Masse et centrage : le calcul expliqué avec un exemple

Masse et centrage : le calcul expliqué avec un exemple

Un avion trop lourd ou mal chargé peut refuser de décoller, monter à peine, ou devenir impossible à contrôler. Le calcul de masse et centrage prend cinq minutes au sol. C'est l'une des vérifications les plus importantes avant un vol avec passager, et un grand classique de l'examen théorique.

Schéma : bras de levier, centre de gravité et limites de centrage

Deux vérifications, pas une

  1. La masse : l'avion est-il sous sa masse maximale autorisée au décollage ?
  2. Le centrage : le centre de gravité est-il entre les limites avant et arrière fixées par le constructeur ?

Un avion peut être sous sa masse maximale et pourtant mal centré, par exemple avec des bagages lourds tout à l'arrière.

Pourquoi c'est vital

  • Trop lourd : décollage plus long, montée faible, vitesse de décrochage plus élevée, structure sollicitée au-delà de ses calculs.
  • Centrage trop avant : avion lourd du nez, qui peut manquer de profondeur pour arrondir à l'atterrissage.
  • Centrage trop arrière : avion instable en tangage, et sortie de décrochage ou de vrille parfois impossible. C'est la situation la plus dangereuse.

La méthode des moments

Chaque élément chargé a une masse et une position, le bras de levier, mesurée depuis un point de référence du constructeur. Masse × bras de levier = moment.

  1. Listez chaque élément : avion vide, pilote, passager, carburant, bagages.
  2. Multipliez chaque masse par son bras de levier.
  3. Additionnez les masses, puis les moments.
  4. Centre de gravité = total des moments ÷ masse totale.
  5. Comparez avec les limites du manuel de vol.

Pour le carburant, convertissez les litres en kilogrammes : l'Avgas pèse environ 0,72 kg par litre.

Un exemple chiffré

Valeurs fictives pour l'exemple. Utilisez toujours celles du manuel de vol de votre appareil.

  • Avion vide : 300 kg × 0,40 m = 120 kg·m
  • Pilote : 80 kg × 0,50 m = 40 kg·m
  • Passager : 75 kg × 0,50 m = 37,5 kg·m
  • Carburant : 50 L × 0,72 = 36 kg × 0,60 m = 21,6 kg·m
  • Bagages : 10 kg × 1,20 m = 12 kg·m

Masse totale 501 kg, moment total 231,1 kg·m, centre de gravité ≈ 0,46 m. Avec une masse maximale de 520 kg et des limites de 0,35 à 0,52 m, le chargement est acceptable.

Beaucoup de manuels proposent aussi un graphique : on y reporte la masse et le moment, et on vérifie que le point tombe dans l'enveloppe autorisée.

N'oubliez pas l'atterrissage

En vol, le carburant se consomme. La masse diminue et le centre de gravité peut se déplacer. Vérifiez que le centrage reste dans les limites avec le carburant restant à l'arrivée.

Testez-vous

Combien pèsent 80 litres d'Avgas ?
Environ 58 kg (80 × 0,72).

Masse totale 600 kg, moment total 270 kg·m : où est le centre de gravité ?
À 0,45 m du point de référence (270 ÷ 600).

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Performances et chargement, maîtrisés

Le module Performances d'Objectif Cockpit couvre la masse et le centrage, les distances de décollage et d'atterrissage corrigées et le vent de travers, avec des exemples chiffrés.