Le train d'atterrissage, pneus et freins
Configurations du train, amortissement, pneumatiques et freinage.
Le train d'atterrissage n'a qu'une utilité au sol — mais cette utilité est triple : déplacer l'avion, le maintenir à une hauteur qui protège l'hélice et les volets, et absorber l'énergie cinétique du contact avec la piste. Une fois en vol, il ne pèse plus que par son poids mort.
Train fixe ou rétractable
Sur un avion léger, un train fixe reste souvent le meilleur compromis : simple, peu coûteux à entretenir, et pénalisant surtout en traînée — un inconvénient secondaire à basse vitesse. Sur un avion plus rapide, cette traînée devient significative, ce qui justifie le poids, la complexité et l'entretien supplémentaires d'un train rétractable.
Les trois types de train fixe
Les jambes en acier à ressort sont un simple tube ou une lame d'acier effilée, souple, qui absorbe les chocs par sa propre flexion — une solution robuste et peu coûteuse, fréquente en position principale. Le cordon de caoutchouc absorbe l'atterrissage en s'enroulant sous forme de sandows autour d'un jambe tubulaire. Les jambes oléopneumatiques, les plus répandues sur les roulettes de nez et de nombreux trains principaux, combinent un fluide hydraulique et de l'air comprimé pour amortir le choc avec plus de finesse. Des carénages (spats) peuvent réduire la traînée d'un train fixe, mais doivent être retirés et nettoyés s'ils accumulent de la boue sur terrain herbeux, sous peine de pénaliser les performances au décollage suivant.
La roulette de nez et le phénomène de shimmy
La roulette de nez doit pouvoir caster librement, c'est-à-dire pivoter d'un côté ou de l'autre. Sur la plupart des avions légers modernes, elle est dirigée directement par les palonniers ; certains modèles plus anciens s'appuyaient sur le freinage différentiel des roues principales. Le shimmy est une oscillation rapide et sinusoïdale de la roue directrice, due à la flexibilité des flancs du pneu — aggravée par des roulements usés ou une pression de gonflage inégale, et atténuée par un amortisseur de shimmy ou des ressorts de rappel.
Le train rétractable
La rétraction est le plus souvent hydraulique, parfois électrique ou pneumatique, et peut n'être motorisée que dans un sens (la sortie se faisant alors par gravité et l'effet de l'air relatif). Des verrous mécaniques sécurisent chaque jambe en position sortie ou rentrée, des indicateurs renseignent le pilote sur la position réelle du train, et un moyen de secours permet de le sortir en cas de panne du système normal. Des dispositifs de sécurité empêchent toute rétraction intempestive tant que l'avion repose sur ses roues.
Les pneumatiques : construction et marquages
Un pneu d'avion associe une chambre à air gonflée, qui absorbe le choc et soutient la masse de l'appareil, et une enveloppe qui protège la chambre, maintient la forme du pneu et transmet le freinage. L'enveloppe est renforcée par des plis de câblés (coton, rayonne ou nylon), disposés en pochettes croisées à 90° les unes des autres. L'indice de plis (ply rating) marqué sur le flanc ne correspond pas au nombre réel de plis, mais à un indice de résistance du pneu.
Le flanc porte également la taille du pneu, l'indice de plis, et parfois une vitesse maximale certifiée. Un point rouge ou un triangle repère le point le plus léger du pneu, à aligner avec la valve pour équilibrer le montage ; des points verts ou gris marquent des évents qui laissent s'échapper l'air emprisonné entre les plis en haute altitude. Des repères de fluage (creep marks), peints sur le pneu et la jante, permettent de vérifier que le pneu n'a pas tourné de façon excessive autour de la jante.
Une coupure qui atteint les câblés de l'enveloppe — reconnaissable à des fibres blanches visibles dans la gomme — rend le pneu inutilisable. Un renflement peut signaler une rupture partielle de la carcasse. Dans le doute sur l'état d'un pneu, il doit être remplacé plutôt que gardé en service.
Contamination et aquaplanage
La chaleur excessive, l'humidité prolongée, le soleil direct et le contact avec le carburant ou les fluides hydrauliques dégradent le caoutchouc — tout fluide renversé sur un pneu doit être essuyé sans attendre. L'aquaplanage se produit lorsqu'un coin d'eau se forme sous la bande de roulement et soulève le pneu, lui faisant perdre tout contact avec la piste. La vitesse à laquelle ce décollement se produit se calcule à partir de la pression de gonflage :
Vitesse d'aquaplanage (kt) = 9 × √Pression (psi)
Plus la pression d'un pneu est élevée, plus la vitesse d'aquaplanage l'est aussi — un pneu sous-gonflé aquaplane donc à une vitesse plus basse, apparemment sûre, ce qui en fait un facteur de risque souvent sous-estimé sur piste mouillée.
Un pneu principal est gonflé à 36 psi. À partir de quelle vitesse approximative ce pneu risque-t-il d'aquaplaner sur une piste inondée ?
Appliquer la formule : Vitesse = 9 × √P, avec P = 36 psi.
Calculer la racine carrée : √36 = 6.
Multiplier : 9 × 6 = 54 kt.
Ce pneu risque de perdre le contact avec la piste à partir d'environ 54 kt sur une surface suffisamment inondée — une vitesse sol tout à fait atteignable au décollage ou à l'atterrissage.
Les freins
Comme tout système de freinage, les freins d'avion convertissent l'énergie cinétique en chaleur par frottement — une quantité de chaleur d'autant plus importante que l'avion est lourd. La plupart des avions légers utilisent des freins à disque hydrauliques : des plaquettes de friction pincent un disque en acier solidaire de la roue.
AElog permet de consigner l'usure des pneus et des plaquettes de frein constatée en visite prévol, vol après vol — un historique précieux pour repérer une usure anormalement rapide avant qu'elle ne devienne un problème.
Les disques sont en acier forgé à surface trempée : soumis à un extincteur liquide alors qu'ils sont portés au rouge, ils peuvent littéralement exploser. En cas de feu de roue ou de frein, l'extincteur à poudre sèche est donc le seul choix sûr.
Vérifiez vos connaissances
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Que signifie le fait qu'une roulette de nez doive pouvoir « caster » ?
Caster signifie pivoter librement d'un côté ou de l'autre — une capacité essentielle pour que la roulette de nez suive la direction imposée par les palonniers ou le freinage différentiel.
Que signale un point rouge ou un triangle rouge peint sur le flanc d'un pneu ?
Le point rouge indique le point le plus léger du pneu ; aligné avec la valve lors du montage, il aide à équilibrer l'ensemble roue-pneu.
Quel extincteur utiliser en cas de feu de roue ou de frein ?
Un disque de frein porté au rouge peut exploser au contact d'un extincteur liquide — seul l'extincteur à poudre sèche doit être utilisé en cas de feu de roue ou de frein.
Un pneu sous-gonflé, par rapport à un pneu correctement gonflé, aquaplane :
La vitesse d'aquaplanage augmente avec la pression du pneu ; un pneu sous-gonflé aquaplane donc à une vitesse plus basse, un risque souvent sous-estimé.