horizon artificiel

Un horizon artificiel est un indicateur d'assiette qui indique à un pilote le tangage et le roulis de l'aéronef par rapport à l'horizon réel, même lorsque l'horizon réel est invisible. Il y parvient en maintenant une référence gyroscopique à la verticale vraie, puis en affichant l'orientation de l'aéronef par rapport à une ligne d'horizon miniature sur la face d'un instrument. Le pilote voit un petit symbole d'aéronef fixe au centre du cadran, avec une barre d'horizon mobile derrière ; lorsque l'aéronef réel cabre, la barre d'horizon semble descendre sur l'instrument, et lorsqu'il s'incline, la barre s'incline pour montrer l'angle d'inclinaison.

Le mécanisme central est un gyroscope tournant rapidement, généralement entraîné électriquement, qui résiste aux changements de son plan de rotation. Les premiers horizons artificiels utilisaient des gyroscopes mécaniques montés sur des cardans qui pouvaient précesser librement sur les axes de tangage et de roulis. Les variantes modernes utilisent des gyroscopes à anneau laser ou des gyroscopes à fibre optique dans les cockpits en verre, qui n'ont pas de pièces mobiles et dérivent beaucoup moins avec le temps. L'affichage lui-même a évolué des aiguilles et des cartes électromécaniques aux écrans LCD dans les aéronefs modernes, mais le principe sous-jacent reste le même : utiliser une référence de rotation stable pour maintenir un horizon virtuel lorsque les nuages, l'obscurité ou la désorientation rendent le vrai inutile.

En maintenance, la principale préoccupation est la précession, la lente dérive du plan de référence du gyroscope au fil du temps. Les gyroscopes mécaniques peuvent dériver de plusieurs degrés par heure et nécessitent un réalignement périodique avant le vol. Les gyroscopes électriques des aéronefs certifiés sont conçus pour maintenir la dérive en dessous de 2 à 3 degrés par heure, mais ils nécessitent toujours une érection et un étalonnage réguliers. Au sol, un mécanicien fera tourner le gyroscope et lui laissera le temps de se stabiliser avant que le pilote ne puisse faire confiance à l'affichage pour le vol aux instruments. Toute vibration, choc thermique ou usure mécanique accélère la dérive et rend l'instrument peu fiable.

L'horizon artificiel est obligatoire pour les opérations aux instruments (IFR) ; c'est la référence principale pour le contrôle d'attitude lorsque la référence visuelle est perdue. Un horizon artificiel défaillant ou dérivant est l'une des pannes d'instruments les plus dangereuses car les pilotes en dépendent entièrement par temps nuageux ou mauvaise visibilité. Les systèmes de secours comprennent des indicateurs d'attitude de secours alimentés par différentes sources, et sur les cockpits en verre modernes, des calculateurs de données aérodynamiques redondants qui recoupent le tangage et le roulis avec les centrales inertielles.

Le terme « artificiel » le distingue de la ligne d'horizon réelle qu'un pilote voit en regardant par la fenêtre. Le mot « horizon » fait référence au fait que la gravité définit ce qui est de niveau ; un gyroscope seul ne se soucie pas de la gravité, mais le gyroscope de l'horizon artificiel est érigé, ce qui signifie qu'il est mécaniquement gréé de sorte que la gravité le maintienne aligné sur la verticale vraie pendant le vol en palier. Ce mécanisme d'érection est ce qui rend le gyroscope utile ; sans lui, le gyroscope errerait dans n'importe quelle direction et serait inutile pour voler droit et en palier.