L'INDICATEUR DE VITESSE

Autre instrument barométrique, l'indicateur de vitesse repose sur l'estimation de la pression dynamique (puisqu'elle est le reflet directe de la vitesse).

Dans ce cas-ci encore, le mouvement de l'aiguille indicatrice prendra son origine dans la déformation d'une capsule soumise à une différence de pression. Toutefois, il ne s'agira plus d'une capsule anéroïde (avec vide d'air), mais d'une capsule dont l'intérieur sera soumis à la pression totale (grâce à la prise de pression totale ou pitot), et l'extérieur sera soumis à la pression statique (par la prise de pression statique). La différence entre la pression totale, et la pression statique, c'est précisément la pression dynamique.

Schématiquement, ça donne ça:

1. Prise de pression totale (pitot). Elle est reliée à l'intérieure de la capsule.
2. Capsule déformable à la pression.
3. Mécanisme de transformation, et d'amplification du mouvement de la capsule.
4. Aiguille indicatrice.
5. Prise de pression statique. Elle est reliée au boitier de l'instrument, donc à l'extérieur de la capsule. Le boitier de l'instrument est hermétique.

Fonctionnement: la capsule (2) se déforme sous l'action de la différence entre la pression totale (par le tube de pitot) à l'intérieure, et à la pression statique (par la prise de pression statique(5)) à l'extérieur.

La différence entre ces deux pressions, c'est la pression dynamique (Ptot = Ps + Pd, donc Pd = Ptot - Ps), et la pression dynamique c'est 1/2 Rho V² (Rho = densité de l'air, et V = vitesse de l'air). On peut donc déduire la vitesse à partir de la pression dynamique.

Attention toutefois, cette presssion dynamique (et la déformation de la capsule qui en découle) n'est pas proportionnelle à la vitesse tout simplement, mais au CARRE de la vitesse. En conséquence, sans correction, les graduations seraient plus serrées en début qu'en fin d'échelle.

Ceci est très contrariant, car c'est précisément pour les faibles vitesses (début d'échelle) qu'une plus grande précision est nécessaire. Pour corriger cela, les déformations de la capsule sont contrariées par un dispositif de ce genre:

Plus la vitesse est élevée, et la déformation importante, plus la lame de ressort "touche" de butées (1, puis 2, et enfin 3). A chaque fois qu'une butée est atteinte, elle entraine une diminution de la longueur de travail du ressort, avec pour conséquence un durcissement de ce même ressort (réduction de la longueur du bras de levier en quelque sorte). Ce dispositif permet donc de resserrer les graduations de fin d'échelle afin qu'elles soient sensiblement les même qu'en début d'échelle.

Sur le tableau de bord, ça donne ça:

Les graduations du cadran sont accompagnées de différentes zones en forme d'arcs de cercle.
La zone blanche correspond aux vitesses où l'utilisation des flaps est permise, voir obligatoire avant le premier trait rouge (zone exclusivement blanche).
La zone verte corresponds aux vitesses normales de croisière. Le premier trait rouge étant alors la vitesse minimum sans flaps.
La zone jaune correspond aux vitesses anormalement élevées, à n'atteindre que temporairement, et avec beaucoup de précautions.
A la fin de la zone jaune, un autre trait rouge marque la vitesse à ne jamais dépasser sous aucun prétexte.