LA RUPTURE DES TENDEURS DE CÂBLES

 

 

 

Le système de freinage des tendeurs de câbles sur un avion peut être une cause d'accident.

Afin de détecter cette vulnérabilité potentielle, le pilote doit se méfier notamment des gorges tranchantes.

Sur beaucoup d'avions légers ou lourds, chaque câble d'une commande de vol est constitué d'au moins deux segments, terminés par un embout fileté et connectés entre eux par un tendeur à vis.

1) Le réglage de la tension des câbles :

2) La désolidarisation du câble :

3) L'inspection et la maintenance des tendeurs de câble :

4) Le rôle du système de freinage des tendeurs de câble :

5) Le phénomène de cisaillement :

6) Les recommandations de sécurité :

 

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1) Le réglage de la tension des câbles :

Ce tendeur permet alors de régler la tension du câble.

En tournant le corps du tendeur dans un sens ou dans l'autre, on provoque le raccourcissement ou l'allongement de l'assemblage. Afin qu'une fois réglée la longueur ne variant plus, on bloque, par des dispositifs adéquats, la rotation relative entre le corps du tendeur et les embouts filetés.

Il existe deux types de dispositifs de blocage :

 

a) Les épingle de sécurité :

Dans ce cas, un fin fil d'acier se glisse dans deux rainures, l'une sur l'embout fileté, l'autre sur le corps du tendeur.

 

Freinage par des épingles de sécurité 

 

Les épingles de sureté se glissent dans les rainures et empêchent la rotation du tendeur et des embouts.

Ce fin fil d'acier agit alors comme une clavette.

A noter que sur chaque embout fileté du tendeur, il y a une rainure extérieure ainsi qu'une rainure intérieure.

 

Rainure extérieure sur l'embout du tendeur

 

 

Rainure intérieure sur l'embout du tendeur

 

En outre, sur les modèles de tendeur conçus pour être freinés par des épingles de sécurité, il y a une gorge de présente à chaque extrémité.

 

L'épingle de sécurité en place remplit la gorge du tendeur

 

Toutefois, ces gorges si elles ne sont pas occupés par une épingle de sécurité peuvent devenir tranchante et provoquer à l'usage le sectionnement d'un seul fil-frein servant alors dispositif de freinage.

 

b) Le fil-frein :

Dans ce cas, deux fils d'acier, torsadés autour des pièces, passent dans les trous des embouts et du corps du tendeur.

 

Freinage par fil-frein

 

Ces deux fils torsadés bloquent ou limitent la rotation des pièces les unes par rapport aux autres.

Dans ce modèle de tendeur, il n'y a pas d'entrée pour les épingles de sécurité .

Tant que les fils ne sont pas rompus, le dévissage est impossible et le câble qui supporte l'ensemble conserve son intégrité ainsi qu'une longueur quasi-fixe.

A noter qu'il est possible aussi en fonction du modèle de tendeur de procéder à un freinage mixte en associant les épingles de sécurité et le fil-frein.

 

Freinage mixte avec épingles de sécurité et fil-frein

 

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2) La désolidarisation du câble :

Le câble d'une commande de vol peut se déconnecter au niveau de son tendeur si l'un des embouts filetés est dévissé. D'autant plus, s'il est aussi dépourvu d'épingles de sécurité.

Il peut en être de même en l'absence de fil-frein ou de rupture de fil-frein monté comme seul dispositif de freinage du tendeur.

 

Tendeur avec un embout fileté dévissé

 

Dans ce cas, sur le côté droit du tendeur, l'embout fileté est complètement dévissé et le fil-frein est rompu, alors qu'il est toujours en place sur le côté gauche. En outre, ce modèle de tendeur est conçu pour recevoir des épingles de sécurité mais il en est dépourvu.

Pareillement, les tendeurs conçus pour recevoir des épingles de sécurité ont des gorges à l'extrémité de chaque embout qui peuvent devenir tranchante pour du fil-frein monté seul en dispositif de freinage de tendeur.

 

Le danger du freinage avec du fil-frein sans épingle de sécurité

 

Dans ce cas, en l'absence d'épingle de sécurité, les deux brins du fil-frein ont glissé dans la gorge du tendeur. Comme le fil-frein n'est retenu qu'à son extrémité gauche, si l'embout fileté continue à tourner, les bords de la gorge entraînant le fil-frein peuvent provoquer une rupture ou un cisaillement au droit de la gorge  rendant de ce fait inefficace le système de freinage du tendeur.

 

Le fil-frein rompu sur la gauche a provoqué le dévissage de l'embout

 

En cas de rupture du fil-frein en seul dispositif de freinage sur un tendeur, l'embout peut se dévisser complètement au bout de quelques cycles de "traction-relaxation" et se libérer complètement entraînant alors de manière inévitable la dissociation du câble d'une commande de vol.

 

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3) L'inspection et la maintenance des tendeurs de câble :

Les deux méthodes de freinage, par épingles ou par fil-frein, ne sont pas décrites dans la réglementation française mais portent plutôt sur les méthodes et pratiques d'inspection et de réparation des aéronefs suivies par les mécaniciens aéronautiques.

Ainsi, parfois, pour des tendeurs conçus pour accueillir normalement des épingles de sécurité, il peut être utilisé de manière acceptable du fil-frein en l'absence cas d'indisponibilité d'épingles de sécurité.

 

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4) Le rôle du système de freinage des tendeurs de câble :

Les systèmes de freinage sont des dispositifs conçus pour résister au couple de rotation généré par la tension sur le câble torsadé.

En effet, tout câble torsadé ou toronné a tendance à tourner sur lui-même si on le soumet à une tension car les fils et les torons veulent s'aligner avec le câble. Cela crée alors un couple de torsion qui est le principe même du moteur à élastique.

De ce fait, pour les câbles raccordés à un tendeur, il s'ensuit une tendance à se dévisser notamment si par malheur la rotation du câble et le pas de vis donnent la combinaison qui va dans le sens du dévissage. D'où la nécessité de mettre en place un dispositif de freinage.

En outre, si deux câblent sont de même nature, donc torsadés dans le même sens, leurs embouts filetés auront des comportements inversés dans le corps du tendeur, l'un aura tendance à se visser, l'autre à se dévisser, car les pas de vis sont inversés de part et d'autre du tendeur. Ceci afin que les deux se vissent ou se dévissent simultanément pour que la rotation effectué en vue du réglage soit effective.

Néanmoins, malgré que sur un tendeur, l'un des câbles a toujours tendance à se dévisser lorsque l'on applique une tension, on a toujours supposé qu'un fil à freiner correctement posé possédait une résistance suffisante pour s'opposer à la force de dévissage, car celle-ci ne présente qu'une faible partie de la force de tension du câble. Mais ce freinage est-il toujours suffisant?

A noter que, si les deux pas de vis étaient dans le même sens, la rotation du corps du  tendeur ne produirait aucune modification de sa longueur.

 

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5) Le phénomène de cisaillement :

Lorsque qu'un fil-frein casse, l'embout fileté peut rapidement se dévisser totalement et se désolidariser du corps du tendeur de câble.

Ce phénomène qui peut provoquer la rupture du fil-frein est en général inattendu.

La rupture du système de freinage du tendeur de câble résulte bien souvent d'une mauvaise installation initiale comme par exemple une amorce de rupture provoquée lors de la mise en place.

Toutefois, si un tendeur de câble destiné initialement à être freiné par une épingle de sécurité l'est seulement avec un fil-frein en acier, la gorge du tendeur laissée vide en l'absence d'épingle peut cisailler le fil-frein.

En effet, quand l'embout fileté est en rotation par rapport au corps du tendeur, le fil-frein glisse en hélice et se prend dans les bords de la gorge vacante.

Si la rotation continue, les angles vifs de la gorge blessent progressivement puis cisaillent le fil-frein retenu par son attache à l'embout et dès lors que le fil-frein est rompu, plus rien n'empêche l'embout de se dévisser définitivement.

Pour un assemblage de freinage ne comportant de fil-frein qu'à l'un des deux embouts, il est démontré que, dès l'application d'une charge importante située néanmoins dans les limites d'emploi de l'aéronef, l'embout qui veut se visser ne bouge pas alors que l'embout qui veut se dévisser le fait à partir de faibles efforts.

Puis, lorsque les efforts sont relâchés, l'embout qui s'est dévissé se revisse, mais sans revenir à sa position initiale. Ainsi, au bout d'un certain nombre de cycles de sollicitation-relaxation, l'embout n'est en prise que par très peu de filets, ce qui risque fortement de permettre la désolidarisation sous faibles efforts.

A noter que dans le cas d'un tendeur en laiton muni d'une gorge avec un assemblage freiné avec du fil-frein, l'effort de rupture du câble sous un effort statique est diminué d'environ 25% en moyenne par rapport au même assemblage sans aucun freinage car sous les mêmes efforts, un tendeur sans gorge ne blesse pas le fil-frein. Par contre, les tendeurs en inox sans freinage, quant à eux, n'ont pas montré de tendance au dévissage malgré des efforts appliqués relativement importants.

Le matériau constituant le tendeur de câble influence le phénomène de vissage et de dévissage. En effet, les phénomènes de vissage-dévissage des câbles dans leur tendeur sont directement dépendants des matériaux en contact et du sens du toronnage des câbles.

 

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6) Les recommandations de sécurité :

Il existe donc des risques de désolidarisation des assemblages de commandes de vol lorsqu'ils sont constitués d'un tendeur pourvu de gorges et uniquement freiné par un fil-frein.

En outre, ce risque de désolidarisation peut survenir sous des efforts rencontrés en vol.

Il apparaît alors nécessaire de s'assurer du contrôle des commandes de vol de tous les avions équipés d'assemblages de freinage dont les tendeurs sont pourvus de gorges afin de s'assurer de la présente d'épingles de sécurité, notamment lors de la visite prévol effectuée par le pilote.

Ainsi, le pilote, lors de la visite prévol, doit être attentif aux assemblages des commandes de vol en vérifiant que, si les tendeurs sont pourvus de fil-frein, celui-ci ne puisse être blessé par des gorges sans épingles de sécurité.

De même que le mécanicien doit vérifier et corriger systématiquement les montages défaillants car une gorge peut jouer un rôle destructeur en tranchant ou en cisaillant le fil-frein au fur et à mesure que le tendeur tourne sous l'effet de la rotation-torsion imposée par les câbles.

Par contre, quand la gorge comporte une épingle de sécurité, elle ne peut trancher le fil-frein. Mais poser un fil-frein dans ces conditions s'avère être une précaution inutile car logiquement l'épingle suffit à elle seule a assurer un freinage sans défaillance, sauf si elle se romprait elle-même.

En conséquence, il faut pour les dispositifs de freinage des tendeurs de câbles : soit des tendeurs sans gorges et freinés par du fil-frein ou soit des tendeurs avec gorges freinés exclusivement à l'aide d'épingles de sécurité.

 

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