Airbus si

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9SCISNC1

BACCALAURÉAT GÉNÉRAL

SESSION 2009
Série S - Sciences de l'Ingénieur
Composition écrite de Sciences de l'Ingénieur

Durée 4 heures, coefficient 4

ÉTUDE D'UN SYSTEME PLURITECHNIQUE

Sont autorisés les calculatrices électroniques et le matériel nécessaire
à la représentation graphique.
Aucun document n'est autorisé.

Actionneur
de commande
du plan horizontalarrière réglable
de l'Airbus A380

SOMMAIRE: Présentation: Travail demandé: Documents techniques: Documents réponses:

pages 3 1 35 à 11 135 pages 12 1 35 à 22 135 DT1,DT2,DT3,DT4,DT5,DT6,DT7 DR1, DR2, DR3, DR4, DR5, DR6

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Le sujet est composé de 4 parties indépendantes pouvant être traitées dans l'ordre
souhaité.
Le dossier « questions» comporte 11 pages numérotées de lapage 12/35 à 22/35.
Il est conseillé de consacrer à chacune des parties les durées suivantes:

Lecture des documents

40 minutes

Partie 1: Identification des principes de transformation de mouvement et des efforts mis en jeu 45 minutes

Partie Il : Détermination de caractéristiques techniques du système à travers l'étude de fonctions

60 minutes

Partie III : Vérification descaractéristiques et des performances de l'actionneur

60 minutes

Partie IV : Étude de la solution constructive: Fixation du THSA au fuselage

35 minutes

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Problématique générale L'évolution croissante du trafic aérien impose de disposer d'avions d'une part de gabarit important, et d'autre part à coûts d'achat, d'entretien et d'exploitation réduits. Désormais, un des défis desconstructeurs d'avions commerciaux est de parvenir à réduire dans le respect des limites de sécurité, les exigences énergétiques, le poids et le coût des systèmes d'équipement. C'est dans ces conditions qu'ils pourront correspondre aux attentes du marché de demain. L'Airbus A38ü répond à ces différents besoins (voir document technique Dn). Commandes de vol En vot, un avion évolue autour de troisaxes de référence (figure n° 1) : l'axe de tangage, suivant lequel il se lève ou pique du nez, rotation autour de l'axe

(G,X) ;
l'axe de roulis suivant lequel il s'incline sur une ou sur l'autre de ses ailes, rotation
autour de l'axe

(G, v) ;

l'axe de lacet suivant lequel il dirige son nez vers la gauche ou vers la droite,
rotation autour de l'axe

(G'z).

tAxe Z

,

~._._.-Figure na 1

En pratique, on distingue deux types de commandes de vol: les commandes de vol primaires qui permettent de contrôler l'évolution de l'avion autour de ces axes de référence: les ailerons et les spoilers pour le roulis, la gouverne de direction pour le lacet, les gouvernes de profondeur pour le tangage (exemple: plan horizontal arrière) ; Les commandes de vol secondaires quipermettent de modifier la configuration aérodynamique de l'avion: hypersustentateurs (volets et becs) pour la portance; les spoilers pour la trainée. Différents actionneurs réalisent la fonction de positionnement des gouvernes, à sources de puissance électrique ou hydraulique et à transmission de signaux électriques ou mécaniques.
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Plan horizontal arrière réglable
Le planhorizontal arrière assure l'équilibre en tangage de l'appareil. Il se situe à l'extrémité
arrière du fuselage (figure n° 2). Il est en liaison pivot avec le fuselage arrière.
En vol l'équilibre longitudinal de l'appareil change continûment (vitesse, masse,
chargement), le plan horizontal arrière doit alors pouvoir prendre une incidence variable,
comprise entre +2° et -10° sur l'airbus A380.
Leplan horizontal arrière réglable est appelé THs (Trimmable Horizontal Stabilizer).

-.- .-.-.-.­

"-'­

Plan horizontal arrière réglable Figure n° 2

Actionneur du plan horizontal arrière réglable
Cet actionneur est appelé THsA (Trimmable Horizontal Stabilizer Actuator) (figure n° 3). Le THsA a pour fonction d'assurer le positionnement angulaire du plan horizontal arrière en fonction...
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