Un empennage en T est un type d'empennage d'un aéronef dans laquelle le stabilisateur horizontal est installé au sommet de la dérive, par opposition au classique empennage cruciforme, fixé directement sur le fuselage.

Queues de Tupolev Tu-154.

Avantages et inconvénients

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Empennage en T sur un Gulfstream G650 au décollage à l'aéroport de Bristol, en 2014.

Aérodynamique

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La configuration en T a pour avantage de limiter l'influence de la voilure sur l'empennage : déflexion de l'écoulement, turbulences, etc.[1]

Aux très grands angles d'incidence, le plan horizontal peut se retrouver dans le sillage aérodynamique des ailes. Pour certains avions, cela entraîne une situation de « super-décrochage » (Deep Stall) dont il est impossible de sortir, conduisant à une perte de contrôle. De nombreux accidents ont été provoqués par ce phénomène[2].

À efficacité égale, il nécessite moins de surface, car la distance avec le centre de gravité est légèrement augmentée sans avoir à allonger le fuselage. Il permet également de gagner en stabilité et en trainée.

L'empennage en T réduit la traînée d'interférence en diminuant le nombre d'angles plus ou moins droits entre les différentes surfaces (ces angles droits étant générateurs de turbulences aérodynamiques, malgré le soin apporté à la réalisation des profilages).

L'empennage classique possède 6 angles générateurs de traînée : 2 angles à la base de la dérive, ainsi que 2 à la racine de chaque plan fixe horizontal. L'empennage en T n'a que 4 angles : 2 à la base de la dérive et 2 au sommet, où s'attache le plan fixe. L'empennage papillon (empennage en V, comme le Fouga CM-170 Magister), quant à lui, possède 4 angles. Cela explique le succès de ce genre d'empennage dans les années 1960, malgré certains problèmes de sortie de vrille.

Sur un avion conventionnel, le poids de l'avion s'applique sur le centre de gravité, mais la résultante aérodynamique de l'aile, elle, s'applique sur le centre de portance situé en arrière du centre de gravité. Ces deux forces ne s'appliquant pas au même endroit, elles créent un couple à piquer qui à tendance à faire basculer l'aile par l'avant en permanence. Afin d'empêcher cela, on positionne une petite aile à l'arrière de l'avion, chargée de créer une portance orientée vers le bas (une déportance) qui équilibre ce couple et stabilise l'avion. Il s'agit de l'empennage horizontal. L'intensité de la déportance créée peut varier selon que l'on braque plus ou moins la gouverne de profondeur. En se braquant, cette gouverne modifie le profil de l'empennage horizontal afin de faire varier la déportance. L'inconvénient principal est que la structure de l'empennage vertical est alourdie.

Charges structurales

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L’empennage vertical doit supporter et transmettre les charges mécaniques provenant de l’empennage horizontal.

Liste (non exhaustive) d'avions à empennage en T

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L'empennage en T est généralisé sur la plupart des planeurs modernes, par exemple ceux de Rolladen-Schneider Flugzeugbau et de Schempp-Hirth. En cas d'atterrissage dans un champ, il évite d'éventuels dommages causés à l'empennage horizontal par les cultures[4].

Articles connexes

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Références

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  1. « Empennage : qu'est-ce que c'est ? » Accès libre, sur Futura-sciences, (consulté le )
  2. Snorri Gudmundsson, General aviation aircraft design : applied methods and procedures., (ISBN 978-0-12-822647-6 et 0-12-822647-1, OCLC 1282596623, lire en ligne), p. 495.
  3. Snorri Gudmundsson, General aviation aircraft design : applied methods and procedures., (ISBN 978-0-12-822647-6 et 0-12-822647-1, OCLC 1282596623, lire en ligne), p. 494
  4. « Cellule des aéronefs - les différents empennages », sur lavionnaire.fr (consulté le )