Voir la source de Dérive (empennage)

{{En-tête label|BA|année=2022}}
{{Voir homonymes|Dérive}}
{{Article général|Empennage|Configuration générale d'un avion}}
{{Article audio|fichier 1=FR Dérive (empennage).ogg|oldid=210601734|date=22 avril 2024}}
La '''dérive''' est, en [[aéronautique]], une surface verticale qui assure la [[Stabilité (aéronautique)|stabilité]] de route (sur l'axe de [[Lacet (mouvement)|lacet]]) et le contrôle directionnel des [[avion]]s, et des [[aéronef]]s volant selon les mêmes principes aérodynamiques qu'un avion : [[planeur]]s, [[missile de croisière|missiles de croisière]], [[Drone|drones]] ou encore [[navette spatiale|navettes spatiales]]. Les [[hélicoptère]]s ont aussi une dérive, dont le rôle se limite à la stabilité.

La dérive se compose presque toujours d'une partie fixe et d'une partie mobile, la [[gouverne]]. Son dimensionnement est imposé par des règles aérodynamiques. Il n'est pas rare de doter un avion de deux dérives, qui peuvent alors assurer les mêmes fonctions de stabilité et de contrôle tout en ayant des dimensions plus petites. La position de la dérive par rapport à l'avion est aussi mise à profit pour en faire un support d'antenne ou même un panneau publicitaire.

[[File:Tailfins at Leeds Bradford Airport.jpg|thumb|right|Dérives d'[[Avion de ligne|avions de ligne]].|alt=plusieurs dérives d'avion de ligne, visibles par-dessus un monticule. Chacune porte le nom d'une compagnie aérienne.]]<!-- fin d'intro = en face de  table des matières -->

== Historique ==
[[File:1902 Wright glider fly.jpg|thumb|left|[[Planeur Wright de 1902]].|alt=photo N&B d'un planeur biplan, avec deux dérives, piloté par un homme allongé sur le ventre.]]
[[Eilmer de Malmesbury]], à propos de sa tentative peu fructueuse de vol plané vers 1015, écrivait qu'il lui avait manqué d'avoir aux pieds des ailettes qui auraient pu le stabiliser, à la manière des plumes montées à l'arrière d'une [[Flèche (arme)|flèche]]. La stabilité du vol, surtout en [[Lacet (mouvement)|lacet]] était la difficulté la plus pénalisante pour les pionniers comme [[Otto Lilienthal]] et [[Clément Ader]]<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=John D., Jr.|nom1=Anderson|titre=Inventing flight : the Wright brothers & their predecessors|lieu=Baltimore|éditeur=[[Johns Hopkins University Press]]|année=2004|pages totales=176|passage=8|isbn=0-8018-6874-2|isbn2=978-0-8018-6874-0|isbn3=0-8018-6875-0|oclc=52302203|présentation en ligne={{Google livres|rBmqswEACAAJ}}|consulté le=2022-09-06}}.</ref>. Les [[Orville et Wilbur Wright|frères Wright]] ont décidé d'abord d'améliorer la stabilité, en construisant des planeurs, puis d'ajouter un moteur. Ils ont introduit une dérive verticale (double) sur leur [[Planeur Wright de 1902|planeur de 1902]], qui n'existait pas sur les versions précédentes. Dans les premiers essais, elle semble plutôt aggraver les problèmes, mais après avoir compris qu'il fallait la coordonner avec la commande de [[roulis]], ils parviennent à rendre leur planeur pilotable sur tous les axes. Elle est reprise, presque à l'identique, sur leur avion motorisé ''[[Wright Flyer|Flyer]]'' qui vole fin 1903<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Wright Flight Stability and Control Wright Flight Stability and Control- Flight Science and Technology - University of Liverpool|url=https://www.liverpool.ac.uk/flight-science/fs/fshistory/wright/stability/|site=liverpool.ac.uk|consulté le=2021-10-16}}.</ref>.

== Rôle de stabilisation ==
[[Fichier:Vertical tail fr.svg|thumb|L'avion est en dérapage, la dérive crée un [[Moment d'une force|moment]] qui la ramène dans l'axe.|alt=représentation de la silhouette d'un avion quadrimoteur dans légèrement oblique (dans le plan horizontal) par rapport flux d'air. La dérive exerce une force qui tend à la ramener dans l'axe.]]
Le rôle essentiel de la dérive est de stabiliser l'avion en [[Lacet (mouvement)|lacet]] : lorsque l'avion a une attaque oblique (sa vitesse n'est pas parfaitement dans son axe de symétrie, il {{citation|dérape}}), la dérive crée une force qui le ramène en position symétrique. Cet effet est illustré ci-contre : les lignes verticales représentent le flux relatif de l'air, la flèche rouge représente la [[Portance (aérodynamique)|portance]] créée par la dérive. Le [[Profil (aérodynamique)|profil]] de la dérive verticale est symétrique : elle ne doit pas créer de [[Portance (aérodynamique)|portance]] dans une direction ou l'autre lorsque l'angle de dérapage est nul<ref name=hamburg/>.

L'efficacité de la dérive est exprimée par un coefficient [[Grandeur sans dimension|adimensionnel]], le coefficient de volume de la dérive<ref name=MIT>{{Lien web|langue=en|titre=Lab 8 Notes – Basic Aircraft Design Rules|url=https://www.semanticscholar.org/paper/Lab-8-Notes-%E2%80%93-Basic-Aircraft-Design-Rules/a6b30a0d1e27e52074f17d62ec00572c99b191c1|site=semanticscholar.org|consulté le=2021-10-01}}.</ref> :

:<math>V_v = \frac{S_vl_v}{Sb}</math>

Où :
*<math>S_v</math> est la surface de la dérive
*<math>l_v</math> est son [[Levier (mécanique)|bras de levier]] : la distance entre le centre de la dérive et le [[centre de gravité]] de l'avion
*<math>S</math> est la [[surface alaire]]
*<math>b</math> est l'[[envergure]] de l'appareil

La valeur <math>V_v</math> se situe entre 0,06 et 0,08 pour la plupart des avions et est légèrement plus élevée pour un [[avion de ligne]] que pour un [[Avion de chasse|chasseur]]<ref name=hamburg>{{Lien web|langue=en|titre=Aircraft Design Opening|url=https://www.fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz/HOOU/enhanced/table_of_content/toc.html|site=fzt.haw-hamburg.de|consulté le=2021-10-01}}.</ref>. Une valeur trop faible donne un avion instable, sujet au [[roulis hollandais]]<ref name=MIT/>. Une conséquence de cette expression est que lorsqu'une version d'un avion avec un [[fuselage]] raccourci est développée, il faut souvent agrandir la dérive : <math>l_v</math> diminue, ce qu'il faut compenser en augmentant <math>S_v</math>. C'est ainsi que le [[Boeing 747SP]] et l'[[Airbus A318]] ont des dérives agrandies par rapport aux avions dont ils sont dérivés<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Dennis|nom1=Punnett|titre=The Observer's Book of Aircraft|éditeur=Penguin Books, Limited|année=1978|pages totales=254|passage=34|isbn=978-0-7232-1577-6|présentation en ligne={{Google livres|YSQQjPgfqu0C}}|consulté le=2022-09-02}}.</ref>.

Comme les [[Aile (aéronautique)|ailes]], la dérive est sujette au phénomène de [[Décrochage (aérodynamique)|décrochage]] : avec un angle trop important par rapport au flux d'air, c'est-à-dire un avion en situation de fort dérapage, elle devient inopérante : des vortex se forment et annulent sa portance. Ce phénomène est retardé par l'utilisation d'une « épine dorsale » qui prolonge vers l'avant la base de la dérive, à la manière de l'[[extension du bord d'attaque]] utilisée sur les ailes de nombreux avions<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Fabrizio|nom1=Nicolosi|prénom2=Danilo|nom2=Ciliberti|prénom3=Pierluigi|nom3=Della Vecchia|titre=Aerodynamic Design Guidelines of Aircraft Dorsal Fin|périodique=34th AIAA Applied Aerodynamics Conference|éditeur=American Institute of Aeronautics and Astronautics|date=2016-06-13|isbn=978-1-62410-437-4|doi=10.2514/6.2016-4330|lire en ligne=https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/6.2016-4330|consulté le=2022-09-05}}.</ref>.

== Rôle dans le pilotage en lacet ==
[[File:Aileron yaw.gif|thumb|Comportement de la dérive lors d'un mouvement de rotation de l'avion sur son axe vertical. |alt=image animée d'un avion de couleur orange, on voit sa dérive bouger.]]
<imagemap>
Fichier:Light aircraft rudder and trim tab.JPG|thumb|Dérive d'un avion léger, avec sa gouverne et son compensateur.|alt=la partie arrière de la dérive est mobile et forme la gouverne. Une autre partie mobile plus petite est insérée dans la gouverne, c'est le compensateur. 
rect 800 1250 1350 3200 [[Compensateur (aéronautique)|Compensateur de lacet]]
rect 713 193 2040 3600 [[Gouverne]]
desc bottom-right
</imagemap>

La dérive possède une ou plusieurs parties mobiles, appelées [[gouverne]]s, qui permettent le contrôle en [[Lacet (mouvement)|lacet]] de l'avion<ref>{{CNRTL|gouverne|A. pext.}}.</ref>. Contrairement à ce que son nom ou le terme de [[gouvernail]] de direction d'un bateau pourraient laisser croire, la gouverne de direction ne permet pas à l'avion de changer de direction. Il lui faut s'incliner à l'aide des [[Aileron (aéronautique)|ailerons]], la gouverne de direction étant alors utilisée pour éviter le dérapage. De rares avions possèdent une dérive monobloc. C'est alors la totalité de la dérive qui pivote pour jouer le rôle de gouverne. C'est le cas, par exemple, du [[Lockheed SR-71 Blackbird]]<ref>{{Lien web|langue=en|prénom=Yvonne|nom=Gibbs|titre=Past Projects - SR-71 Blackbird|url=http://www.nasa.gov/centers/dryden/history/pastprojects/SR71/index.html|site=NASA|date=2017-05-04|consulté le=2021-10-01}}.</ref>.

Le couple de lacet exercé par la gouverne s'écrit<ref name=AlSh>{{article|langue=en|prénom=Omran|nom=Al-Shamma|prénom2=Ali|nom2=Rashid|prénom3=Haitham S.|nom3=Hasan|titre=An Educational Rudder Sizing Algorithm for Utilization in Aircraft Design Software|url=https://www.researchgate.net/publication/322728881_An_instructive_algorithm_for_aircraft_elevator_sizing_to_be_used_in_preliminary_aircraft_design_software|doi=10.5937/jaes15-14829|périodique=strazivanja i Projektovanja za Privredu|volume=15|numéro=4|pages=489-494|date=2017|consulté le=2022-09-02}}.</ref> :

:<math>N_{lacet}= l_v \times F</math>.

Où 
* <math>F</math> est la force latérale crée par la gouverne, 

soit<ref name=AlSh/> :
: <math>F=\bar{q}S_vC_{lv}</math>

Le terme <math>\bar{q}</math> est la [[pression dynamique]], grandeur [[aérodynamique]] qui est quadratique de la vitesse <math>V</math> de l'avion<ref name="Standardization">{{Ouvrage|langue=en|nom1=Rapport NACA|titre=Standardization and aerodynamics NACA Technical Note {{N°|134}}|éditeur=|année=1923|lire en ligne=http://authors.library.caltech.edu/47897/1/KNInacatn134.pdf}}.</ref> :

: <math>\bar{q} = \tfrac{1}{2}\, \rho\, V^{2}</math>

<math>C_{lv}</math> est un [[coefficient de portance]] de l'ensemble dérive-gouverne, qui dépend notamment de l'angle de braquage de la gouverne<ref name="AlSh"/>.

Il faut noter que la force exercée par la gouverne est [[Fonction quadratique|quadratique]] de la vitesse de l'avion. C'est pour cela qu'un avion qui doit être pilotable à basse vitesse {{incise|parce qu'on veut l'utiliser sur des pistes courtes, ou parce que sa mission l'exige (avions d'attaque au sol, avion bombardier d'eau)}} doit être doté d'une gouverne très grande. Cela vaut aussi pour les autres commandes. L'efficacité à basse vitesse de la gouverne est améliorée quand elle est « soufflée » par le flux d'air accéléré par l'hélice<ref>{{Ouvrage|prénom1=Lance|nom1=Watson|prénom2=Billy|nom2=Johnson|titre=Aéronef à un seul moteur|éditeur=|date=2000-10-25|isbn=|lire en ligne=https://patents.google.com/patent/EP1046577A2/fr|consulté le=2022-09-03}}.</ref>.

De façon générale, la gouverne d'un avion est dimensionnée pour le « pire cas possible », c'est-à-dire la panne d'un moteur juste après le [[décollage]] (alors que la vitesse est encore faible). La gouverne doit être capable, à la vitesse de décollage, d'exercer un [[Couple (physique)|couple]] suffisant pour compenser l'asymétrie liée à l’arrêt inopiné d'un moteur<ref name="hamburg"/>. Un autre cas ayant un impact sur le dimensionnement est celui d'un [[atterrissage]] par fort vent latéral<ref name="AlSh"/>.

L'effort créé par la gouverne, sur un avion conventionnel, est exercé bien au-dessus du [[centre de gravité]] de l'appareil. Pour cette raison, en plus d'un couple de lacet, la gouverne crée aussi un couple de [[roulis]], qui doit être compensé par l'action des ailerons. Réciproquement, l'action des ailerons, qui vise à créer un couple en roulis, induit une asymétrie de traînée et donc un couple de lacet. La gouverne est toujours utilisée de concert avec les ailerons<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Warren F.|nom1=Phillips|titre=Mechanics of flight|lieu=New York|éditeur=[[John Wiley & Sons|Wiley]]|année=2004|pages totales=966|passage=564|isbn=0-471-33458-8|isbn2=978-0-471-33458-3|oclc=51900241|lire en ligne={{Google livres|6-_iGbJHM-8C}}|consulté le=2022-09-07}}.</ref>.

La gouverne comporte elle-même une surface mobile plus petite : le [[Compensateur (aéronautique)|compensateur de lacet]]. Le compensateur est typiquement commandé par une roue crantée. Orienté d'un côté, il crée un effort aérodynamique pour « pousser » la gouverne en sens inverse. Cela permet de réduire l'effort demandé au pilote en évitant de devoir appuyer constamment le palonnier du même côté, par exemple par vent latéral ou en cas de panne d'un moteur sur un avion multimoteur. Sur un [[monomoteur]], le compensateur sert aussi à équilibrer le couple de lacet créé par l'hélice<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=United States. Civil Aeronautics Administration|titre=Flight Instructor's Handbook|éditeur=U.S. Government Printing Office|collection=C.A.A. technical manual|année=1956|pages totales=137|passage=116|lire en ligne={{Google livres|ip__AdK5zawC}}|consulté le=2022-09-09|numéro chapitre=105}}.</ref>.

== Fonctions auxiliaires ==
[[File:59-1518 Boeing EC-135K United States Of America Tail (8801916789).jpg|thumb|left|upright|Au sommet de la queue de ce [[Boeing 707]], une antenne HF.|alt=queue d'avion. au sommet se trouve une antenne, qui dépasse largement vers l'avant, comme une lance.]]
Si la présence de la dérive est une nécessité aérodynamique, elle peut être mise à profit pour d'autres utilisations. Elle peut porter le [[Plan horizontal (aéronautique)|stabilisateur horizontal]], dans le cas d'un [[empennage en T]] ou cruciforme. Cette solution est très courante sur les [[Aviation d'affaires|avions d'affaires]] à moteur arrière et on la retrouve parfois sur des avions beaucoup plus massifs ([[Lockheed C-5 Galaxy]], [[Handley Page Victor]], [[Vickers VC10]]). La dérive doit alors être capable d'absorber un [[flottement]] important<ref>{{Article|langue=en|prénom1=W. P.|nom1=Jennings|prénom2=M. A.|nom2=Berry|titre=Effect of Stabilizer Dihedral and Static Lift on T-Tail Flutter|périodique=Journal of Aircraft|volume=14|numéro=4|date=1977-04|issn=0021-8669|issn2=1533-3868|doi=10.2514/3.58785|lire en ligne=https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/3.58785|consulté le=2022-09-03|pages=364–367}}.</ref>.

Un [[tube de Pitot]], instrument servant à mesurer la vitesse de l'avion par rapport à l'air qui l'environne, est souvent placé sur la dérive, où il rencontre un flux d'air peu perturbé par le reste de l'avion. C'est le cas sur le [[Boeing 737]]<ref>{{Lien web|langue=en|auteur=Aircraft Avionic, Aircraft Mechanic|titre=Why does B737 have pitot tubes on vertical stabilizier?|url=https://aircrafttechnic.com/aircraft_mechanic/why-does-b737-have-pitot-tubes-on-vertical-stabilizier/|site=Aircraft Technic|date=2020-12-24|consulté le=2021-10-01}}.</ref>. Le sommet de la dérive est aussi un bon endroit pour placer certains types d'antennes : cet emplacement réduit leur zone d'ombre créée par l'avion lui-même<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Allen J.|nom1=Lockyer|prénom2=Jayanth N.|nom2=Kudva|prénom3=Daniel P.|nom3=Coughlin|prénom4=Kevin H.|nom4=Alt|prénom5=Christopher A.|nom5=Martin|prénom6=Michael D.|nom6=Durham |prénom7=Allan C.|nom7=Goetz|titre=Prototype testing and evaluation of a structurally integrated conformal antenna installation in the vertical tail of a military aircraft|date=1997-06-19|doi=10.1117/12.276605|lire en ligne=http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=923081|périodique=Proceedings Volume 3046, Smart Structures and Materials 1997: Smart Electronics and MEMS|consulté le=2021-10-01|pages=173–181 }}.</ref>.

Sur les avions pourvus d'une [[antenne long-fil]], dispositif devenu rare sauf sur les avions légers, celle-ci est généralement tendue entre la dérive et le dessus du fuselage<ref>{{Lien web|langue=en-US|prénom=Editorial|nom=Team|titre=The Different Types of Aircraft Antennas And Their Function|url=https://aerocorner.com/blog/types-of-aircraft-antennas/|site=Aero Corner|date=2019-09-30|consulté le=2021-10-15}}.</ref>. La dérive peut aussi contenir un réservoir de carburant. C'est le cas par exemple sur le [[Vickers VC10|Super VC10 de Vickers]]<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Fuel System|url=https://www.vc10.net/Technical/fuel_system.html|site=vc10.net|consulté le=2021-10-15}}.</ref>.

Étant la partie la plus visible de l'avion lorsqu'il est au sol, la dérive d'un avion de ligne porte presque toujours le logo de la [[compagnie aérienne]] qui l'exploite. Quelquefois, le plan horizontal possède des spots lumineux, qui éclairent la dérive au sol, pour qu'un avion stationné de nuit puisse servir de panneau publicitaire pour la compagnie<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Exterior Airliner Lights|url=https://www.airlinerspotter.com/airliner-exterior-lights.htm|site=airlinerspotter.com|consulté le=2022-09-03}}.</ref>.

== Construction ==
Sur les [[Avion de ligne|avions de ligne]] par exemple, la construction de la dérive est similaire à celle des [[Aile (aéronautique)|ailes]] : des [[longeron]]s en alliage d'[[aluminium]] assurent sa rigidité, des [[Nervure (aéronautique)|nervures]] sont placées perpendiculairement aux longerons et soutiennent une peau en aluminium ou en [[Matériau composite|composite]]<ref>{{Article|langue=en|auteur1=Rajshekar H Nagaraj|auteur2=Vishal H Borkar|titre=Weight Optimization of the Vertical Tail in-Board Box Through|périodique=IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering|volume=13|numéro=3|pages=71-78|date=May- Jun. 2016|lire en ligne=http://www.iosrjournals.org/iosr-jmce/papers/vol13-issue3/Version-6/J1303067178.pdf|format=PDF}}.</ref>. Quelques avions possèdent une dérive dotée d'une articulation, capable de se rabattre sur le côté pour stationner l'avion dans un hanger limité en hauteur. C'est le cas par exemple du [[North American A-5 Vigilante]], un avion de reconnaissance [[supersonique]] de l'[[United States Navy|US Navy]], dont la hauteur était limitée par les hangars des porte-avions<ref>{{Lien web|langue=en-GB|titre=North American A-5 Vigilante – Aeroflight|url=http://www.aeroflight.co.uk/aircraft/types/type-details/north-american-a-5-vigilante.htm|site=aeroflight.co.uk|date=26 June 2016|consulté le=2022-09-10}}.</ref>.
{{clr}}
== Intérêt des dérives multiples ==
Certains avions possèdent deux, ou même trois dérives. Plusieurs raisons peuvent motiver un tel choix de conception.

=== Contraintes d'encombrement ===
[[File:Lockheed L-1649 Constellation TWA.jpg|thumb|Un [[Lockheed Constellation]] en vol.|alt=avion de ligne quadrimoteur à hélices. Sa queue possède trois surfaces verticales, assez petites.]]
Avec plusieurs dérives, leurs valeurs <math>V_v</math> s'ajoutent. Cela permet de réaliser des dérives plus petites. Sur certains appareils, le choix de dérives multiples était motivé par la réduction de la hauteur de l'avion, afin de pouvoir le stationner dans des hangars existants. C'est pour cette raison que le [[Lockheed Constellation]], avion très grand pour son époque, a reçu pas moins de trois dérives<ref>{{Lien web|langue=en|auteur=Dennis Simanaitis|titre=CELEBRATING THE CONNIE PART 1|url=https://simanaitissays.com/2019/02/23/celebrating-the-connie-part-1/|site=simanaitissays.com|date=2019-02-23|consulté le=2021-10-01}}.</ref>. Cette contrainte est particulièrement importante pour les avions destinés à l'[[aéronautique navale]], dont la hauteur est limitée par les hangars situés sous le [[Pont d'envol|pont]] des [[porte-avions]]. Le [[Grumman F-14 Tomcat]] par exemple a ainsi reçu une double dérive<ref>{{Lien web|langue=en-US|auteur=David Malmad|titre=Speaker Briefing: F-14 Review|url=http://gpsana.org/?p=2963|site=gpsana.org|date=February 8, 2021|consulté le=2022-09-03}}.</ref>.

=== Contraintes de furtivité ===
Nombre d'[[Avion furtif|avions furtifs]] possèdent des doubles dérives, généralement obliques : c'est le cas du [[Lockheed Martin F-117 Nighthawk]], du [[Lockheed Martin F-22 Raptor]], du [[Soukhoï Su-57]] ou encore du [[Chengdu J-20]]. En effet, la dérive verticale d'un avion contribue de façon assez importante à sa [[surface équivalente radar]] (SER), car les dièdres à angle droit renvoient les ondes radio vers l'émetteur. La présence de deux dérives obliques et de plus petite taille aide à réduire la SER<ref>{{Lien web|lang=en|auteur1=Yue Kuizhi|auteur2=Sun Cong|auteur3=Ji Jinzu|titre=Numerical simulation on the stealth characteristics of twin-vertical-tails for fighter--《Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics》2014年02期|url=https://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTotal-BJHK201402004.htm|site=en.cnki.com.cn|consulté le=2021-10-01}}.</ref>.

=== Contraintes aérodynamiques ===
Certains avions ont vu la conception de leur dérive affectée par des considérations aérodynamiques spécifiques. À titre d'exemple, l'[[Antonov An-225 Mriya|Antonov An-225]] a été conçu pour transporter sur son dos la navette [[Bourane]] et d'autres charges. Ainsi, l'avion ne pouvait être stabilisé par une dérive classique (unique et placée dans son plan de symétrie) : elle aurait été située dans la masse d'air perturbée par la charge dorsale. L'An-225 a donc reçu un empennage « en H » : deux dérives aux extrémités de son stabilisateur horizontal<ref>{{Chapitre|langue=en|prénom1=Uwe|nom1=Clausen|prénom2=Heinrich|nom2=Frye|prénom3=Harald| nom3=Sieke|titre chapitre=Integrated Air Cargo Hub (IACH) – The Air Cargo Transport Chain of the Future|titre ouvrage=Efficiency and Logistics|éditeur=Springer Berlin Heidelberg|date=2013|lire en ligne=http://dx.doi.org/10.1007/978-3-642-32838-1_7|consulté le=2021-10-01|passage=63–69}}.</ref>.

Dans le même ordre d'idées, voir ci-dessous l'image du transport de la [[navette spatiale]] de la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]], un [[Boeing 747]] modifié pour transporter la navette spatiale, qui a reçu deux petites dérives supplémentaires aux extrémités du plan horizontal, et celle du [[Miassichtchev VM-T]], [[Bombardier (avion)|bombardier]] russe modifié pour le transport de charges externes. De même, les quatre dérives du [[Grumman E-2 Hawkeye]] permettent de limiter leur hauteur afin qu'elles ne soient pas dans le sillage du radôme<ref>{{Chapitre|langue=en|titre chapitre=IRE3 Member: IRB Membership Roster|titre ouvrage=Handbook of SOPs for Good Clinical Practice|éditeur=CRC Press|date=2004-02-17|lire en ligne=http://dx.doi.org/10.1201/9780203492062-54|consulté le=2021-10-15|passage=221–222}}.</ref>.

<gallery mode="packed" caption="Contraintes liées à la charge">
Fichier:Antonov An-225 with Soviet space shuttle Buran on top.jpeg|alt=Avion cargo à six moteurs portant une navette spatiale sur le dos.|L'[[Antonov An-225 Mriya|Antonov 225]] portant la navette [[Bourane]].
Fichier:Atlantis on Shuttle Carrier Aircraft 2.jpg|alt=Boeing 747 portant une navette spatiale sur le dos|Transport de la [[navette spatiale]] de la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]].
Fichier:Myasishchev VM-T Atlant at Ramenskoye Airport 2013 (518-10).jpg|alt=bombardier soviétique portant un réservoir de fusée, de forme ovale, sur le dos.|Miassichtchev VM-T ''Atlante'' portant un réservoir de fusée.
Fichier:Grumman E-2C Hawkeyes of VAW-115 fly past Mount Fuji on 15 February 2007 (070215-N-2604L-024).jpg|alt=avion à hélice bimoteur, avec un radar dorsal (ressemblant à une soucoupe).|[[Grumman E-2 Hawkeye]].
</gallery>

=== Angle de tir ===

[[File:Messerschmitt Bf 110C fighter cutaway drawing, 1941 (44266186).png|thumb|left|Ecorché d'un Bf 110, illustrant la position de la mitrailleuse arrière.]]
Certains chasseurs lourds et chasseurs-bombardiers de la seconde guerre mondiale avaient une mitrailleuse montée à l'arrière du cockpit, tirant vers l'arrière. Sur des avions comme le [[Messerschmitt Bf 110]] ou le [[Potez 630]], une double dérive, en H, permettait d'éviter d'avoir la dérive au milieu de l'angle de tir de la mitrailleuse, et donc, de faire feu contre un avion en poursuite<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Johannes|nom1=Kaufmann|titre=An Eagle's Odyssey : My Decade as a Pilot in Hitler's Luftwaffe|éditeur=Pen and Sword|date=2019-05-30|isbn=978-1-78438-280-3|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=ytdJEAAAQBAJ&pg=PA102|consulté le=2022-12-09}}</ref>.

=== Survivabilité en combat ===
Sur certains avions militaires, le choix de placer deux dérives est dicté par l'amélioration de la capacité de l'avion à survivre au combat. C'est le cas du [[Fairchild A-10 Thunderbolt II]] : d'une part, ses dérives sont redondantes. Il peut continuer à voler si l'une est détruite par le feu ennemi. D'autre part, elles réduisent sa vulnérabilité aux missiles à [[Guidage de missile par infrarouge|guidage infrarouge]], en occultant sous certains angles le jet des moteurs<ref>{{Article|langue=en|périodique=Aircraft Design|prénom1=Mohammad H.|nom1=Sadraey|titre=Aircraft Design|date=2012-10-26|doi=10.1002/9781118352700|lire en ligne=http://dx.doi.org/10.1002/9781118352700|consulté le=2021-10-15 }}.</ref>{{,}}<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Darrell H.|nom1=Holcomb|titre=Aircraft battle damage repair for the 90's and beyond|éditeur=Air University Press|année=1994|isbn=|oclc=39717697|lire en ligne=https://apps.dtic.mil/sti/citations/ADA278635|consulté le=2021-10-15}}.</ref>.

=== Cas des avions bipoutres ===
[[Fichier :Lockheed P-38 Lightning USAF.JPG|thumb | Le [[Lockheed P-38 Lightning]], chasseur bipoutre. |alt= chasseur de la Seconde Guerre mondiale. son fuselage central est très court. Deux "poutres" prolongent les nacelles moteurs et sont reliées, loin derrière le fuselage, par un plan horizontal. Elles portent chacune une dérive.]]
Dans le cas des [[Avion bipoutre|avions bipoutres]], il n'y a simplement pas de fuselage arrière pour placer une dérive centrale. Le fait d'avoir deux dérives est ici imposé par la configuration de l'avion<ref>{{article|langue=en|titre=Development of Next Generation Civilian Aircraft H|périodique=International Journal of Scientific & Engineering Research|volume=11|numéro=12|date=Décembre 2020|éditeur=IJSER Publishing|pages=293-312|auteur=H Sai Manish|lire en ligne=https://www.ijser.org/researchpaper/Development-of-Next-Generation-Civilian-Aircraft.pdf|consulté le=2022-09-02}}.</ref>.
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=== Configuration « canard » ===
{{article connexe|Avion-canard}}
[[Fichier:Rutan.long-EZ.g-wily.arp.jpg|thumb|[[Rutan Long-EZ]].|alt=avion à la configuration inhabituelle, l'empennage horizontal est à l'avant les dérives sont placées à l'extrémité des ailes, qui sont au niveau de la pointe arrière du fuselage.]]
Quelques avions de type « canard », notamment parmi ceux mis au point par [[Burt Rutan]], possèdent des dérives à l'extrémité des ailes, lesquelles vont très en arrière par rapport au fuselage. Ces dérives jouent alors également le rôle d'ailettes marginales ou [[Winglet|winglets]], c'est-à-dire qu'elles retardent la formation d'un tourbillon par mélange de l'air venant de l'[[Extrados (aéronautique)|extrados]] et de l'[[Intrados (aéronautique)|intrados]] de l'aile<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Andy|nom1=Lennon|titre=Canard|sous-titre=a revolution in flight|éditeur=Aviation Publishers|année=1984|pages totales=200|isbn=0-938716-18-2|isbn2=978-0-938716-18-1|oclc=10878777|lire en ligne={{google livres|LntGAAAAYAAJ}}|consulté le=2022-09-05}}.</ref>.
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== Empennage « en V » ==
{{article détaillé|Empennage en V{{!}}Empennage « en V »}}
[[File:Belgium Fouga Magister.jpg|thumb|[[Fouga CM-170 Magister|Fouga Magister]] en vol.|alt=avion d'entrainement biplace. Sa queue est très inhabituelle : au lieu de porter 3 surfaces (une verticale et deux horizontales, elle comporte deux surfaces diagonales.]]
Les empennages « en V », dit aussi de type « papillon », sont un cas particulier. Il y a deux plans, inclinés de part et d'autre d'environ {{angle|45}}, qui jouent à la fois le rôle du plan horizontal et du plan vertical, que ce soit pour la stabilisation ou pour le pilotage. Les parties mobiles sont activées de façon symétrique pour piloter en [[tangage]], de façon antisymétrique pour piloter en [[Lacet (mouvement)|lacet]]. Cette solution est assez populaire sur les [[planeur]]s. On la retrouve aussi sur quelques [[Missile de croisière|missiles de croisière]] et quelques [[Drone de combat|drones]], comme le [[General Atomics MQ-1 Predator|Predator]] qui présente une queue en V inversée (vers le bas). Son usage sur les avions est rare ; le [[Fouga CM-170 Magister]] et le [[Beechcraft Bonanza]] sont les deux exemples les plus notables<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Egbert|nom1=Torenbeek|titre=Synthesis of subsonic airplane design : an introduction to the preliminary design, of subsonic general aviation and transport aircraft, with emphasis on layout, aerodynamic design, propulsion, and performance|éditeur=|année=1982|pages totales=598|passage=51|isbn=978-94-017-3202-4|isbn2=94-017-3202-7|oclc=861706585|lire en ligne={{Google livres|6nX7CAAAQBAJ}}|consulté le=2022-09-02}}.</ref>.
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== Avions sans dérives ==
{{article connexe|Aile volante}}
[[File:B-2 Spirit (cropped).jpg|thumb|Un [[Northrop B-2 Spirit|B-2 ''Spirit'']] en vol.|alt=appareil en vol. Il s'agit d'une aile volante, sans queue ni fuselage.]]
De nombreux concepteurs d'avions ont cherché à supprimer la dérive, pour réduire la [[traînée]] aérodynamique et/ou la signature radar. Le prototype [[Horten Ho 229]], pendant la [[Seconde Guerre mondiale]], fut un pionnier en la matière<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Hugh|nom1=Griffiths|titre=The Horten Ho-229 Aircraft [History Column]|périodique=IEEE Aerospace and Electronic Systems Magazine|volume=36|numéro=1|date=2021-01-01|issn=0885-8985|issn2=1557-959X|doi=10.1109/MAES.2020.3033353|lire en ligne=https://ieeexplore.ieee.org/document/9318570/|consulté le=2022-09-05|pages=61–61}}.</ref>. Le [[Northrop B-2 Spirit|Northrop B-2 ''Spirit'']] et le [[McDonnell Douglas X-36]] sont des exemples notables d'avions sans dérive. Le contrôle en lacet est alors assuré en créant un excédent de traînée d'un côté de l'appareil, avec ce qui s'apparente à des [[Aérofrein|aérofreins]] asymétriques. Dans le cas du B-2, seul appareil sans dérive opérationnel, il fait appel à ce que Northrop a appelé des « deceleron » : les [[Aileron (aéronautique)|ailerons]] s'ouvrent en deux pour augmenter la traînée. C'est un contrôle, qui remplace la gouverne. Mais il n'y a pas de stabilité « passive », comme assurée par une dérive classique. Un contrôle actif permanent de l'[[Attitude (aérospatiale)|attitude]] de l'appareil est nécessaire, il est naturellement [[Stabilité (aéronautique)|instable]] en lacet<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Gloria|nom1=Stenfelt|prénom2=Ulf|nom2=Ringertz|titre=Lateral Stability and Control of a Tailless Aircraft Configuration|périodique=Journal of Aircraft|volume=46|numéro=6|date=2009-11|issn=0021-8669|issn2=1533-3868|doi=10.2514/1.41092|lire en ligne=https://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.41092|consulté le=2022-09-05|pages=2161–2164}}.</ref>.

== Rupture en vol ==
Des ruptures d'empennage vertical ont mené à une perte de contrôle et à des accidents :
* [[Vol Japan Airlines 123]] ({{nobr|520 morts}}), rupture due à une explosion d'une paroi de [[Pressurisation (aérospatial)|pressurisation]] mal réparée menant à une dépressurisation et à la perte de contrôle de l'appareil<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Aircraft Accident Investigation Report JA8119|éditeur=Aircraft Accident Investigation Commission|format=PDF|url=https://skybrary.aero/bookshelf/books/632.pdf|date=19 juin 1987|consulté le=September 17, 2022}}.</ref> ;
* [[Vol American Airlines 587]] ({{nobr|265 morts}}), rupture due à des actions trop brutales du pilote sur les commandes de la dérive, entraînant la perte de contrôle de l’appareil<ref>{{Ouvrage|langue=en|titre=In-Flight Separation of Vertical Stabilizer, American Airlines Flight 587, Airbus Industrie A300-605R, N14053, Belle Harbor, New York, November 12, 2001|éditeur=National Transportation Safety Board|date=October 26, 2004|format=PDF|passage=XI,135|isbn=|lire en ligne=https://www.ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Reports/AAR0404.pdf|consulté le=July 3, 2017}}.</ref>.

== Notes et références ==
{{références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets
| commons = Category:Aircraft tails
| commons titre = Aircraft tails
| wikt = dérive#Nom_commun
| wiktionary titre = dérive
| wikt2 = empennage
}}

* [[Aileron (aéronautique)]]
* [[Corps de moindre traînée]]
* [[Empennage]]
* [[Gouverne]]
* [[Winglet]]

{{Palette|Avion}}
{{Portail|aéronautique|génie mécanique}}
{{Bon article|vote=BA|oldid=197059406|date=18 septembre 2022}}

{{DEFAULTSORT:Derive (empennage)}}
[[Catégorie:Construction aéronautique]]