Bille au centre

« Ta, bille, bon sang, mets du pied ! »

L’élève-pilote qui n’aura jamais entendu cette phrase de la bouche d’un instructeur n’est pas encore né. Qu’ils sont pénibles, les instructeurs, avec cet instruments insignifiant. Hormis à faire plaisir à l’instructeur, à quoi sert cette bille ? A vérifier la symétrie du vol, bien entendu !

Notion de vol symétrique

Qu’est ce qu’un vol symétrique ?

L’avion vole symétriquement lorsque son axe longitudinal est aligné avec les filets d’air. Cela vaut aussi bien en ligne droite qu’en virage.

volsymetrique
Vol symétrique : les filets d’airs sont parallèles à l’axe longitudinal de l’avion
volassymetrique
Vol asymétrique : les filets d’airs ne sont pas parallèles à l’axe longitudinal de l’avion

En vol asymétrique, l’air frappe l’avion de côté. En virage, on distingue deux cas de vol asymétrique :

  1. La glissade (slip en anglais) : la trajectoire se fait vers l’intérieur du virage théorique. Par exemple, en virage à droite, au lieu de venir de l’avant l’air vient de la droite.
  2. Le dérapage (skid en anglais) : la trajectoire se fait vers l’extérieur du virage théorique. Par exemple, en virage à droite, au lieu de venir de l’avant l’air vient de la gauche.

dérapage

En bleu : la trajectoire normale d’un virage symétrique
En rouge : la trajectoire d’un virage glissé
En Orange : la trajectoire d’un virage dérapé

Quel est le problème du vol asymétrique ?

Le problème principal est facilement compréhensible. Pour le dire avec des mots simples, l’avion vole « de travers ». L’air frappe l’avion de côté, ce vent relatif n’épouse pas les formes profilées du fuselage, et la trainée s’en retrouve considérablement augmentée.

En montée

S’il est bien un moment au cours du vol cet emmerdeur d’instructeur s’époumone si la bille n’est pas soudée au centre (donc le vol n’est pas parfaitement symétrique), c’est pendant la montée. Alors que vous êtes à pleine puissance et à une vitesse relativement faible, votre avion subit au maximum les effets du souffle hélicoïdal qui, sur la plupart des monomoteurs à hélice modernes, fait partir le nez de l’avion à gauche. Dans ce cas, vous êtes en dérapage à gauche, le vent vient de la droite et vous devez « mettre du pieds » à droite pour revenir en vol symétrique.

Si vous aviez la tête dehors, sur un vieux biplan, vous sentiriez ce vent qui vous gifle la joue droite, alors qu’en mettant du pied le vent arriverait parfaitement de face, et vous seriez protégé par votre petit pare brise.

Ce vent relatif de travers créée donc une trainée monstrueuse qui empêche votre avion :

  1.  De monter
  2. D’accélérer

En vol symétrique, l’avion subissant moins de trainée, il monte mieux et accélère mieux.

En virage

En virage, si vous n’utilisez pas convenablement le palonnier (trop ou pas assez de pied), votre virage sera soit glissé soit dérapé. Là encore, vous réduisez les performances de votre avion. Mais surtout, vous vous exposez au risque d’un décrochage asymétrique. Sans entrer dans le détail ici, lors d’un décrochage asymétrique , une aile est plus balayée par le vent que l’autre aile. Une seule aile décroche, ou bien l’une décroche avant l’autre : c’est la vrille (ou autorotation). Autrefois, les élèves pilotes privés apprenaient tous à ce sortir d’une vrille, que l’on peut qualifier de perte de contrôle. Aujourd’hui il vous faudrait (c’est ma recommandation) vous y essayer sur un avion de voltige. La vrille fait perdre beaucoup de hauteur dans un laps de temps très court, elle est donc particulièrement dangereuse à basse hauteur. Pour s’en prémunir, il faut voler à la bonne vitesse, garder la bille au centre pour un beau vol symétrique, éviter les fortes inclinaisons à basse hauteur.

Comment fonctionne la bille ?

S’il ne devait y avoir qu’un seul instrument à bord, ce serait celui là. Appelée slip ball en anglais, elle est constituée d’un tube en verre à l’intérieur duquel une bille baigne dans un bain d’huile.

Le principe est enfantin :

principebille

la bille est entrainée vers le bas par la gravité. La force centrifuge la dévie vers l’extérieur du virage. En cas de virage dérapé, la force centrifuge n’est pas suffisante et la bille tombe sous son poids. A l’inverse en virage glissé la force centrifuge entraine la bille trop loin à l’extérieur du virage.

Si la bille se décentre, il faut retenir que

LE PIED POUSSE LA BILLE

Si la bille part à droite, il faut mettre du pied à droite. Si la bille part à gauche, il faut mettre du pied à gauche. Vous pouvez vérifier le bon fonctionnement de la bille au sol en effectuant un virage : la bille sera entrainée vers l’extérieur du virage par la force centrifuge.

Attention : si, en virage à droite, la bille part à gauche, c’est que vous poussez trop sur votre pied à droite, il vous faut donc le reculer légèrement jusqu’à constater le centrage de la bille.

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Dans l’image ci dessus, l’avion est en virage.

  • Sur l’instrument de gauche, le virage est correctement coordonné, la bille centrée, le vol symétrique
  • Sur l’instrument au centre, la bille part à l’extérieur du virage : c’est un dérapage, il faut mettre moins de pied à droite
  • Sur l’instrument de droite, c’est une glissade, l’avion est incliné à droite mais le pilote n’enfonce pas assez le pied droit. Il faut mettre du pied à droite pour pousser la bille !

Les autres instruments de contrôle de la symétrie

Si la bille équipe quasiment tous aéronefs, certains engins volants utilisent aussi d’autres instruments.

Le fil de laine

Tous les planeurs, certains hélicoptères, et certains autres engins volants (tel que l’immense avion électrique Solar Impulse) utilisent un simple fil de laine pour contrôler leur symétrie. Ce fil de laine, accroché par un ruban adhésif au pare-brise, dévie tout simplement en fonction de la direction du vent relatif.

DCF 1.0On voit parfaitement sur cette image que le fil de laine est centré, ainsi que la bille. Le virage est donc symétrique. La règle du fil de laine est l’inverse par rapport à la bille : le pied tire le fil ! Donc si la bille part à gauche, le fil part à droite.

Le fil de laine présente un double avantage : situé dans le champ de vision, il permet de coordonner correctement son virage tout en regardant dehors. En outre, il est CONSIDÉRABLEMENT plus précis que la bille. Pourquoi donc ne pas l’installer sur nos avions d’aéroclub ? Tout simplement parce qu’il subirait plus le souffle de l’hélice que le vent relatif, ce qui le rendrait inutilisable. Quelques rares pilotes parmi vous verront peut être un fil de laine sur des avions à hélice propulsive.

Les EFIS

Dans beaucoup d’avions équipés de glass cockpit, vous trouverez tout de même une bille « mécanique », à l’ancienne. C’est le cas de cet écran EADI ci dessous monté sur un Boeing 737-300 :

eadi

Toutefois, les EFIS modernes présentent au pilote l’information de dérapage sur écran. La « bille virtuelle » est affichée sous la forme d’un rectangle (on parle parfois de brique) déviant à gauche ou à droite en cas d’asymétrie, son usage étant strictement le même que celui de la bille. Sur les images ci dessous, vous pouvez vous la « brique » en haut de l’écran :

g1000
Bille centrée, vol symétrique
G1000slipped
Bille décalée à droite, vol asymétrique

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