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AF — CelluleChapitre 3 · 24 questions pratiques

Chapitre 3 : Assemblage et centrage d'aéronef

Comprend 8 diagrammes animés — voyez-les en direct dans le lecteur de théorie interactif.

Aperçu du Chapitre : Assemblage et Centrage d'Aéronef

Réglage du ridoir : filets visibles Réglage du ridoir : filets visibles Vue agrandie du ridoir (turnbuckle) — assemblage correct 3 filets max visibles RÈGLE : Au maximum 3 filets doivent être visibles entre le barillet et le terminal après réglage final — garantit un engagement suffisant des filets. Vue comparée — engagement des filets CORRECT Filets engagés sur toute la longueur du barillet — 3 filets visibles max Engagement complet garanti INCORRECT Trop de filets visibles — engagement insuffisant des filets dans le barillet Risque de déformation sous charge trop M-AIRFRAME ch3 — Assemblage et centrage d'aéronef — Transports Canada

Ce chapitre couvre les principes fondamentaux et les procédures techniques liés à l'assemblage des structures d'aéronef, au centrage des masses, et au montage des systèmes de commandes de vol. Il aborde les méthodes de contrôle des câbles, l'installation des fixations mécaniques, le réglage des gouvernes, et les tolérances requises pour garantir la sécurité et la conformité réglementaire. Les concepts traités incluent la tension des câbles, le jeu libre, le débattement des gouvernes, et les techniques de verrouillage des fixations.

Concepts Clés Expliqués en Détail

Tension et Contrôle des Câbles de Commande

Point de mesure de la tension des câbles Point de mesure de la tension des câbles POULIE Guide fixe POULIE Guide fixe Tension Tension POINT DE MESURE OPTIMAL Milieu de la portée non supportée TENSIOMÈTRE MESURE À ÉVITER Frottement de la poulie → lecture faussée MESURE À ÉVITER Frottement de la poulie → lecture faussée Portée non supportée (libre de tout contact) Point de mesure optimal (milieu de la portée) Zones à éviter (frottement des poulies) Câble de commande La lecture la plus précise du tensiomètre est obtenue au milieu de la plus longue portée non supportée, libre des effets de frottement.
Centrage des câbles de commande Centrage des câbles de commande POSTE DE PILOTAGE Manche / Volant Tambour de sortie TRINGLERIE ET INSPECTION TENSIOMÈTRE Mesure au milieu de la plus longue portée libre POINTS D'INSPECTION: • Poulies (usure/grippage) • Goupilles & Ridoirs CRITÈRES CÂBLES: • 0 fil cassé toléré • Usure < 10% diamètre GOUVERNE JEU LIBRE (Free Play) Vérifier aux charnières PRINCIPES DE CENTRAGE ET SÉCURITÉ TENSION & QUINCAILLERIE • Mesure précise loin des poulies (frottement). • Ridoir : Max 3 filets visibles après réglage. • Goupille fendue : Une branche sur le plat, l'autre repliée vers le haut sur le boulon. • Écrou auto-freineur : Min. 1 filet dépassant. Max 3 filets exposés DÉBATTEMENT & GÉOMÉTRIE • Jeu libre pédales ≠ Jeu libre gouverne. (Connexion vs Paliers de charnière) • Débattement différentiel ailerons : Réglé par géométrie chape/levier. • Affaissement excessif = Perte d'autorité. Haut (ex: 20°) Bas (ex: 15°) LIMITES CRITIQUES REMPLACEMENT OBLIGATOIRE SI: • Tout fil cassé (peu importe le nombre). • Usure > 10% du diamètre nominal. • Manchette Nicopress déformée. • Terminal serti fissuré. • Dégagement câble/structure < 1/8".

La tension des câbles de commande est mesurée à l'aide d'un tensiomètre. La lecture la plus précise est obtenue au milieu de la plus longue portée non supportée, là où le câble est libre des effets de frottement des poulies ou des guides. Les mesures près des poulies ou des raccords peuvent être faussées par le frottement.

L'usure des câbles est critique. Tout câble présentant des fils cassés, quelle qu'en soit la quantité, doit être remplacé. Une usure mesurable de plus de 10 % du diamètre du câble nécessite également son remplacement. Le remplacement d'un guide ou la lubrification ne constituent pas des réparations acceptables.

L'identification des câbles de commande doit se faire par une étiquette métallique attachée au câble, conformément aux instructions du fabricant. Les marqueurs peuvent s'effacer, la gravure peut endommager le câble, et la longueur seule n'est pas suffisante pour l'identification.

Diagramme — Assemblage et centrage d'aéronef ASSEMBLAGE ET CENTRAGE D'AÉRONEF Module M-AIRFRAME — Procédures techniques DOCUMENTATION Manuel de maintenance Fiches de centrage INSPECTION Vérification des pièces Contrôle non destructif POSTE DE TRAVAIL Outillage certifié Zone dégagée VALIDATION Prêt pour assemblage PROCÉDURE D'ASSEMBLAGE Voilure G Voilure D Dérive Gouvernes CG CONTRÔLE DE CENTRAGE STATION MASSE (kg) BRAS (m) MOMENT (kg·m) STATUT Pilote 85 2,15 182,75 ✓ OK Passager AV 75 2,10 157,50 ✓ OK Carburant 120 1,95 234,00 ✓ OK Total 280 — 574,25 CG = 2,05 m Documentation Inspection Assemblage Empennage Réf. M-AIRFRAME-04 — Assemblage et centrage — Version 2.1

Fixations Mécaniques et Boulonnerie

Longueur de portée et engagement des filets Longueur de portée et engagement des filets BOULON TROP LONG — AVEC RONDELLES Méthode INCORRECTE Rondelles de compensation Tête Portée correcte Écrou Longueur excessive (risque d'interférence) ⚠ Les rondelles de compensation modifient la portée et peuvent causer un serrage inadéquat ou une concentration de contraintes. MONTAGE CORRECT — ÉCROU AUTO-FREINEUR Méthode CORRECTE Tête Portée correcte Écrou auto- freineur insert nylon Au moins UN filet complet Engagement total des filets COUPLE DE SERRAGE — BOULON AN3 1/4 de pouce + écrou auto-freineur 50 à 70 po-lb Utiliser une clé dynamométrique calibrée ✗ Ne jamais couper un boulon pour l'ajuster — risque d'endommager les filets et de créer des concentrateurs de contraintes. ORIENTATION DES BOULONS • Tête vers le bas sur longeron d'aile : empêche le desserrage par vibrations • Écrou vers le bas : évite l'accumulation d'huile ou d'eau

Les boulons doivent avoir la longueur de portée correcte. L'utilisation de rondelles pour compenser un boulon trop long modifie la longueur de portée et peut entraîner un serrage inadéquat. La coupe des boulons n'est pas recommandée car elle peut endommager les filets et créer des concentrateurs de contraintes.

Pour les écrous auto-freineurs, le boulon doit dépasser d'au moins un filet complet au-delà de l'écrou pour garantir un engagement complet des filets. Le couple de serrage recommandé pour un boulon AN3 de 1/4 de pouce avec un écrou auto-freineur est de 50 à 70 po-lb.

L'orientation des boulons est importante. Sur un longeron d'aile, les têtes sont souvent placées sur la face inférieure pour empêcher le desserrage dû aux vibrations descendantes en vol. Plus généralement, l'écrou est placé sur la face inférieure pour éviter l'accumulation d'huile ou d'eau.

Goupilles et Verrouillage

Installation correcte de la goupille fendue Installation correcte de la goupille fendue Écrou à créneaux — Méthode de verrouillage mécanique Vue d'ensemble — Assemblage verrouillé T Boulon Écrou à créneaux Goupille fendue Goupille fendue (jaune) Écrou à créneaux Boulon IMPORTANT : La goupille n'ajoute AUCUNE force de serrage. Procédure de pliage — Vue de profil 1 Insérer la goupille Passer la goupille à travers les créneaux de l'écrou et le trou du boulon. 2 Replier la branche inférieure Courber la branche inférieure sur le plat de l'écrou, à plat contre la surface. 3 Replier la branche supérieure Courber la branche supérieure vers le haut, contre l'extrémité du boulon. La goupille fendue empêche la rotation de l'écrou causée par les vibrations — sans modifier le couple de serrage. Vibrations

La goupille fendue dans un écrou à créneaux verrouille mécaniquement l'écrou en place, empêchant la rotation due aux vibrations. Elle n'ajoute pas de force de serrage. La procédure correcte consiste à replier une branche de la goupille sur le plat de l'écrou et l'autre branche vers le haut sur l'extrémité du boulon.

Jeu Libre et Débattement des Gouvernes

Débattement différentiel des ailerons Débattement différentiel des ailerons Géométrie saine — débattement asymétrique neutre +20° -15° 20° 15° pivot Bielle rouge = vers le haut · Bielle bleue = vers le bas Bielle mal réglée — symétrie détruite ✗ neutre +12° -23° 12° 23° pivot Bielle trop courte — course haute réduite, course basse excessive Pourquoi le débattement différentiel ? Effet aérodynamique L'aileron montant crée moins de traînée que l'aileron descendant. Un débattement asymétrique (plus haut que bas) réduit le lacet inverse indésirable. Géométrie chape/levier Le point d'attache de la bielle est décalé par rapport à l'axe du levier. Ce décalage crée naturellement des courses inégales haut/bas. Mauvais réglage Une bielle trop longue ou trop courte déplace le neutre et modifie les butées. Résultat : autorité en roulis réduite d'un côté, risque de lacet inverse. Norme typique : 20° vers le haut, 15° vers le bas — vérifier au rapporteur sur la gouverne, bielles déconnectées

Le jeu libre dans les pédales de palonnier qui n'est pas transmis à la gouverne indique un jeu dans le système de commande, probablement au niveau d'une connexion (usure d'un trou de boulon, axe de chape desserré). Des paliers de charnière usés provoqueraient un jeu libre dans la gouverne elle-même.

Un débattement différentiel des ailerons (par exemple, 20° vers le haut et 15° vers le bas) est souvent intégré dans le système via la géométrie de la chape ou du levier de commande. Si le débattement n'est pas symétrique, le réglage de la bielle de commande est probablement incorrect.

Effets Aérodynamiques des Gouvernes

Effet de la position du volet de compensation sur les efforts Effet de la position du volet de compensation sur les efforts Volet de compensation dévié VERS LE HAUT V.C. Écoulement d'air Force descendante POUSSER Manche RÉSULTAT AÉRODYNAMIQUE • Le volet dévié vers le haut crée une force descendante sur la gouverne de profondeur. • Le pilote doit pousser sur le manche pour contrer. Volet de compensation dévié VERS LE BAS V.C. Écoulement d'air Force montante TIRER Manche RÉSULTAT AÉRODYNAMIQUE • Le volet dévié vers le bas crée une force montante sur la gouverne de profondeur. • Le pilote doit tirer sur le manche pour contrer.

Un volet d'équilibrage se déplace dans le sens opposé à l'aileron, créant une force aérodynamique qui assiste le pilote dans le mouvement de l'aileron, réduisant ainsi les efforts de commande.

Un volet de compensation de profondeur dévié vers le haut crée une force vers le bas sur la gouverne de profondeur, nécessitant une pression vers l'avant (pousser) sur le manche pour contrer. Un volet dévié vers le bas aurait l'effet inverse.

Une gouverne de profondeur avec le bord de fuite vers le haut par rapport au stabilisateur produit une force aérodynamique descendante sur l'empennage, provoquant un cabrage de l'avion.

Un affaissement excessif de l'aileron réduit la course effective, diminuant l'autorité en roulis.

Formules, Règlements et Procédures Importantes

Dégagements et Espacements

  • Dégagement minimum entre un câble de commande et toute structure ou guide : 1/8 de pouce (selon AC 43.13-1B)
  • Nombre maximum de filets visibles entre le barillet et le terminal d'un ridoir : 3 filets maximum après réglage final

Tolérances et Critères de Remplacement

  • Tout fil cassé dans un câble de commande : remplacement obligatoire
  • Usure de plus de 10 % du diamètre d'un câble de commande : remplacement obligatoire
  • Usure de 25 % du diamètre : remplacement obligatoire (dépasse largement la limite de 10 %)
  • Manchette Nicopress déformée : remplacement obligatoire (indique un sertissage incorrect)
  • Terminal serti fissuré : remplacement obligatoire de l'ensemble câble

Procédures de Serrage et Mesure

  • Utilisation d'une clé dynamométrique avec adaptateur coudé à 90° : la lecture du couple est précise car la longueur effective de la clé n'est pas modifiée
  • Si l'adaptateur est aligné avec le manche, la lecture doit être corrigée
  • Couple de serrage pour boulon AN3 1/4 pouce avec écrou auto-freineur : 50-70 po-lb

Relations entre les Concepts

Relations dans les Systèmes de Commande

La tension des câbles affecte directement les efforts de commande. Un câble trop tendu augmente les forces nécessaires pour déplacer la gouverne. Cependant, un grippage dans les pièces mobiles (poulies, chapes) est plus susceptible de provoquer une augmentation significative des efforts.

Le jeu libre dans le système peut provenir de plusieurs sources : usure des connexions, câbles détendus, ou paliers usés. La localisation du jeu (pédales vs gouverne) aide à identifier la source.

Le réglage des bielles de commande affecte à la fois la position neutre et le débattement des gouvernes. Un mauvais réglage peut entraîner un débattement asymétrique ou une position neutre incorrecte.

Relations dans les Fixations

La longueur de portée du boulon détermine la zone de serrage effective. L'ajout de rondelles pour compenser un boulon trop long modifie cette portée, ce qui peut entraîner un serrage inadéquat ou une concentration de contraintes.

L'engagement des filets est essentiel pour la sécurité. Un minimum d'un filet complet au-delà de l'écrou auto-freineur garantit que l'écrou est entièrement engagé sur la partie filetée du boulon.

Relations Aérodynamiques

La position des gouvernes affecte directement les moments aérodynamiques de l'avion. Une gouverne de profondeur déviée vers le haut provoque un cabrage, tandis qu'une déviation vers le bas provoque un piqué. Les compensateurs sont réglés pour équilibrer ces forces en vol.

L'affaissement des ailerons réduit la course disponible, diminuant l'autorité en roulis. Le débattement différentiel est conçu pour compenser les effets de lacet inverse, mais un mauvais réglage peut aggraver ces effets.

Chapitre 2Structures d'aéronef — Soudage et plastiquesChapitre 4Revêtement en toile d'aéronef

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