Système De Pilotage Du Boeing 737

longitudinal (roulis) et l’axe transversal (tangage), par le biais des ailerons sur les ailes, de la gouverne de direction sur le stabilisateur horizontal, ainsi qu’en agissant sur les différents Trims (Pitch Trim, Ailerons Trim).

Le système d’Auto pilote dispose de deux canaux qui peuvent être activés séparément, le canal A et le canal B. Les deux canaux ne peuvent être activés en même temps.

Plusieurs modes de fonctionnement permettent au pilote de programmer l’Auto pilote de façon à ce qu’il dirige l’aéronef vers un cap désiré, qu’il maintienne une altitude, qu’il suive une route VOR ou un faisceau LOC ainsi qu’à ce qu’il réalise une approche à l’atterrissage automatique.

Bien que le système Auto pilote, lorsqu’il est engagé, contrôle les commandes de l’aéronef, le pilote peut agir sur les commandes (guidon) et contrecarrer les commandes de l’Auto pilote, sans toutefois désengager celui-ci.

Le système du Yaw Damper procure à l’avion une stabilité autour de l’axe vertical (lacet). Il permet également d’éliminer le phénomène du Dutch-Roll lorsqu’il est engagé.

Le Yaw Damper agit sur la gouverne de direction en la faisant bouger proportionnellement, et dans le sens opposé, au taux de mouvement en lacet de l’aéronef. Bien que la gouverne de direction soit contrôlée par les palonniers, les composants de commande de la gouverne par le Yaw Damper sont isolés de ceux du palonnier de façon à ce qu’aucune rétroaction ne soit ressentie au palonnier, lorsque le Yaw Damper fait bouger la gouverne.

Le Yaw Damper dispose également de deux canaux indépendant, canaux A et B, qui ne peuvent être activés en même temps.

Le système de l’Auto pilote et du Yaw Damper sont indépendant l’un de l’autre.

1.2 Le Mach Trim

Le système du Mach Trim modifie la position neutre de la gouverne de profondeur en fonction de la vitesse de l’aéronef. Comme l’augmentation de la vitesse de l’appareil lui induit une tendance à piquer du nez vers le bas, le Mach Trim modifie la position neutre de la gouverne de profondeur de façon à stabiliser l’avion en tangage, sans que le pilote n’ait à agir sur les commandes.

Le Mach Trim est indépendant de l’Auto pilote et peut fonctionner sans que celui-ci ne soit engagé.

1.3 Le système de contrôle automatique des gaz moteur

Certains modèles sont équipés d’un système de contrôle automatique des gaz moteur. Ce système surveille la vitesse indiquée de l’avion et ajuste automatiquement les manettes des gaz afin de maintenir une vitesse sélectionnée. La fonction principale de ce système est d’assister le pilote lors d’approche à l’atterrissage en maintenant la vitesse de l’avion constante.

Le système de contrôle des gaz moteur est indépendant de l’Auto pilote et peut fonctionner sans que celui-ci ne soit engagé.

2- Description de l’Auto pilote Sperry SP-77

Le module Sperry SP-77 est l’ordinateur de vol automatique qui contrôle l’auto pilote et le Yaw Damper du Boeing 737. Il procure une opération automatique des commandes de vol de l’aéronef pour maintenir l’altitude, l’attitude, le cap, la poursuite d’une route de navigation, la poursuite des faisceaux d’aide à l’atterrissage, la stabilité en lacet, etc.

Ce système est extrêmement précis et procure à l’aéronef des mouvements stables et doux grâce à des chaînes de rétroaction complexes où les signaux de commandes combinent à la fois l’erreur sur la référence et un amortissement proportionnel au taux de mouvement de la gouverne. Ainsi, l’ordinateur procure des mouvements à la fois confortables pour les passagers et précis pour la navigation.

Pour fonctionner adéquatement, le Sperry SP-77 à besoin de différents systèmes électroniques lui procurant l’information sur la situation de l’avion (assiette, altitude, cap etc.)

1- Gyroscope vertical

2- Compas gyroscopique

3- Air Data Computer ADC

4- Le Radio Altimètre

5- Receveur VHF NAV et Glide Slope

6- Instruments de vol

2.1 Contrôle en tangage

Le contrôle en tangage se fait par le canal du tangage et de ses éléments associés. Les différents modes d’opération en tangage sont le mode manuel, par le biais de la colonne de direction (volant); le mode maintient d’altitude; le mode de poursuite d’une pente d’approche (G/S); le Pitch Trim automatique, et le mode de pénétration des turbulences.

Le canal de contrôle en tangage opère conjointement avec le gyroscope vertical, l’air Data Computer, le Radio Altimètre et le receveur Glide Slope. Le gyroscope vertical fournit un signal proportionnel à l’attitude de l’avion en tangage, l’ADC fournit des signaux proportionnels à l’altitude et à la vitesse verticale de l’aéronef, le receveur G/S quant à lui procure au SP-77 la déviation par rapport à la pente et le radar altimètre fournit des signaux servant à la programmation du G/S. Ainsi, à tout moment, l’Auto pilote jouit de références sur la situation de l’aéronef et est en mesure d’agir sur les gouvernes afin de contrôler ses différents paramètres.

Les modes en tangage sont sélectionnés à partir du sélecteur de mode sur le panneau de contrôle de l’Auto pilote.

2.2 Contrôle en roulis

Le contrôle en roulis se fait par le canal du roulis et ses éléments associés. Les modes d’opération sont le mode manuel, via la colonne de direction (volant); le mode conservation de cap (heading select et heading hold); le mode NAV, qui capture et poursuit une route VOR ou un faisceau LOC.

Le canal de contrôle en roulis opère conjointement avec le gyroscope vertical, le compas gyroscopique, le Radio Altimètre, le receveur VHF NAV et les instruments de bord. Le gyroscope vertical fournit un signal proportionnel à l’attitude en roulis de l’avion, le compas gyroscopique fournit le cap, les instruments de bord fournissent les informations de cap et de route sélectionnées, le receveur NAV, quant à lui, procure au SP-77 la déviation par rapport à un faisceau d’alignement LOC ou une radiale VOR sélectionnée et le radar altimètre fournit des signaux servant à la programmation du LOC. Ainsi, à tout moment, l’Auto pilote jouit de références sur la situation de l’aéronef et est en mesure d’agir sur les gouvernes afin de contrôler ses différents paramètre.

Les modes en roulis sont sélectionnés à partir du sélecteur de mode sur le panneau de contrôle de l’Auto pilote.

2.3 Contrôle en lacet

Le contrôle en lacet est réalisé par le canal du Yaw Damper du SP-77 et ses éléments associés. Tout comme les canaux préalablement discutés, le Yaw Damper travaille conjointement avec plusieurs éléments comme le gyroscope de taux de lacet et l’ADC, qui lui permettent de détecter les mouvements de lacet indésirés et de les amortir. L’ADC fourni à l’ordinateur un signal proportionnel à la vitesse de façon à ce qu’il puisse ajuster l’amplitude des mouvements de la gouverne de direction selon la vitesse de l’avion.

3- Composants

3.1 Composant du Yaw Damper

Le système du Yaw Damper comprend différents composants qui accomplissent chacun un travail qui lui est propre. On peut regrouper ces composants sous quatre catégories : Le coupleur (Yaw damper coupler), les contrôles (Yaw Damper controls), les capteurs de position (position transducer) et les valves de transfert (transfer and seleniod valve).

3.1.1 Le coupleur du Yaw Damper

Le coupleur du Yaw Damper est installé dans la baie avionique, sur la tablette E1-1 de l’étagère d’équipement électronique (voir figue 3.1a).

Le module est constitué d’un support principal ainsi que de plusieurs modules interconnectés (plug-in modules). Ces modules interconnectés sont le gyroscope de taux de lacet, l’ordinateur de lacet, le calibreur de lacet et un amplificateur d’indicateur de virage pouvant être utilisé avec un indicateur à distance.

Le gyroscope de taux de lacet et identique et interchangeable avec ceux du taux de virage et de tangage. Il procure à l’ordinateur un signal AC dont l’amplitude et la phase correspondent à un taux de lacet donné, dans un sens donné.

L’ordinateur de lacet amplifie et forme les signaux du gyroscope de façon à les rendre utilisables pour opérer les valves de transfert hydraulique du Yaw Damper (pour faire bouger la gouverne).

Sur le panneau frontal du coupleur se trouve un bouton d’auto vérification, des points de mesure pour le dépannage, un bouton de vérification du gyroscope et quelques lampes pour indiquer le résultat des vérifications automatiques (voir figure 3.1.b).