Les câbles de commande sont une des parties les plus facilement négligées d’un avion. Lorsque le système fonctionne correctement, les câbles de commande sont silencieux, efficaces et fiables. Bien que le réglage correct des gouvernes puisse parfois être une source d’ennui pour les pilotes, les constructeurs et les mécaniciens, les systèmes de commande actionnés par câble ont la réputation de fonctionner correctement pendant des années avec peu de problèmes.
Les entreprises qui les fabriquent appellent les câbles d’avion « câbles métalliques ». Les câbles métalliques peuvent servir à tout, depuis l’arrimage des pylônes radio jusqu’au remorquage des navires. Une grande partie des données publiées sur la fabrication des extrémités de câble et des spécifications des pièces d’extrémité de câble date en réalité des premières entreprises télégraphiques et téléphoniques.
Tous les câbles de commande d’avion sont fabriqués essentiellement de la même manière : des brins de fil fin sont torsadés ensemble en spirale. La composition des brins et le nombre de faisceaux de brins constituent une façon d’identifier les types de câble. La désignation indique le nombre de faisceaux et le nombre de brins dans le faisceau. Par exemple, un câble 7 x 19 signifie qu’il comporte sept faisceaux enroulés ensemble, avec sept brins dans chaque faisceau.
Un câble 1 x 7 comporte un faisceau de sept brins, et les câbles 1 x 7 ou 1 x 19 ne se plient pas bien, c’est pourquoi ils sont appelés « non flexibles ». Bien que ce câble ne se plie pas bien autour des poulies, il peut être utilisé comme hauban de biplan ou comme câble de traînée à l’intérieur de l’aile, où tout ce que les câbles ont à faire est de tirer en ligne droite.
Un câble 7 x 19 désassemblé montre les sept faisceaux séparés.Un câble constitué de brins plus petits répartis dans davantage de faisceaux est plus flexible et peut se plier autour des poulies et des guides-câbles. Les types les plus courants dans les avions sont les câbles 7 x 7, flexibles, et 7 x 19, extra-flexibles. Les fils de plus petit diamètre permettent au câble de se plier sans imposer autant de contrainte de compression ou de traction à chaque fil. Sur un fil de grand diamètre, le grand volume de matériau comprimé et étiré simultanément pendant une flexion entraîne sa fatigue et sa rupture. Les fils de plus petit diamètre contiennent moins d’acier à comprimer ou à étirer pendant une flexion, donc la contrainte sur l’acier n’est pas aussi grande.Les câbles d’avion peuvent être livrés avec un revêtement en nylon. Lorsqu’ils sont exposés à l’environnement, les câbles accumulent souvent des contaminants comme la saleté. Ils sont aussi sujets à la corrosion interne, lorsque l’humidité, la pluie ou l’air chargé de sel pénètre dans les faisceaux. La saleté agit comme un abrasif dans les câbles lorsqu’ils se plient autour des poulies, usant les brins individuels. Le revêtement en nylon aide à protéger les brins contre la contamination. On dit que les câbles revêtus ont une durée de vie supérieure à celle des câbles nus. Pour les avions utilisés dans des conditions relativement propres, la durée de vie d’un câble nu peut être suffisante. Pour les avions utilisés dans des environnements difficiles, comme des conditions sableuses ou salines, le câble revêtu de nylon peut être nécessaire.
On peut voir un exemple d’embout Kerney® à tige droite là où les extrémités des câbles sont fixées aux tendeurs.L’acier des câbles ne devrait pas avoir de propriétés magnétiques et ne devrait pas avoir tendance à développer des propriétés magnétiques, car cela peut attirer des contaminants qui provoquent l’usure des brins et affectent les déviations du compas. Les câbles fabriqués selon une spécification militaire, ou MIL SPEC, appelée MIL-C-18375, ont de meilleures propriétés non magnétiques que les câbles MIL-W-83420, même si les câbles 18375 ne sont pas aussi résistants.Les câbles peuvent être fabriqués en acier résistant à la corrosion, acier inoxydable, ou en acier au carbone ordinaire. Le câble en acier non résistant à la corrosion est fabriqué en acier au carbone ordinaire et est galvanisé à chaud ou électroplaqué soit avec du zinc, soit avec de l’étain sur du zinc, afin de fournir une certaine protection contre la corrosion des brins. Tous les câbles utilisés dans les avions certifiés sont censés être fabriqués selon les normes MIL SPEC. Les normes MIL-C-18375 et MIL-W-83420, maintenant connues sous le nom de MIL-DTL-83420, couvrent les exigences relatives aux câbles métalliques flexibles.
Le diamètre du câble, le lissage de surface des brins, le serrage de l’enroulement des brins et la façon dont les brins doivent être enroulés sont spécifiés. Tout cela peut affecter la capacité d’un embout de câble à tenir sur le câble pendant le sertissage. Il existe aussi des spécifications concernant la ductilité de l’acier, combien de fois peut-on le plier avant qu’il ne se rompe, l’adhérence des revêtements, la résistance à la rupture, les limites d’allongement, le fonctionnement à hautes et basses températures et la résistance aux produits chimiques courants utilisés dans les avions.
Il existe deux autres exigences qui méritent d’être mentionnées. Les câbles d’avion doivent être lubrifiés pendant leur fabrication. Cela permet aux brins individuels de glisser les uns contre les autres lorsqu’ils se plient autour d’une poulie. Sans ce lubrifiant, les brins ont tendance à s’user rapidement et le câble peut céder de l’intérieur du faisceau vers l’extérieur. En général, l’usure la plus importante des brins de câble se produit à l’intérieur des faisceaux de câbles.
FIGURE 1Un essai d’endurance est l’autre exigence MIL SPEC. Placé sous charge dans un banc d’essai, le câble subit un nombre spécifié de cycles afin de déterminer combien de temps il faut pour que les brins du câble commencent à se rompre. La figure 1 montre comment la norme MIL SPEC exige que le banc d’essai soit disposé et quelle tension le câble doit supporter à la fin de l’essai. L’essai d’endurance garantit que le câble se pliera un nombre minimal de fois avant que les brins commencent à se rompre.Pensez à plier un cintre métallique jusqu’à ce qu’il casse, puis considérez le fonctionnement d’un câble d’aileron. Sur un vol typique en Cessna 150, disons que vous actionnez les ailerons une fois toutes les cinq secondes. Cela fait 12 fois par minute, 720 fois par heure et, si l’avion a volé 4 000 heures avec les mêmes câbles, ces câbles métalliques se sont fléchis autour de leurs poulies 2,88 millions de fois. Il y a de bonnes chances que le cintre métallique n’ait pas duré aussi longtemps !
Pour tout mécanicien ou constructeur amateur, la nouvelle section de la circulaire consultative 43.13 de la FAA sur les câbles et les embouts de câble est un document utile. Les personnes qui regardent pour la première fois les tableaux de la section 8 du chapitre 7 peuvent parfois être désorientées quant à leur signification. Les tableaux 7-3 et 7-4 indiquent le diamètre du câble, la tolérance des variations du diamètre du câble et la résistance à la rupture nominale du câble. Le tableau 7-3 fournit des données pour les câbles flexibles, et le tableau 7-4 fournit les mêmes données pour les câbles non flexibles. Ce sont les tableaux à consulter lorsqu’on décide quelle charge d’épreuve appliquer aux embouts de câble après leur sertissage sur les câbles. Ces tableaux sont les lignes directrices à utiliser pour trouver la résistance nominale du câble. Lorsque des embouts sont sertis sur des câbles, l’AC 43.13 précise qu’une charge égale à 60 % de la résistance à la rupture nominale du câble doit être appliquée aux câbles et aux embouts de câble, conformément aux instructions MIL SPEC concernant la fixation des embouts de câble.
Le tableau 7-5 fournit des données pour les embouts à tige droite, qui fixent les câbles aux tendeurs. Il existe plusieurs types différents de ces embouts. Le tableau 7-5 donne aussi les données de résistance à la rupture, c’est-à-dire la résistance à la rupture nominale des embouts de câble sertis, et non celle du câble lui-même. Dans certains cas, la résistance nominale du câble et celle de l’embout de câble peuvent être les mêmes, et dans certains cas, elles peuvent ne pas l’être.
La résistance à la rupture nominale du câble indiquée dans les tableaux 7-3 et 7-4 devrait être utilisée pour l’essai de chargement d’épreuve à 60 %. Le tableau 7-5, qui concerne les embouts de câble à tige droite, fournit d’autres données essentielles concernant les diamètres et les longueurs appropriés des embouts utilisés. Les diamètres des embouts avant et après leur sertissage sont indiqués. Le sertissage désigne le fait de comprimer les embouts de câble sur le câble à l’aide d’un outil spécialement conçu pour comprimer l’embout d’une quantité prédéterminée.
Si les embouts ne respectent pas les limites de diamètre et de longueur spécifiées dans l’AC 43.13, n’installez pas le câble. Si le diamètre de l’embout n’est pas assez petit ou si sa longueur n’est pas assez grande, cela pourrait signifier que le mauvais embout a été utilisé, que le câble n’est pas de la bonne taille ou que le mauvais outil a été utilisé pour le sertir. Ces problèmes pourraient survenir parce que le technicien a accidentellement choisi des pièces ou des outils de la mauvaise taille. Les problèmes pourraient aussi venir du fait que les pièces ont été mal fabriquées.
Dans la partie 2, nous parlerons des techniques de sertissage et du dépannage des câbles de commande.