Tube de Pitot : mécanisme d'avion et principe


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Le tube de Pitot est un mécanisme servant à mesurer la vitesse des liquides. Il est essentiellement utilisé en aéronautique et à l'origine, il sondait les eaux pour connaître la rapidité des bateaux. L'appareil comprend deux petits tuyaux coudés. Dans le premier, le fluide est versé perpendiculairement au tube. La pression est normale. Dans le deuxième tuyau qui est parallèle à la ligne du déversement du liquide, la pression devient dynamique. Celle-ci est mesurée ensuite par un manomètre, ce qui indique la vitesse du liquide tout autour du tuyau.



Cette rapidité équivaut à la vitesse du vent relatif et est essentielle au pilote pour garder une allure supérieure à celle du décrochage et inférieure à la vitesse maximale. Elle permet par la même occasion de calculer la consommation de l'appareil. Les domaines dans lesquels le tube de Pitot est le plus utilisé sont l'aéronautique tout d'abord, comme déjà annoncé ci-dessus, puis l'automobile. Souvent, on le met sous l'aile de l'avion ou sur l'avant, surtout pour les avions de chasse. Spécialement pour ces derniers, des tubes particuliers ont été créés: des tuyaux avec plusieurs orifices ou un système composé d'un grand tuyau entourant un plus petit. Ils ne fonctionnent que devant le liquide qui découle. Si la rapidité perpendiculaire doit être calculée, l'utilisation de sondes est obligatoire. Le Pitot est surtout employé pour les systèmes à rapidité moindre que la vitesse du son. Si l'allure de l'appareil est environ à 1 Mach, les deux tuyaux de pression se séparent, autrement dit, la prise statique va d'un côté et le tube de Pitot de l'autre. Ils envoient ensuite les résultats à l'ADC. Ce type d'appareil est aussi d'usage dans le monde de l'automobile, il sert à connaître la vitesse si l'on ne calcule pas celle des pneus.


Les météorologues s'en servent comme anémomètre, il donne une valeur équivalente au vent relatif. Avec un appareil fixe, on peut connaître la rapidité du vent. Très pratique, le tube de Pitot est simple et présente moins de risque d'endommagement. Mais les tubes de Pitot peuvent présenter des défauts. Ceux-ci peuvent être dus au gel, à l'eau ou même à de petits insectes qui s'infiltrent dans la tête de l'appareil. Pour plus de sécurité pour les passagers et l'équipage, le tube de Pitot de l'avion doit être inspecté avant tout décollage.


tube pitot
Mais certains appareils sont munis d'une machine qui dégivre automatiquement ou pour éviter la panne d'un tube défectueux, ils sont équipés de plusieurs sondes à la fois, au nombre de trois minimum. De cette façon, on peut repérer facilement la défaillance d'un tube si les résultats sont trop décalés les uns des autres. Il faut en utiliser trois pour distinguer exactement celui qui marche de celui qui est défectueux car les deux autres donneront sensiblement les mêmes chiffres. D'autres avions sont même dotés d'une sonde rétractable additionnelle, à utiliser dans les cas critiques. Dans le cas où le tube est bloqué, tout calcul de vitesse est faussé. Il devient un danger pour les passagers car le pilote reçoit des informations erronées sur la vitesse d'un avion qui prend de la hauteur.


A ce moment-là, la pression statique est bloquée et tout le système reposant sur la fonction Pitot est touché. La vitesse indiquée s'amoindrit à la prise d'altitude de l'avion. La vitesse verticale est à zéro et l'altimètre donne une indication constante. Plus l'avion prend de l'altitude, plus la vitesse décline. Les appareils non pressurisés sont munis d'un tube statique de rechange qui peut être dirigé depuis la cabine de pilotage. Plusieurs erreurs peuvent être rencontrées dans l'aéronautique. Les "density errors", reliées aux différences de pression mais hormis l'altitude ou encore l'hystérésis mécanique causée par les caractéristiques de la partie anéroïde de l'appareil évaluateur. Cela pourrait avoir pour conséquence un calcul faussé du degré d'inclinaison puis pendant le retournement de l'hystérésis, une erreur dans la valeur de la vitesse verticale et l'altitude. Il peut y avoir également ce qu'on appelle la "compressibility error" qui arrive sur les altitudes à grande échelle où la vitesse du son sur la mer est supérieure. On peut voir finalement les erreurs de position causées par l'accélération, l'angle d'attaque ou le poids de l'appareil.

Le Mercredi 29 Juillet 2009 à 10:19
Article écrit par Caro ()


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