Gyroscopes et vol
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Questions and Answers

Quels sont les principaux aspects du vol que les gyroscopes établissent pour le pilote?

  • Vitesse, puissance, usure
  • Roulis, tangage, cap (correct)
  • Altitude, vitesse, direction
  • Trajectoire, charge, orientation

    • Quelle est la tendance d'un gyroscope en rotation par rapport à son moment angulaire?

  • Il conserve son moment angulaire. (correct)
  • Il perd rapidement son moment angulaire.
  • Il devient instable dans l'espace.
  • Il change d'orientation rapidement.

    • Quel type de force est appliqué sur un gyroscope pour avoir un effet visible?

  • Une force de rotation simultanée
  • Une force magnétique
  • Une force appliquée à 90 degrés (correct)
  • Une force de gravité

    • Comment les anciens gyroscopes étaient-ils propulsés avant l'utilisation de moteurs électriques?

    <p>Par la force de l'air venant des moteurs</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage des nouveaux gyroscopes par rapport aux anciens modèles?

    <p>Ils n'ont plus de pièces mécaniques mobiles.</p> Signup and view all the answers

    Quel est un usage moderne des gyroscopes dans les systèmes de navigation?

    <p>Pour naviguer avec des points fictifs</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal d'un gyroscope pour le pilote d'avion?

    <p>Fournir des informations de stabilisation</p> Signup and view all the answers

    Quelles informations les gyroscopes aident-ils à déterminer pendant le vol?

    <p>Le roulis et le tangage</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'avantage principal des gyroscopes MEMS par rapport aux gyros-lasers?

    <p>Ils sont économiques.</p> Signup and view all the answers

    Comment les synchro-transformateurs fonctionnent-ils principalement?

    <p>Par induction électromagnétique.</p> Signup and view all the answers

    Quel type de capteur est souvent utilisé pour mesurer l'accélération linéaire?

    <p>Capteur piézo-électrique.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est une caractéristique des gyroscopes MEMS?

    <p>Ils ont un élément vibrant.</p> Signup and view all the answers

    Quelle alimentation est normalement requise pour faire fonctionner un synchro?

    <p>AC 400Hz.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'un des principaux inconvénients des gyroscopes MEMS par rapport aux gyros-lasers?

    <p>Ils sont moins précis.</p> Signup and view all the answers

    Quelle est une fonction des synchros dans la transmission d'information angulaire?

    <p>Générer une rétroaction mécanique.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle de la capacité mesurée dans un gyroscope MEMS?

    <p>Deduire la force appliquée.</p> Signup and view all the answers

    Quels types d'appareils utilisent des accéléromètres et des gyromètres orthogonaux pour la navigation inertielle?

    <p>Dash 8</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la principale fonction d’un Inertial Reference System (IRS)?

    <p>Fournir des données sur LAT, LONG et ALT</p> Signup and view all the answers

    Quel algorithme est utilisé pour combiner les données d’accéléromètres et de gyromètres?

    <p>Un algorithme complexe de vecteurs</p> Signup and view all the answers

    Quelle mesure n'est pas effectuée par les gyros-laser dans le système inertiel?

    <p>Fournir des données sur la longitude</p> Signup and view all the answers

    Qu’est-ce qui est utilisé pour la mise à jour de la position dans les systèmes de navigation inertielle?

    <p>Les vecteurs d’accélération</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la différence principale entre un Inertial Navigation System (INS) et un Inertial Reference System (IRS)?

    <p>L'INS permet d'entrer des points de navigation</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'élément qui apporte un input pour le recalage automatique dans les systèmes récents de navigation inertielle?

    <p>Le GPS</p> Signup and view all the answers

    Quel type de modèle mathématique est intégré pour calculer la vitesse à partir des accélérations mesurées?

    <p>Un modèle d'intégration</p> Signup and view all the answers

    Quel type de gyroscope est utilisé pour mesurer le taux de déplacement avec un seul axe captif ?

    <p>Gyromètre</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'intérêt principal des accéléromètres micro-mécanisés (MEMS) ?

    <p>Être miniaturisés pour des systèmes portatifs</p> Signup and view all the answers

    Quelle technologie de gyroscope est capable d'indiquer le déplacement angulaire en roulis et tangage ?

    <p>Horizon artificiel</p> Signup and view all the answers

    Quel type de gyroscope utilise des principes laser pour la mesure ?

    <p>Gyroscope laser</p> Signup and view all the answers

    Dans quel contexte utilise-t-on le terme gyromètre ?

    <p>Pour parler des mesures de vitesse angulaire</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal des gyroscopes dans les instruments de pilotage ?

    <p>Mesurer les déplacements angulaires</p> Signup and view all the answers

    Quel type de centrale combine des capteurs pitot-statiques et des gyroscopes ?

    <p>Centrale intégrée (ADIRU)</p> Signup and view all the answers

    Quel type de gyroscope peut permettre un affichage du cap grâce à un axe de liberté ?

    <p>Gyroscope Directional</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'un des principaux avantages des gyro-lasers?

    <p>Comparaison continue des données</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi la position d'origine d'un aéronef est-elle difficile à déterminer?

    <p>Elle doit être fournie manuellement ou par GNSS</p> Signup and view all the answers

    Quelle est la conséquence d'un manque d'information d'attitude pour les systèmes de l'aéronef?

    <p>Les systèmes génèrent un message de faute</p> Signup and view all the answers

    Qu'induit la combinaison de trois modules réguliers dans un gyro laser 3 axes?

    <p>Possibilité de redondance</p> Signup and view all the answers

    Quel facteur influence le temps d'initialisation d'un IRS?

    <p>La latitude de l'avion</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi les gyroscopes aux sols doivent-ils être en position fixe lors de l'initialisation?

    <p>Pour garantir la stabilité des mesures</p> Signup and view all the answers

    Quel est un inconvénient majeur des flux valves dans le cadre des gyro-lasers?

    <p>Elles compliquent le système</p> Signup and view all the answers

    Quel est un des rôles des systèmes TCAS et EGPWS à bord d'un aéronef?

    <p>Fournir des données d'attitude</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Gyroscopes

    • Les gyroscopes sont utilisés pour établir des références pour le pilote et présentent des aspects du vol de l'avion, tels que le roulis, le tangage et le cap.

    Théories des gyroscopes

    • Un corps en rotation possède deux propriétés principales : la stabilité gyroscopique et la précession gyroscopique.
    • La stabilité gyroscopique correspond à la tendance du gyroscope à maintenir son moment angulaire, le faisant paraître stable dans l'espace.
    • La précession gyroscopique se traduit par un effet retardé de 90 degrés lorsqu'une force est appliquée sur le gyroscope.

    Evolution des gyroscopes

    • Les gyroscopes mécaniques étaient initialement mus par la force de l'air, puis par des moteurs électriques.
    • Les gyroscopes modernes utilisent des rayons lumineux pour mesurer les forces, éliminant ainsi les pièces mobiles et améliorant la fiabilité.
    • Les gyroscopes sont utilisés pour l'affichage de l'assiette de l'avion et la navigation avec des points fictifs (waypoints) dans le RNAV.

    Catégories de gyroscopes

    • Un axe captif : le rotor n'a qu'un seul cardan et mesure le taux de déplacement.
    • Un axe de liberté : le rotor peut indiquer le cap, puisque c'est le déplacement angulaire qui est affiché.
    • Deux axes de liberté : le rotor permet d'indiquer le déplacement angulaire en roulis et tangage.

    Gyromètres

    • Les gyromètres mesurent la vitesse angulaire.
    • Les gyroscopes mesurent les déplacements angulaires, mais peuvent être utilisés pour mesurer la vitesse angulaire en incluant le temps.

    Accéléromètres

    • Les accéléromètres mesurent les forces dans un axe et les convertissent en tension électrique proportionnelle.
    • Ils fonctionnent souvent avec un capteur piézo-électrique ou un capteur à effet de Hall.

    Accéléromètres et gyromètres MEMS

    • Les gyroscopes MEMS utilisent un élément vibrant pour mesurer le taux de déplacement dans une direction.
    • Ils sont compacts, fiables, économiques et n'ont pas de pièces mobiles, mais sont moins précis que les gyro-lasers.

    Transmission de l'information angulaire

    • Les synchro-transformateurs utilisent un champ magnétique pour transmettre des informations angulaires.
    • Ils nécessitent une alimentation AC 400Hz et possèdent un rotor d'excitation avec 3 stators.

    Centrales inertielles (INS)

    • Les centrales inertielles combinent accéléromètres et gyromètres orthogonaux montés sur 3 axes.
    • Elles permettent d'entrer des points de navigation et d'utiliser la navigation VOR-DME ou DME-DME.

    Système de référence inertiel (IRS)

    • Les IRS utilisent des gyro-lasers pour mesurer les changements angulaires et des accéléromètres pour mesurer les accélérations.
    • Les informations sont combinées par un algorithme complexe de vecteurs dans les 3 axes.

    Gyro-lasers

    • Les gyro-lasers comparent continuellement les données pour détecter les erreurs.
    • Ils sont résistants, précis, compacts, à faible consommation et n'ont pas besoin de flux-valves pour le cap.

    Importance des gyroscopes et des accéléromètres dans les aéronefs

    • Les systèmes sur avions possèdent de multiples interconnexions avec les IRU.
    • Les IRS fournissent des données de cap, latitude-longitude, attitude, dérive, vitesse-sol, etc., nécessaires aux systèmes TCAS, EGPWS, détection de décrochage, directeurs de vol, radars et FDR.

    Le futur des gyro-lasers: Type Triaxes Intégrés

    • Les gyros-lasers triaxes combinent trois modules réguliers dans une seule unité (tétraèdre).
    • Ils offrent une économie de poids, la possibilité d'inclure plus de capteurs et une redondance pour une plus grande précision.

    Mise en route des gyroscopes

    • Les gyroscopes classiques, les AHRS et les IRS ont besoin d'un certain temps d'alignement avant d'être fonctionnels.
    • Pour les gyroscopes classiques et les AHRS, l'atteinte de la vitesse de rotation est primordiale.
    • Pour les IRS, le temps d'initialisation est défini en fonction de la latitude de l'avion.
    • Pendant l'initialisation, les gyroscopes, les AHRS et les IRS doivent être en position fixe et stable.

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    Description

    Ce quiz explore les concepts fondamentaux des gyroscopes, leur fonctionnement et leur évolution. Vous découvrirez comment les gyroscopes contribuent à la stabilité des avions et à la navigation. Testez vos connaissances sur la précession et la stabilité gyroscopique.

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