplacement de l'avion
PD = Vs / (R+Z) Vs = vitesse sol ; R = rayon de la Terre ; Z = altitude
la précession instrumentale due aux imperfections mécaniques (PI)
• La somme de ces précessions peut aller jusqu'à 35°/h.
• Comment aligner et asservir l'axe du gyroscope sur la verticale terrestre locale pour que le pilote puisse visualiser sa position par rapport à cette verticale ?
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Système de redressement de l'HAOn compare en permanence la référence verticale du gyroscope à celle d'un système pendulaire à gravité.
S'il y a un écart entre ces 2 références, on applique une force sur le gyro pour le faire précessionner
et réaligner son axe sur la verticale apparente
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Erreurs systématiques
• Le gyroscope de l'HA doit être asservi à la verticale terrestre locale. Les systèmes érecteurs sont basés sur le mesure de la verticale apparente et corrigent la PA, PD, PI.
• Problème si accélération longue : le système pendulaire indique la direction de la verticale apparente, le système érecteur aligne l'axe gyroscope sur celle-ci et non sur la verticale terrestre
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Erreur en virage
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Erreur au décollageou à l'atterrissage
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Solutions • On coupe le système érecteur pendant les accélérations:
longitudinales si > 0,2 g mesurées par accéléromètre à partir d'une certaine inclinaison déterminée par contacteur
ou à partir d'un certain taux de virage (5° / s)
• Autrement, la vitesse d'érection ne doit pas être trop élevée afin
que l'axe du gyroscope ne rattrape pas la verticale apparente : < 6° / min.
• En vol que doit faire le pilote ?
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VERIFICATIONS AU SOL• L’ASSIETTE ET L’INCLINAISON (= ~ 0)• DOIVENT ETRES CONSTANTES PENDANT LE
ROULAGE ET CE JUSQUA L’ ALIGNEMENT