INSTRUMENTS   DE   VOL

LE MACHMÈTRE


But du machmètre

Le Mach ou nombre de Mach est le rapport entre la vitesse d'un objet dans un certain milieu et la vitesse du son dans ce milieu. Cette vitesse est liée à l'agitation moléculaire, et ne dépend que de la température.
Le machmètre fournit une valeur instantanée du nombre de Mach pour les avions rapides en altitude (température très basse), notamment à l'approche des limites structurelles de l'avion et des phénomènes transsoniques.

Présentation de machmètre

Lorsque l'on parle de vitesse il faut considérer deux types d'écoulement d'air:
- Ecoulement subsonique: Mach inférieur ou égal à 1
- Ecoulement supersonique: Mach supérieur à 1
C'est pour cette raison que les machmètres sont conçus et gradués:
- d'après la loi de Saint-Venant pour M inférieur ou égal à 1
- d'après la loi de Rayleigh pour M supérieur à 1
Le nombre de Mach correspond au rapport entre la vitesse V de l’avion et la célérité C du son dans le milieu considéré. Elle est d’environ 340 m/sec (soit 1224 km/h) dans l’air à 20°C.

Machmetre

Principe de fonctionnement

Le nombre de Mach n'est pas obtenu par la formule:

FormuleMach

Ce qui permet de s'affranchir du type d'écoulement d'air.
Une antenne de pression totale placée dans un écoulement d'air uniforme (ou une antenne fournissant la pression totale et la pression statique).
Une prise de pression statique située sur le fuselage de l'avion.
Un ensemble de canalisations amenant dans un boitier étanche:
- la pression totale à une capsule anèmométrique
- la pression statique à une capsule barométrique
Une tige retransmettant les déviations des deux capsules.
Un levier et système d'engrenages amplifient et retransmettent les déformations de l'ensemble des capsules à une aiguille qui se déplace devant un cadran gradué en nombre de mach.

MachSchPrincipe

Variation de la vitesse vraie (Pt - Ps)
La capsule anémométrique en se dilatant ou en se rétractant fait pivoter un axe, celui-ci par l'intermédiaire d'une tige qui s'appuie sur un levier va entraîner la rotation de l'aiguille par l'intermédiaire d'un engrenage. Des ressorts de rappel maintiennent l'équilibre.
Variation de l'altitude
La capsule barométrique en se dilatant va pousser sur le levier par l'intermédiaire de la tige, entraînant la rotation de l'aiguille.

Machmètre schéma détail

Anémomètre-Machmètre

L'anémomètre-machmètre sont des instruments très voisins, il est donc possible de les regrouper dans un même boitier. Cet instrument qui fournit simultanément:
- la vitesse indiquée IAS
- le nombre de Mach
Il est actuellement installé sur tous les avions de transports, soit comme instrument principal, soit comme instrument de secours pour les avions équipés d'instruments E.F.I.S.

Mach Jeager cadran

L'aiguille blanche indique la vitesse air en noeuds, le pointeur blanc rayé de rouge indique le nombre de mach. Chaque pointeur est entraîné par un mécanisme interne distinct.

Image Suite