Source: aviation passion

Le centrage d'un avion est un compromis entre la manœuvrabilité, l'efficacité du pilotage et la stabilité de l'avion.

1. Références utilisées pour le centrage

Centrer un avion consiste à déterminer la position du centre de gravité et à vérifier qu'il se trouve dans les limites certifiées. Ces limites dépendent du nombre et de la masse des occupants, de la position et de la masse des bagages, du carburant ainsi que des autres chargements.

Dans la pratique, le foyer n'étant pas concrètement matérialisé, le constructeur indique pour chaque avion un "plan de référence" (par exemple la cloison pare-feu séparant le moteur de la cabine). Puis, on mesure la distance séparant le centre de gravité de l'avion au plan de référence, ce qui permet d'avoir la position du centre de gravité par rapport à une référence connue. Cette distance est souvent appelée bras de levier dans les manuels de vol.

2. Position du centre de gravité par rapport au foyer

Si le centre de gravité est en arrière du foyer, la variation de portance appliquée au foyer aura pour conséquence de faire diverger l'avion de sa position initiale : l'avion est en équilibre instable. S'il est en avant, la variation de portance appliquée au foyer crée un moment de rappel qui ramène l'avion dans sa position initiale : l'avion est en équilibre stable. Donc :

Un avion instable obligerait le pilote à corriger sans cesse les variations de trajectoire. A l'inverse, un avion trop stable aurait tendance à revenir rapidement à sa position d'équilibre, sa réaction serait très lente : il ne serait plus maniable.

La gouverne de profondeur équilibre les déplacements du centre de gravité.

3. Les limites du centrage (centrage avant/arrière)

On appelle marge statique la distance entre le foyer et le centre de gravité.

Les limites avant et arrière de la position du centre de gravité : la plage de centrage

Une fois l'avion équipé et chargé, son centre de gravité doit toujours rester situé en avant du foyer. Pour des raisons de sécurité, on positionne le centre de gravité à l'intérieur d'une plage de centrage : c'est l'espace compris entre la limite avant et la limite arrière du centrage.

Attention les zones de stabilité et de maniabilité nulles (zones rouge et marron sur le dessin) sont dangereuses !

4. Vérification du chargement et du centrage

Avant chaque vol il faut obligatoirement vérifier (cette opération est appelée "centrage de l'avion) que :

- les limites de masses sont respectées (masse autorisée au décollage, à l'atterrissage, sans carburant) sous peine de dépasser les limites structurales de l'avion : pour cela il faut calculer la masse de l'avion

- l'avion est chargé judicieusement, de façon à ce que le centre de gravité se situe entre les limites avant et arrière de centrage : le poids doit être réparti correctement entre l'avant et l'arrière de l'appareil

- les performances de l'avion sont compatibles avec les aérodromes utilisés

Pour cela, le pilote dispose de la fiche de pesée (document devant obligatoirement figurer à bord de l'avion), du manuel de vol et du manuel d'utilisation.

La fiche de pesée contient la masse et le centrage de l'avion à vide, ainsi qu'une méthode pour calculer le centrage de l'avion.

4.1 Méthode utilisant des calculs

Le pilote va remplir un tableau.

La colonne des masses

Conclusion

Domaine de vol : plage de vitesse et d'altitude à l'intérieur de laquelle un aéronef doit demeurer pour évoluer en sécurité. Cette plage est limitée par le « plafond théorique » qui est l'altitude maximale que l'appareil peut atteindre et par la vitesse maximale ou VNE (« Velocity Never Exceed ») dont le dépassement est susceptible d'endommager gravement la structure de l'aéronef. Si les progrès généraux de l'aéronautique ont autorisé l'extension du domaine de vol des aéronefs, c'est l'avènement des Commandes De Vol Electriques (CDVE) qui a permis d'éviter qu'un pilote sorte par maladresse des limites fixées. A l'image de celles de l'Airbus A320, les CDVE disposent en effet de systèmes informatiques qui vérifient que les ordres du pilote sont compatibles avec le domaine de vol de l'appareil. Ce sont des dispositifs du même ordre qui permettent au Rafale de s'aventurer à l'extrême limite de ses possibilités, lui conférant ainsi une maniabilité extraordinaire.