Un actionneur est un type de transducteur, un dispositif capable de convertir une forme d’énergie en une autre. L’énergie peut provenir d’un courant électrique, d’une pression hydraulique ou pneumatique.
Un moteur est un exemple d’actionneur qui transforme l’énergie de l’électricité ou du carburant en énergie de mouvement circulaire. Un vérin linéaire, quant à lui, convertit l’énergie du mouvement rotatif en mouvement linéaire. Les actionneurs piézoélectriques sont un exemple de type de vérin linéaire. Ces dispositifs peuvent être très petits, comme des micro et des mini actionneurs, ou très grands, comme dans le cas des actionneurs robustes.
Vérins linéaires sur les volets d’avion
L’automatisation des avions est utilisée pour les volets. Les volets sont montés par des charnières sur le bord de fuite des ailes d’un avion à voilure fixe. Leur fonction est triple :
1. Réduire la vitesse de décrochage.
2. Augmenter l’angle de descente.
3. Réduire l’angle de tangage de l’appareil. À l’atterrissage, cela améliore la visibilité du pilote sur la piste par‑dessus le nez de l’avion.
Train d’atterrissage
Pour que le train d’atterrissage fonctionne correctement, plusieurs vérins linéaires doivent intervenir. D’abord, la trappe qui abrite le train d’atterrissage doit s’ouvrir, ce qui est assuré par des vérins linéaires. Ensuite, le train lui‑même doit être abaissé à l’aide d’actionneurs lorsque l’avion est en position.
Vérins linéaires et poussée inversée
Immédiatement après le toucher des roues, la poussée inversée est utilisée pour fournir la décélération nécessaire de l’appareil. Ici, la force fournie par les gaz d’échappement de l’avion est dirigée vers l’avant, à l’encontre du sens de déplacement. Les avions à hélice peuvent également utiliser des vérins linéaires pour produire une poussée inversée en vol. Cela permet une décélération rapide, des changements de vitesse rapides et de gérer l’accumulation de vitesse rencontrée lors de piqués prononcés.
Mini actionneurs et avions modèles réduits
Mini actionneurs et même micro actionneurs sont utilisés dans les modèles réduits d’avions radiocommandés. Pour les très petits modèles (moins de 10 g de masse totale), les actionneurs sont la seule solution viable grâce à leur compacité, leur faible consommation et leur poids réduit par rapport à d’autres solutions. Les mini actionneurs sont idéaux pour le contrôle des ailerons et les applications de direction sur les avions radiocommandés.Tous les principes ci‑dessus sont illustrés dans cette vidéo, montrant la benne d’un camion‑jouet porte-conteneurs qui se lève et s’abaisse à l’aide d’un vérin linéaire.
L’utilisation d’un vérin linéaire peut offrir des performances optimales, à la fois fiables et durables. Les vérins linéaires contemporains emploient une noix à billes et une vis à forte démultiplication et offrent plus de 90 % d’efficacité. À comparer au design classique à vis filetée Acme, qui offrait généralement une efficacité comprise entre 20 et 70 %. Cette robustesse, leur taille relativement compacte au regard de la force exercée et leur flexibilité en termes de puissance et de commande font des vérins linéaires un atout majeur pour les systèmes de commande aéronautiques.