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Le compas Magnétique

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Message  Flyerinjoker Mer 28 Mar 2012 - 14:59

Bonjour à tous les JA !

Aujourd'hui j'ai l'impression que mes cours sont déjà loin et j'ai une question d'ordre technique à vous soumettre, acceptez vous le challenge?

Cette question concerne les erreurs du compas magnétique, en virage passant le nord on dit que le compas est paresseux, et passant le sud il est Nerveux, je sais que ceci est du à l'inclinaison du champs magnétique terrestre, mais quels sont les effets physiques qui induisent cette erreur?

D'avance merci pour votre tripatouillage de neurones, et à bientôt !


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Message  zéphirin Mer 28 Mar 2012 - 17:57

Comme la terre est ronde, les champs magnétiques suivent cette rotondité. Donc dans l'absolu, la rose d'un compas sans mouvement n'est pas horizontale mais légèrement penchée. Pour compenser cet effet, un balourd est ajouté à l'instrument et il induit les erreurs de lecture si le mouvement n'est pas rectiligne uniforme.
Tout cela est très bien expliqué dans article dans un (très) vieux numéro d'infopilote que j'ai conservé. J'essaie de retrouver ça.
La phrase mnémotechnique est le Nord est Nerveux et le Sud est pareSseux :
- Pour une prise de cap Nord au compas, on laisse défiler et le Nord "Nerveux" arrive avant l'indication de l'instrument d'environ 15° (à partir d'un cap au 090, virage à gauche et je m'arrête au 015 ou d'un cap au 270, virage à droite et je m'arrête au 345)
- Pour un prise de cap Sud, il faut aller un petit peu plus loin car le Sud pareSseux arrive plus tard (cap au 090, virage à droite et poursuivre jusqu'à 195 ou cap au 270, virage à gauche et poursuivi jusqu'à 165).
- Pas d'incidence pour les prises de cap W ou E.


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Message  Insider Mer 28 Mar 2012 - 19:28

On en apprend tous les jours Very Happy.

Je ne savais ni le problème ni la solution (logique non ? ^^).


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Message  zéphirin Mer 28 Mar 2012 - 20:24

Dans la réalité l'orientation des champs magnétiques n'est pas la même partout dans le monde (différence entre les deux hémisphères, fortes perturbations à proximité des pôles magnétiques). La nature et la position du balourd est donc variable et des zones géographiques sont définies pour des corrections variables selon l'endroit du vol.
Actuellement la majorité des avion dispose d'un compas gyroscopique (le directionnel) qui s'affranchit de cette problématique. Le compas magnétique n'est utilisé que pour recaler l'instrument plus moderne. Sur un avion plus ancien (type D112 au club) on n'a pas le choix, il faut tout faire "à la boussole". Pas facile de tenir le cap en atmosphère turbulente avec un instrument jamais vraiment juste car toujours soumis à des mouvements non uniformes (montée, descente, inclinaison, accélération, décélération ...).


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Message  Insider Mer 28 Mar 2012 - 20:48

@zéphirin a écrit:Sur un avion plus ancien (type D112 au club) on n'a pas le choix, il faut tout faire "à la boussole". Pas facile de tenir le cap en atmosphère turbulente avec un instrument jamais vraiment juste car toujours soumis à des mouvements non uniformes (montée, descente, inclinaison, accélération, décélération ...).

Oh, ça je connais, c'est en effet assez difficile Very Happy


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Message  zéphirin Mer 28 Mar 2012 - 20:58

Je viens de retrouver l'article : infopilote janvier 1996 (ça ne nous rajeunit pas )
Petite erreur sur mon premier message la correction est maximale pour les virages se terminant N ou S mais il faut remplacer 15° par 30°. Pour les sorties de virage aux caps intermédiaires (045, ....) on applique la moitié de la correction maximale soit 15°.


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Message  Flyerinjoker Jeu 29 Mar 2012 - 8:09

Bonjour,

Merci à tous de vous être penché sur mon problème, comme je l'ai dit dans le premier message, je connais l'inclinaison du champs magnétique terrestre, ainsi que la présence du balourd pour le contrer, mais qu'est ce qui fait que le compas s'amortie en virage face au Nord et s'accélère en virage face au sud...

et je ne parle pas de la perte de la composante horizontale du champ magnétique quand on est incliné à gauche face à l'ouest et à droite face à l'Est... et ce de plus de la valeur de l'inclinaison du champ magnétique...

D'avance merci,

A bientôt et bons vols (au bon cap) ;)


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Message  zéphirin Jeu 29 Mar 2012 - 20:18

Je ne suis pas physicien mais je pense que tout cela doit pouvoir s'expliquer par la mécanique du mouvement d'un cylindre non symétrique car décalé par un balourd placé au côté sud du compas (pour nos avions sous nos latitudes dans l'hémisphère nord). La présence d'un poids supplémentaire désaxé doit pouvoir créer les forces et les oscillations qui modifient le mouvement attendu.
Cela sort de mon domaine de compétence.


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Message  zéphirin Ven 30 Mar 2012 - 22:08

Après réflexions, petite tentative d'explication. Des dessins valant mieux qu'un long discours :

Le compas est représenté par une boussole avec une pointe rouge pointant vers le nord. Pour mettre le tout à l'horizontal un balourd est ajouté du côté sud de la boussole. Le tout repose sur l'axe du centre de la boussole (point d'application des forces d'accélération) mais le centre de gravité du tout est décalé vers le balourd. La couronne de lecture vu par le pilote en dessous du schéma est inversé par rapport à la boussole : le cap 360 lu place le côté sud de la boussole vers le pilote.
On obtient alors :
Le compas Magnétique Compas10

Premier "effet balourd" : la mise en virage
Cap en nord, lors de la mise en virage, le compas part à l'envers (pour un virage à droite vers 090, le compas commence par partir de l'autre côté et indique 350 ... avant de pivoter)
exemple en dessous :
L'accélération vers la droite (flèche bleue) est appliqué sur l'axe du pivot mais son décalage du centre de gravité crée un couple de force sur le balourd (flèche rouge). Tout ceci crée une rotation de la couronne (flèche jaune) qui envoie le compas de l'autre côté.
Le compas Magnétique Compas11
A partir du cap 180, la rotation s'accélère ....

Deuxième effet balourd : accélération et décélération
Cet effet est nul aux cap 360 ou 180 et maximal aux cap 270 et 090.
Quand l'avion accélère, le compas pivote et indique un lecture plus au nord. La décélération indique une lecture au sud
Exemple du cap à 090 et accélération (la reflexion est identique à l'exemple précédent):
Le compas Magnétique Compas12

Troisième effet : la fin de virage
On ajoute à l'ensemble la rotation du compas lié au changement de cap (flèche noire)
Exemple avec départ au cap 090 et virage à gauche vers le nord (le couple de force est opposé à la rotation du compas et freine celui-ci, on arrive face au nord avant que le compas ne l'indique)
Le compas Magnétique Compas13
Exemple avec un départ au 090 et virage à droite vers le sud (le couple de force est du même sens que la rotation du compas et celui-ci accélère, on arrive face au sud après l'indication de l'instrument)
Le compas Magnétique Compas14


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Message  Flyerinjoker Sam 31 Mar 2012 - 8:32

Bonjour Zéphirin,

Merci beaucoup pour cette explication, j'ai trouvé la réponse à ma question.

En espérant que ceci servent à d'autre dans l'avenir...

Je te souhaite de bons vols et peut être à bientôt !


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