La réduction des
longueurs d’atterrissage
En raison de leur faible charge alaire et des profils aérodynamiques utilisés, les premiers avions pouvaient se sustenter à quelques dizaines de kilomètres à l’heure. À partir de 1930, ces vitesses minimales de sustentation augmentè-
rent considérablement, accroissant en même temps les distances nécessaires à l’atterrissage. C’est alors que furent mis au point des dispositifs d’hyper-sustentation. Le premier à être réalisé et construit en série fut l’aile à fente Handley-Page. Parallèlement, les techniques de freinage, dont les premières datent de 1920 environ, connurent un
développement important. Au début, les freins étaient directement dérivés de ceux qui étaient utilisés en automobile. Ils furent ensuite remplacés par les freins différentiels, commandés directement à partir du palonnier. L’inversion du sens de rotation des hélices pour compléter l’action des freins fut expérimentée pour la première fois en 1924 par la société italienne Isotta-Fraschini, d’après une idée du colonel Bongiovani. Elle fut également expé-
rimentée en France, notamment par De Dion. Ces recherches furent sans lendemain. L’apparition de l’hélice à pas variable permit d’aboutir à une formule viable. L’inversion de traction s’effectue alors par inversion du pas.
Dès que l’appareil a touché le sol et commence à rouler, le pas des hélices est inversé et les moteurs sont remis à plein régime. Le freinage est très efficace et possède l’avantage, par rapport aux freins sur roues, de ne dépendre en aucune façon de l’état de surface de la piste d’atterrissage.
Pour les avions équipés de turbo-réacteurs est apparu un dispositif nouveau, le parachute-frein. Éjecté au moment de la prise de contact avec le sol, il s’ouvre sous l’action du vent relatif.
Son efficacité diminuant proportionnellement avec la vitesse de roulement, il n’exclut donc pas l’utilisation des freins sur roues. En revanche, il stabilise la trajectoire au sol de l’avion.
Cette technique est très couramment utilisée pour les appareils de combat ; cependant, pour les avions commerciaux de tonnage important, elle est inutilisable en raison des dimensions trop importantes qui seraient exigées pour le parachute-frein. Pour ces appareils, des systèmes d’inversion de poussée pour les réacteurs ont été mis au point. Ils utilisent des organes mobiles ou des jets fluides capables d’intercepter le flux de gaz chauds à la sortie de la tuyère et de le renvoyer vers l’avant de manière à inverser le sens de la poussée. Ces dispositifs sont utilisés de la même manière que l’inversion de pas. Ils possèdent une efficacité comparable. Techniquement, ils sont mieux adaptés aux appareils lourds qu’aux appareils légers ; cependant, les biréacteurs d’affaires en sont couramment dotés. L’inversion du sens
de rotation des hélices ou du sens de la poussée est appelée reverse.
Le problème de la réduction des distances d’atterrissage a influé non seulement sur les équipements spécifiques, mais aussi sur l’ensemble de la conception des avions. La possibilité d’utiliser des terrains courts est devenue une nécessité aussi bien militaire que civile : en cas d’hostilité, elle assure une meilleure dispersion des forces ; en temps de paix, elle permet de résoudre, en particulier, le problème des liaisons de ville à ville ou celui des transports sur de courtes étapes. Ainsi sont nés les avions à décollage et atterrissage courts (ADAC) et les avions à décollage et atterrissage verticaux (ADAV).
Les premiers utilisent globalement tous les systèmes de ralentissement qui viennent d’être évoqués, à l’exception des parachutes-freins, incompatibles avec leurs faibles vitesses d’atterrissage. Certains d’entre eux, comme le
« Breguet 941 », utilisent le vent de leurs hélices pour souffler l’ensemble de la surface de la voilure, créant ainsi une vitesse aérodynamique simulée sur la surface portante principale.
Cela permet de diminuer la vitesse par rapport au sol tout en conservant une importante force de sustentation et un contrôle correct de l’appareil. Les seconds en sont encore au stade expé-
rimental. Un seul appareil a atteint un niveau opérationnel : l’avion d’appui tactique britannique « Harrier ». Il utilise un système complexe de déviation du jet du réacteur. Pour le décollage, la poussée est dirigée vers le bas. Les tuyères, orientables, basculent ensuite progressivement vers l’arrière pour assurer le vol horizontal à grande vitesse. Pour l’atterrissage, le même processus est effectué en sens inverse.
D’autres systèmes ont également été expérimentés : ailes pivotantes, rotors escamotables, réacteurs orientables et réacteurs de sustentation.
L’atterrissage par
mauvaise visibilité
Indépendamment du problème de la longueur des pistes et de la vitesse d’atterrissage, un autre problème fondamental connaît actuellement ses premières solutions pratiques après
plus d’un demi-siècle de recherches : l’atterrissage tous temps. Les premiers travaux concernant ce domaine datent de 1903 et furent réalisés au Canada.
Owens et Hard essayèrent alors un système de guidage utilisant le rayonnement électromagnétique d’un câble traversé par un courant alternatif. Pour guider un avion dans toutes les conditions atmosphériques, on a fait appel jusqu’ici au seul rayonnement électromagnétique. Deux systèmes sont couramment utilisés.
y Le GCA (Ground Control Ap-
proach), essentiellement utilisé par les militaires, est une technique radar. Un opérateur situé au sol compare la trajectoire suivie par l’avion à celle qu’il devrait suivre. Par radio, il envoie au pilote les instructions pour corriger son approche. Le GCA ne permet de prendre en charge qu’un seul avion à la fois et nécessite en outre un très grand entraînement du contrôleur radar et du pilote.
y Les dispositifs matérialisant une trajectoire tridimensionnelle se subdivisent en trois catégories : l’ILS (Instrument Landing System), le système à faisceau battant et le CP ILS (Corre-lation Protected ILS).
Les ILS classiques utilisent le modelage de faisceaux VHF et UHF fixes pour définir une trajectoire de descente qui conduit à l’entrée de la piste.
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La Grande Encyclopédie Larousse - Vol. 2
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Les systèmes à faisceau battant sont des balises opérant sur des fréquences radar émettant un faisceau à balayage sectoriel codé selon l’angle d’émission. Ces systèmes, qui présentent le double avantage de posséder de faibles dimensions et de pouvoir effectuer des approches sous n’importe quel angle, sont surtout utilisés par les militaires.
Les CP ILS en sont encore au stade expérimental. Il s’agit de systèmes de navigation hyperbolique de précision couvrant la zone d’approche et d’atterrissage.
Outre ces différents matériels, d’autres solutions ont été proposées, utilisant des lasers ou les rayonnements d’isotopes radio-actifs.