¶ Introduction
Le constructeur établit une enveloppe de masse et centrage à l'intérieur de laquelle l'aéronef doit obligatoirement être opéré. Ces limites sont reportoriées dans la section 2 (Limitations) du manuel de vol.
Si l'aéronef est opéré à des masses supérieures (chargement trop important) aux masses maximales, les efforts appliqués à la structure pourraient créer des dommages et les performances indiquées dans le manuel de vol ne sont pas garanties.
Si le centre de gravité de l'aéronef se situe en dehors de l'enveloppe (chargement mal réparti), les caractéristiques de vol (stabilité et manoeuvrabilité) de l'avion sont changées et peuvent être indésirables.
¶ Définitions
Masse : mesure de la quantité de matière qui constitue un corps, un objet. La masse (m) s'exprime en kilogrammes (kg).
Ne pas confondre avec le poids (P) qui est la force exercée sur un corps par la gravité ou l'accélération. P = m x g. Le poids est exprimé en Newtons (N).
Masse à vide : masse de l'avion sans le carburant utilisable, sans pilotes ni passagers. La masse à vide comprend l'huile et le carburant inutilisable.
Masse maximale de structure au décollage (MMSD ou MTOM) : c'est la masse maximale à laquelle le décollage est autorisé.
Masse maximale de structure à l'atterrissage (MMSA ou MLM) : c'est la masse maximale à laquelle l'atterrissage est autorisé. A cette masse, le train d'atterrissage est certifié (CS25) pour supporter un atterrissage à 600 ft/min.
Centre de gravité : c'est le point d'application du poids de l'avion.
Foyer : c'est le point d'application des variations de portance.
Marge statique : distance entre le centre de gravité et le foyer.
Bras de levier : distance entre l'endroit où est appliqué une force et l'axe de rotation.
¶ Effets des paramètres
¶ Masse
La masse a un impact sur les performances de l'avion. Plus l'avion est lourd, plus les performances de l'avion sont dégradées.
On peut notamment noter une augmentation des distances de décollage et d'atterrissage, une consommation de carburant plus importante ainsi qu'une vitesse de décrochage plus élevée.
¶ Position du CG
Un CG avant :
- rend l'avion plus stable mais moins maniable (efficacité de la gouverne de profondeur réduite)
- augmente la consommation de carburant (par augmentation de trainée)
- marge réduite par rapport au décrochage (incidence naturellement plus élevée)
Un CG trop avant :
- peut empêcher la rotation ou l'arrondi (efficacité de la gouverne de profondeur réduite)
- peut endommager le train avant (répartition du poids)
Les réservoirs de carburant étant majoritairement situés en arrière de la référence, le centre de gravité d'un avion avance au cours du vol en raison du carburant consommé. Il est donc utile de calculer le centrage au décollage et à l'atterrissage
Un CG arrière :
- rend l'avion plus maniable mais moins stable (efficacité accrue de la gouverne de profondeur)
- diminue la consommation de carburant (pas diminution de trainée)
- diminue la vitesse de décrochage
Un CG trop arrière :
- rend l'avion difficilement contrôlable (maniabilité trop importante)
¶ Exemples de fiche de masse et centrage
