Renouvellement SEP ou TMG

Tous les renouvellements de qualification demandent en principe un réentrainement préalable, en principe en ATO.
Pour la SEP et la TMG, on peut aussi faire ce réintrainement en DTO.
Si en plus la qualification SEP ou TMG est échue depuis moins de trois ans, pas besoin de DTO ni d’ATO, un réentrainement avec un instructeur dit isolé (c’est le terme utilisé par l’autorité) suffit. Dans tous les cas il faut détenir une attestation émise par l’organisme ou l’instructeur qui a procédé au réentraintement avant de se présenter au contrôle de compétence.
À ma connaissance il n’existe pas de formulaire spécifique dans le cas où le réentrainement a été fait par un instructeur isolé, une note de l’autorité appelée Guide 18 258 DSAC PN indique les éléments qui doivent figurer sur l’attestation en question. La FFA propose un modèle page 13 de ce document .
Le volume de réentrainement est déterminé par l’instructeur ou l’organisme qui en est chargé, (voir l’AMC reproduit plus bas, en anglais car il n’existe pas de version officielle en français). Notez que l’organisme ou l’instructeur isolé a la possibilité de décider qu’aucun réentrainement n’est nécessaire en expliquant pourquoi sur l’attestation.

FCL.740 Validité et renouvellement de qualifications de classe et de type
(a) La période de validité des qualifications de classe et de type sera d’un an, à l’exception des qualifications de classe monopilote monomoteur, dont la période de validité sera de 2 ans sauf spécification contraire dans les données d’adéquation opérationnelle établies conformément à la partie 21.
(b) Renouvellement. Si une qualification de classe ou de type est arrivée à échéance, le candidat devra procéder selon les étapes suivantes :
1) réussir un contrôle de compétences conformément à l’appendice 9 à la présente annexe.
2) avant de passer le contrôle de compétences mentionné au point 1), suivre une formation de remise à niveau auprès d’un ATO, si requis pour atteindre le niveau de compétences nécessaire à l’exploitation en toute sécurité du type ou de la classe d’aéronef pertinent. Toutefois, le candidat pourra suivre la formation :
(i) auprès d’un DTO ou d’un ATO, si la qualification arrivée à échéance était une qualification de classe d’avion monomoteur à pistons ne présentant pas de hautes performances, une qualification de classe de TMG ou une qualification de type d’hélicoptère monomoteur visé au point DTO.GEN.110 a) 2) c) de l’annexe VIII (partie DTO) ;
(ii) auprès d’un DTO, auprès d’un ATO ou avec un instructeur, si la qualification est arrivée à échéance depuis moins de trois ans et était une qualification de classe d’avion monomoteur à pistons ne présentant pas de hautes performances ou une qualification de classe de TMG.

AMC1 FCL.740(b) Validity and renewal of class and type ratings
RENEWAL OF CLASS AND TYPE RATINGS: REFRESHER TRAINING AT AN ATO, A DTO OR WITH AN INSTRUCTOR
(a)  The objective of the refresher training is for the applicant to reach the level of proficiency necessary to safely operate the relevant type or class of aircraft. The amount of refresher training needed should be determined on a case-by-case basis by the ATO, the DTO or the instructor, as applicable, taking into account the following factors:
(1)  the experience of the applicant;

(2)  the amount of time elapsed since the privileges of the rating were last used;
(3)  the complexity of the aircraft;
(4)  whether the applicant has a current rating on another aircraft type or class; and (5)  where considered necessary, the performance of the applicant during a simulated proficiency check for the rating in an FSTD or an aircraft of the relevant type or class. It should be expected that the amount of training needed to reach the desired level of proficiency will increase analogously to the time elapsed since the privileges of the rating were last used.
(b)  After having determined the needs of the applicant, the ATO, the DTO or the instructor, as applicable, should develop an individual training programme based on the initial training for the rating, focusing on the aspects where the applicant has shown the greatest needs.
(c)  With the exception of refresher training for ratings for aircraft referred to in point FCL.740(b)(2)(i), refresher training should include theoretical knowledge instruction, as necessary, such as for type-specific system failures in complex aircraft. The performance of the applicant should be reviewed during the training and additional instruction should be provided to the applicant, where necessary, to reach the standard required for the proficiency check.
(d)  After successful completion of the training, the ATO, the DTO or the instructor, as applicable, should issue the applicant with a training completion certificate or another document specified by the competent authority, describing the evaluation of the factors listed in (a), the training received, and a statement that the training has been successfully completed. The training completion certificate should be presented to the examiner prior to the proficiency check. Following the successful renewal of the rating, the training completion certificate or the other document specified by the competent authority and the examiner report form should be submitted to the competent authority.
(e) Taking into account the factors listed in (a) above, the ATO, the DTO or the instructor, as applicable, may also decide that the applicant already possesses the required level of proficiency and that no refresher training is necessary. In such a case, the certificate or other documental evidence referred to in (c) above should contain a respective statement including sufficient reasoning.

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Certificat médical de classe 2 échu: vous pouvez continuer à piloter avec des privilèges limités…

…à condition d’être assez vieux.
Il y a trois types de certificats médicaux de pilote:
le certificat de classe 1 des professionnels ;
le certificat médical de classe 2 que nous connaissons depuis toujours ou presque ;
et un nouveau type de certificat apparu il y a quelques années avec l’EASA: le certificat LAPL.
Commencez par regarder votre certificat médical. Le cadre IX vous indique l’échéance de votre certificat selon la classe. Si aucune date d’échéance pour un certificat LAPL n’est remplie, et que vous avez atteint 50 ans, demandez à votre médecin aéronautique de le faire, car à partir de 50 ans, la durée de validité du certificat LAPL est de deux ans, contre un an pour le certificat de classe 2. Si la case correspondant à la date d’échéance du certificat LAPL est remplie et n’est pas dépassée, vous pouvez voler dans la limite de l’exercice des privilèges d’une licence LAPL, même si vous avez une licence PPL, CPL, ATPL ou SPL. Ça n’a pas toujours été le cas, les textes ont été récemment modifiés et clarifiés, vous trouverez un historique en fin d’article.


Quels sont les privilèges qu’un titulaire d’une licence avion ou planeur peut exercer avec un certificat médical LAPL ?
Je ne parlerai pas du brevet de base car il ne donnera plus aucun privilège à compter du 8 avril 2020, et en plus vous ne pourrez pas l’utiliser d’ici là en raison du confinement. Il faudra le transformer en LAPL: cf. mon article sur le sujet. Idem pour le brevet de planeur: il faudra le transformer en SPL car je pense qu’il n’aura plus de validité à compter du 8 avril 2020.

Si vous avez une licence PPL(A), CPL(A) ou ATPL(A), vous pouvez l’utiliser dans la limite des privilèges de la licence LAPL(A), que je rappelle ici:
FCL.105 et FCL.105.A (…) agir sans rémunération en tant que PIC en exploitations non commerciales(…) sur des avions monomoteurs à pistons (terre), des avions monomo­teurs à pistons (mer) ou des TMG ayant une masse maximale certifiée au décollage ne dépassant pas 2 000 kg, transportant 3 passagers au maximum, de manière que le nombre maximum de personnes à bord soit toujours de 4.
Vous avez aussi le droit de
voler de nuit ;
de remorquer planeurs et banderoles ;
de pratiquer la voltige ;
– de fréquenter altiports et altisurfaces ;
si vous avez ces privilèges inscrits sur votre licence (FCL.800 à 815).
Mais pas d’instruction, et pas d’IFR!

Si vous avez une licence de planeur SPL, à partir du 8 avril 2020 le certificat LAPL suffira sauf pour certaines opérations commerciales qui ne sont à ma connaissances pas pratiquées en club, voir en fin d’article.

La plupart des pilotes de loisir vont s’apercevoir qu’ils n’ont pas besoin de maintenir leur certificat médical au niveau de la classe 2 alors que le certificat LAPL a une durée de validité plus longue
MED.A.045 Les certificats médicaux de classe 2 sont valables pendant une période de:
i) soixante mois jusqu’à ce que le titulaire de la licence atteigne l’âge de 40 ans. Un certificat médical délivré à un titulaire de licence n’ayant pas 40 ans cesse d’être valable quand celui-ci atteint l’âge de 42 ans;
ii) vingt-quatre mois pour les titulaires de licence âgés de 40 à 50 ans. Un certificat médical délivré à un titulaire de licence n’ayant pas 50 ans cesse d’être valable quand celui-ci atteint l’âge de 51 ans;
iii) douze mois pour les titulaires de licence âgés de plus de 50 ans.
Les certificats médicaux pour LAPL sont valables pendant une période de:
i) soixante mois jusqu’à ce que le titulaire de la licence atteigne l’âge de 40 ans. Un certificat médical délivré à un titulaire de licence n’ayant pas 40 ans cesse d’être valable quand celui-ci atteint l’âge de 42 ans;
ii) vingt-quatre mois pour les titulaires de licence âgés de plus de 40 ans.

Historique:
Alors qu’avant le principe était qu’un titulaire d’une licence devait avoir le certificat médical correspondant (un titulaire d’une licence LAPL devait avoir un certificat médical LAPL, un titulaire d’une licence PPL devait avoir un certificat médical de classe 2, etc.), le règlement 2019/27 du 19 décembre 2018 a changé le principe: désormais, le principe est que quelle que soit la licence dont on est titulaire, on doit désormais avoir le certificat médical correspondant aux privilèges qu’on souhaite exercer:
MED.A.030 Certificats médicaux (tel que modifié par le règlement 2019/27 du 19 décembre 2018)
c) Lors de l’exercice des privilèges:
1) d’une licence de pilote d’aéronef léger (LAPL), le pilote détient au moins un certificat médical pour LAPL valable ;
2) d’une licence de pilote privé (PPL), (…), le pilote détient au moins un certificat médical de classe 2 ;
(…)
4) d’une licence de pilote professionnel (CPL), d’une licence de pilote en équipage multiple (MPL) ou d’une licence de pilote de ligne (ATPL), le pilote détient au moins un certificat médical de classe 1.

Mais ça ne suffisait pas car le FCL 040 pouvait être interprété comme imposant toujours la détention d’un certificat de classe 2 au titulaire d’une licence PPL. Cet article FCL 040 a enfin été modifié par le règlement 2019/1747 du 15 octobre 2019 qui est maintenant rédigé ainsi:
FCL.040 Exercice des privilèges de licences
L’exercice des privilèges octroyés par une licence dépendra de la validité des qualifications qu’elle contient, le cas échéant, et de l’attestation médicale nécessaire aux privilèges exercés
.
Ce qui a levé la dernière ambiguïté.
Enfin, avec l’arrivée du SFCL, le règlement des licences de planeur, le règlement 2020/359 du 4 mars 2020 a modifié le MED.A.030 Certificats médicaux dont voici la version qui entrera vigueur au 8 avril 2020
MED.A.030(…)Lors de l’exercice des privilèges (…)
d’une licence de pilote de planeur (SPL) (…), le pilote détient au moins un certificat médical pour LAPL valide;(…)
d’une SPL pour les besoins d’opérations commerciales (…), le pilote détient au moins un certificat médical de classe 2 valide;

Comme vous le constatez, certaines opérations commerciales requièrent un certificat médical de classe 2 pour un pilote de planeur. Ci dessous la liste des opérations commerciales qui peuvent se faire avec un certificat médical LAPL(article 3, paragraphe 2, du règlement 2018/1976):
a) opérations à frais partagés, à condition que les coûts directs du vol, ainsi qu’une partie proportionnée des coûts annuels exposés pour le stockage, l’assurance et l’entretien du planeur, soient répartis entre les personnes à bord;
b) vols de compétition ou manifestations aériennes, à condition que la rémunération ou toute autre rétribution donnée pour ces vols soit limitée à la couverture des coûts directs du vol du planeur et à une contribution proportionnée aux coûts annuels exposés pour le stockage, l’assurance et l’entretien du planeur, et que les prix remportés n’excèdent pas le montant précisé par l’autorité compétente;
c) vols de découverte, de largage de parachutistes, de remorquage de planeurs ou vols acrobatiques effectués soit par un organisme de formation dont le principal établissement se trouve dans un État membre et qui est visé à l’article 10 bis du règlement (UE) no 1178/2011, soit par un organisme créé afin de promouvoir l’aviation sportive et de loisir, à condition que cet organisme exploite le planeur en propriété ou dans le cadre d’un contrat de location coque nue, que le vol ne produise pas de bénéfices distribués à l’extérieur de l’organisme et que ces vols ne représentent qu’une activité marginale de celui-ci;
d) vols d’entraînement effectués par un organisme de formation dont le principal établissement se trouve dans un État membre et qui est visé à l’article 10 bis du règlement (UE) no 1178/2011.





Anémométrie approfondie (0)

Le but de cet article est d’établir quelques notions et relations de base, et notamment la loi de Laplace, avant d’aborder dans de futurs articles des notions approfondies d’anémométrie.
Je n’expose que les calculs qui me semblent intéressants, et je ne décris pas toujours dans le détail les hypothèses faites. Dans le but de simplifier l’exposé je fais parfois des hypothèses plus en amont qu’il n’est nécessaire, ce qui fait perdre de la généralité aux relations établies. Un exposé plus abouti devrait utiliser l’entropie, mais cette notion me semble trop abstraite pour le but poursuivi. Je pense cependant ne pas avoir manqué de rigueur, n’hésitez à commenter surtout si vous notez des erreurs.

Commençons par un rappel de thermodynamique.

Si on défini l’énergie interne U d’un gaz monoatomique composé de N atomes de masse m, soit une masse totale de gaz M = m N, par la somme des énergies cinétiques des atomes qui le composent, au prix de certaines hypothèses assez intuitives, on peut établir, u2 étant la vitesse quadratique moyenne des atomes,
(1){\text{U}=\frac{1}{2} M u^2}
On établit en admettant d’autres hypothèses également assez intuitives, P étant la pression et V étant le volume du gaz de masse M,
(2) {\text{P V}=\frac{1}{3} M u^2}
On en déduit
(3) {\text{U}= \frac{3}{2} \text{P V}}
Une hypothèse plus subtile, dite d’équirépartition de l’énergie, selon laquelle l’énergie cinétique, de rotation ou de translation, est équirépartie sur chaque degré de liberté, permet d’établir l’énergie d’un gaz diatomique comme étant
(4) {\text{U}= \frac{5}{2} \text{P V}}
Toutes les hypothèses évoquées sont celles de la théorie connue sous le nom de théorie cinétique des gaz.
On connaît depuis longtemps la formule empirique, qui est validée par l’expérience avec un niveau de précision suffisant pour les applications aéronautiques courantes,
(5) {\text{P V}= \text{n R T}}, où T est la température, et {\text{n} = \frac {N}{\mathcal{N_A}} } le nombre de moles du gaz, quotient du nombre de molécules composant notre gaz par le nombre d’Avogadro, que l’on peut écrire aussi
(6) {\text{P V} \text{ = N } k_B \text{ T} }, avec {k_B = \frac {R}{\mathcal{N_A}}} la constante de Boltzmann.
La température de cette formule empirique (5) n’a pas d’autre définition que celle donnée par un thermomètre. Mais en rapprochant (5) et (4) on peut définir la température d’un gaz comme une grandeur intensive proportionnelle à l’énergie cinétique moyenne des particules qui le composent. Cette définition de la température est ma préférée, bien qu’elle ne s’applique qu’aux gaz. La définition purement expérimentale de la température par la lecture du thermomètre est frustrante car on ne voit pas trop de quoi il s’agit, la définition de la température à partir de l’entropie, qu’on ne verra pas ici, est tellement abstraite qu’on ne voit pas non plus de quoi il s’agit.
La théorie cinétique des gaz nous permet donc de conclure que l’énergie interne d’un gaz diatomique répondant aux hypothèses de cette théorie ne dépend que de la température:
(7) {\text{U}= \frac{5}{2} \text{  N } k_B \text{ T}= \frac{5}{2} \text{  n } R \text{ T}}
On parlera de gaz parfait lorsque ces hypothèses sont satisfaites. En particulier, l’air étant un gaz composé essentiellement d’Azote et d’Oxygène diatomiques, on supposera que la formule (4) s’applique à l’air das les conditions d’utilisation de nos aéronefs, qui est le seul gaz que nous considérerons dans la suite.

Échange d’énergie sous forme de chaleur
Vous avez constaté que si vous laissez votre café chaud dans sa tasse, au bout d’un certain temps il sera à la même température que celle de la pièce. Si vous faites l’expérience avec un volume d’air dans un récipient hermétique vous aurez le même résultat: les températures finissent par s’égaliser. On dira qu’une quantité de chaleur, notée Q, ou δQ si elle est infiniment petite, la chaleur étant une grandeur homogène à l’énergie, est passé de l’air à la pièce, et que l’énergie interne de l’air a diminuée exactement de cette quantité. La théorie cinétique des gaz ne nous est ici d’aucune utilité pour comprendre par quel mécanisme l’énergie interne a varié, c’est un savoir purement expérimental.

Échange d’énergie sous forme de travail

Transfert d’énergie sous forme de travail
Lorsqu’une force extérieure est appliquée sur le piston, et que la position du piston bouge de dx, un travail
{\delta W= - S P_e dx = - P_e dV}
est échangé avec l’extérieur, qui augmente ou diminue l’énergie interne de l’air contenu dans le piston.
Si on n’envisage que les échanges d’énergie sous forme de chaleur et de travail, qu’on généralise l’échange de travail à toute variation de volume, et qu’on suppose qu’au cours du processus, la pression interne et la pression externe restent identiques (P=Pe), la variation d’énergie de l’air sera
(8) {\text{dU}= \delta Q - P dV}

Capacité thermique
Quelle sera l’augmentation de température ΔT d’une masse d’air donnée si on lui apporte une quantité de chaleur Q donnée?
Considérons en premier un échange isochore, c’est à dire à volume constant, en bloquant le piston dans notre dispositif expérimental. Dans un échange de chaleur isochore, dV=0. La relation (8) devient donc
(9) {\text{dU}= \delta Q } pour un échange de chaleur isochore.
En différentiant (7) on obtient
(10) {\text{dU}= \frac{5}{2} \text{  n } R \text{ dT}}
(9) et (10) nous permettent d’établir
(11) {\delta Q= \frac{5}{2} \text{  n } R \text{ dT}}
En intégrant
(12) { Q= \frac{5}{2} \text{  n } R \Delta T } pour un échange de chaleur isochore, c’est la réponse à la question posée.
On envisage maintenant un processus isobare: quelle sera l’augmentation de température ΔT d’une masse d’air donnée si on lui apporte une quantité de chaleur Q donnée à pression constante, c’est à dire le piston de notre dispositif expérimental étant laissé libre de se déplacer? La relation (8) devient, en ajoutant d(P.V)=V.dP+P.dV de chaque coté,
(13) {\text{d(U + P.V)}= \delta Q + V dP }.
Pour un processus isobare, dP=0, la relation (13) devient donc
(14) {\text{d(U + P.V)}= \delta Q } pour un processus isobare
Soit, en utilisant (5) et (7)
{ d(\frac{5}{2} \text{  n } R \text{ T}+ \text{  n } R \text{ T})= \delta Q }, et enfin
(15) { \delta Q= \frac{7}{2} \text{  n } R \text{ dT}} pour un processus isobare.
En intégrant
(16) { Q= \frac{7}{2} \text{  n } R \Delta T} pour un processus isobare, c’est la réponse à la question posée.

Coefficients thermiques.
Les manuels définissent
l’enthalpie (17) H = U + P V et les coefficients thermiques { C_v=(\frac{\partial U}{\partial T})_v } à volume constant et { C_p=(\frac{\partial H}{\partial T})_p } à pression constante.
Pour le cas particulier des gaz parfait, l’énergie et l’enthalpie ne dépendant que de la température, on peut écrire
(18) { C_v=\frac{dU}{dT} } pour un gaz parfait
(19) { C_p=\frac{dH}{dT} } pour un gaz parfait
De (7) on tire
(20) { C_v = \frac{5}{2} \text{  n } R   } pour un gaz diatomique,
et de (7) et (5) on tire
(21) { C_p = \frac{7}{2} \text{  n } R   } pour un gaz diatomique.
On note que Cv et Cp sont des grandeurs extensives et sont constantes pour un gaz diatomique.
(11) et (15) s’écriront aussi
(22){\delta Q= C_v \text{ dT}} à volume constant,
(23) {\delta Q= C_p \text{ dT}} à pression constante.
(13) peut s’écrire en utilisant la définition (17) de l’enthalpie
(24) {\text{dH}= \delta Q + V dP }.

Processus adiabatique
Nous allons la plupart du temps envisager des masses d’air que nous supposerons ne pas échanger d’énergie avec l’extérieur sous forme de chaleur, on parlera de compression/détente adiabatique dans ce cas. On considère en général qu’on peut négliger l’échange de chaleur si le processus ne dure pas longtemps (mais assez longtemps quand même pour que l’hypothèse Pe=P, formulée plus haut pour établir (8), reste valable). Pour un tel processus (8) et (24) deviennent, δQ étant nul,
(25) {\text{dU}= - P dV} pour un processus adiabatique
(26) {\text{dH}=+ V dP } pour un processus adiabatique
(18) peut s’écrire (27) dU = Cv dT
(19) peut s’écrire (28) dH = Cp dT
(25) et (27) donnent (29) {C_v dT = - P dV}
(26) et (28) donnent (30) {C_p dT = + P dV}
En éliminant dT entre (29) et (30) on obtient
(31) {\frac{P}{C_v} dV + \frac{V}{C_p} dP =0} pour un processus adiabatique
On pose (32) {\gamma = \frac{C_p}{C_v}}
On note que γ, quotient de deux grandeurs extensives, est une grandeur intensive. Pour l’air, on tire de (20) et (21) {\gamma = \frac{7}{5}}.
(31) devient, après division par P.V et multiplication par Cp,
(33) { \gamma \frac{dV}{V} + \frac{dP}{P}  =0}
Si γ est constant, (33) devient
(34) { d(P.V^\gamma) =0} ou encore,
(35) {\mathbf{ P.V}}γ constant au cours d’un processus adiabatique, relation connue sous le nom de loi de Laplace.
On note que la loi de Laplace est valable non seulement pour l’air, mais aussi pour tout gaz dont l’enthalpie et l’énergie ne dépendent que de la température et dont γ est constant au cours du processus.

Règles d’exploitation en ULM

L’arrêté du 24 juillet 1991 relatif aux conditions d’utilisation des aéronefs civils en aviation générale fixe les règles d’exploitations des ULM en France. J’ai noté au cours de mon activité d’instructeur que certaines règles étaient souvent méconnues.

Article 5.6.3. Le commandant de bord doit s’assurer avant tout vol que les quantités de carburant (…) lui permettent d’effectuer le vol prévu avec une marge acceptable de sécurité. Article 5.6.4. Nul ne peut entreprendre un vol local au voisinage de son lieu de départ si ne sont embarquées les quantités de carburant nécessaires pour voler (…) 30 minutes
Vous ne devez donc pas décoller avec moins de 30 minutes de carburant
, et quel que soit le vol, vous devez évaluer vous même une marge acceptable de sécurité, c’est à dire que si vous prévoyez un voyage de 30 minutes pour aller quelque part, il faut prévoir davantage que 30 minutes de carburant.

Article 5.6.3. En aucun cas ces quantités ne doivent être inférieures à celles nécessaires pour atteindre la destination prévue compte tenu des plus récentes prévisions météorologiques, du régime et de l’altitude prévus, ou à défaut, les quantités nécessaires sans vent majorées de dix pour cent
Les prévisions de vent sont désormais facilement accessibles. Vous devez lors de la préparation d’un voyage tenir compte du vent.
Le texte vous dit que si vous n’avez pas accès aux prévisions de vent, vous devez ajouter 10% pour être en règle. Avec 30km/h de vent de face, ce qui n’est pas rare, si votre ULM vole à 120km/h, et que vous avez prévu une heure de carburant majorée de 10%, soit 1h et 6 minutes de carburant, vous tomberez en panne d’essence au bout de 99km, 21 km avant votre destination. 10% ça ne suffit pas!

Article 5.6.5. Nul ne peut poursuivre un vol au voisinage d’un site d’atterrissage approprié si ne subsistent à bord les quantités de carburant nécessaires pour voler pendant quinze minutes.Chaque fois que vous identifiez un champ sur lequel il est possible d’atterrir, vous devez vous demander: ai-je plus de 15 minutes d’essence? Si oui, vous pouvez poursuivre. Sinon, vous devez vous poser. Ce qui veut dire que si vous avez dans votre réservoir lors de l’atterrissage moins de 15 minutes de carburant diminué du temps nécessaire à la manœuvre d’approche et d’atterrissage, vous êtes en infraction.
Dans notre exemple précédent, il vous faudra initier la manœuvre d’atterrissage dans un champ après 51 minutes de vol, et ne pas attendre d’être en panne au bout d’1h06mn.

Article 4.4.1. Un pilote ne peut exercer la fonction de commandant de bord (…) sur un aérodyne transportant des passagers s’il n’a effectué, dans les trois mois qui précèdent, au moins trois décollages et trois atterrissages sur un aérodyne de même classe .
Même si le carnet de vol n’est pas obligatoire en ULM, il est obligatoire d’avoir cette expérience récente pour prendre des passagers.

Influence du vent sur le temps de vol (2): méthode du temps corrigé.

Le temps pour parcourir la distance D à la vitesse Vp s’il n’y a pas de vent, est {\text{T}_{\text{sv}}=\frac{D}{ V_p}}. Le temps pour parcourir la même distance s’il y a du vent de vitesse W, l’angle au vent étant comme à notre habitude noté θ, est {T=\frac{D}{ V_p-W.\cos \theta }} .
Comme à notre habitude, W est toujours positif, θ est plus petit que 90° s’il y a une composante de face, et plus grand s’il y a une composante favorable. On vérifie bien que T est supérieur à Tsv s’il y a une composante de face, c’est à dire si θ<90°.
Dans les manuels, on désigne par t le nombre approximatif de minutes (respectivement de secondes) qu’il faut ajouter au temps sans vent exprimé en heures (respectivement en minutes) pour obtenir le temps en tenant compte du vent. Nous noterons te le nombre exact de minutes (respectivement de secondes). On détermine aisément
{t_e=60.\frac{T-\text{T}_{\text{sv}}}{ \text{T}_{\text{sv}}}}
Développons, en utilisant les notations de notre précédent article relatif au triangle des vitesses
\frac{t_e}{60}={\frac{T-\text{T}_{\text{sv}}}{ \text{T}_{\text{sv}}}}={\frac{\frac{D}{ V_p-W.\cos \theta }-\frac{D}{ V_p}}{ \frac{D}{ V_p}}}= {(\frac{1}{ 1-\frac{W}{ V_p}.\cos \theta }-1)}= {(\frac{1}{ 1-\sin X_m.\cos \theta }-1)}
Sin Xm cos θ étant, en valeur absolue, plus petit que 1 (sauf si la dérive est de 90°, auquel cas te est infini et le calcul est terminé), notre expression peut s’écrire (avec Xm en radians)
{\frac{t_e}{60}=\sum_{n=1}^{\infty} {(\sin X_m.\cos \theta)}^{n}}=X_m.\cos \theta+X_m^2.\cos^2 \theta+X_m^3.(\cos^3 \theta -\frac{\cos \theta}{6})+....
Pour une dérive exprimée en degrés l’expression devient {\frac{3}{\pi} t_e =X_m.\cos \theta+ \frac{\pi}{180} X_m^2.\cos^2 \theta+\frac{\pi^2}{180^2}. X_m^3.(\cos^3 \theta -\frac{\cos \theta}{6})+.... }
Si la dérive max Xm est suffisamment petite, alors tous les termes de la somme deviennent négligeables à l’exception du premier, et l’expression devient, si on arrondi π à 3, te≃Xm cos θ, formule donnée dans tous les manuels. Dans la suite, comme dans les manuels, on pose t=Xm cos θ.
Considérons maintenant qu’il faut aller jusqu’au deuxième terme de la somme, ce qui revient à approcher notre résultat au moyen d’une parabole et non plus d’une droite. En arrondissant π à 3, on obtient:
{t_e\simeq { X_m.\cos \theta}+ {\frac{X_m^2}{60}.\cos ^2\theta}=t+\frac{t^2}{60}}.
On note en général dans les manuels ce deuxième terme t″, et on définit le temps corrigé par
tc=t+t″, avec t=Xm cos θ et t″{=\frac{t^2}{60}}
Exemple: Le vent W est de 30kt, ma vitesse propre Vp est de 120kt, l’angle au vent est 60°. On a cos θ= cos 60°= 0.5
Fb {=\frac{60}{V_p}= \frac{60}{120}= \frac{1}{2}}=0.5
Xm=Fb x W = 0.5 x 30 = 15°
t=Xm cos θ = 15 x 0.5 = 7.5s
t″{=\frac{t^2}{60}= \frac{7.5^2}{60}= \frac{56.25}{60}}=0.9s.
On en déduit qu’avec le vent de face, il faudra ajouter 7.5+0.9= 8.4 minutes par heure (ou secondes par minute) au temps calculé sans vent, et qu’avec le vent dans le dos il faudra retrancher 7.5-0.9=6.6 minutes par heure (ou secondes par minute) au temps calculé sans vent. Ces formules approchées donnent un résultat très voisin de la réalité (dans notre exemple 8.4 et 6.6 pour des valeurs exactes de 8.6 et 6.7), et peuvent être utilisées en calcul mental pour ajuster en fonction du vent vos temps de parcours, que ce soit pour une longue navigation ou au cours d’une attente en hippodrome. En pratique, en calcul mental on arrondi t et tc à la seconde ou minute la plus voisine bien entendu, et on peut même souvent négliger tc.

Vous voyez sur le graphique, pour une distance de 100NM à parcourir à la vitesse propre de 100kt, le nombre de minutes à ajouter (partie gauche du graphique avec du vent de face) ou retrancher (partie droite du graphique avec vent de dos) au temps sans vent d’une heure, en fonction du vent pour chacune des méthodes de correction (calcul exact, méthode du t, méthode du temps corrigé). Les résultats sont sans surprise: plus la méthode est facile à mettre en œuvre, moins elle est précise, et plus le vent est fort, moins les méthodes approchées sont précises. On voit cependant que la méthode du temps corrigé reste d’une précision tout à fait opérationnelle même avec des vents assez fort.
(Le graphique suppose que le vent est dans l’axe de la route, soit de face, soit de dos. )
Ci-dessous mon dernier vol, qui vous montre que le vent peut être très fort, et presque dans l’axe…

130kt de vent de face à l’aller,
107 kt de composante favorable au retour.
À l’aller, la vitesse propre Vp était d’environ 273kt dans les conditions du moment. L’angle au vent était si faible qu’on peut considérer que cos θ= 1
Fb {=\frac{60}{V_p}= \frac{60}{273}}=0.2
Xm=Fb x W = 0.2 x 130 = 26°
t=Xm cos θ = 26 x 1 = 26
t″{=\frac{t^2}{60}= \frac{26^2}{60}= \frac{676}{60}}=11.
Soit tc26+11=37 mn de plus par heure de vol, pour un résultat réel de {60 . ( \frac{273}{273-130}-1 )}=55mn.
Vous constatez qu’avec un vent très fort, les formules enseignées ne peuvent plus être utilisées. Cependant ces situations sont exceptionnelles. De plus la photographie de l’aller a été prise au moment où l’avion atteignait son altitude de croisière et n’avait pas encore accéléré à sa vitesse propre de croisière.
Enfin, ne soyez pas affolé par l’idée d’élever au carré et de diviser par 60 de tête. Vous savez que 252 fait 625. Vous savez que 625/60 fait un peu plus de 10. Donc votre résultat réel sera d’un peu plus de 10, soit 11. Et même si vous vous trompez de quelques unités, ce ne sera pas très important, l’important étant de faire les corrections dans le bon sens.
Un dernier exemple qui anticipe sur le prochain article qui traitera de l’attente: vous êtes dans un avion aussi bien équipé que celui de mon dernier vol, qui vous indique une composante de vent de face de 25kt, votre vitesse propre est de 150kt et vous souhaitez parcourir en une minute la distance que vous auriez parcourue sans vent. Fb=60/150= 0.4, t= 25 x 0.4 = 10 secondes, t″= 102/60=100/60=2 (on arrondi vers le haut si le vent est de face). Le résultat est donc 1mn12 secondes, c’est la valeur exacte(60×150/125), notre arrondi a corrigé l’erreur due à notre approximation. Avec le vent de dos, la méthode vous donne 60- (10 -1) =51 secondes (on arrondi vers le bas avec un vent favorable), pour une valeur exacte de 60×150/175= 51.4 secondes. On peut trouver plus simple de calculer directement, mais je me devais de vous exposer la méthode qui est encore largement enseignée.

Triangle des vitesses

Le schéma est extrait d’un document dénommé Calcul mental : triangle des vitesses, librement disponible sur le site de l’ACAT. L’angle entre la route et le cap est appelé dérive, noté X. X est l’abréviation du mot cross, crosswind voulant dire vent de travers. L’angle entre la route et le vent, noté θ, est appelé angle au vent. La vitesse du vent est notée Vv sur le schéma. Je préfère dans la suite la noter W, W comme wind.
Lors de la préparation d’un vol, j’ai une prévision de vent et j’ai calculé ma vitesse propre (Vp), et j’aimerais connaître, pour préparer ma navigation, la vitesse sol (Vs) et la dérive. Une fois en vol, je pourrai évaluer la dérive et la vitesse sol à l’aide du compas, d’un chronomètre et de repères au sol, ou plus simplement en m’aidant du GPS, et j’aimerais pouvoir en déduire la force et la direction du vent.
Posons les équations reliant toute ces valeurs.
(1){V_p \cos \, X -W \cos \, \theta =V_s }
(2){V_p \sin \, X -W \sin \, \theta =0}
Arrêtons nous un instant sur ces formules pour examiner les conventions que nous avons adoptées. Si l’angle au vent est nul, (2) nous dit que a dérive est nulle, et (1) qu’il faut retrancher le vent de la vitesse propre pour trouver la vitesse sol. Nous adopterons la convention que le vent est toujours positif, qu’un angle au vent inférieur à 90° veut dire qu’on subit une composante de face, et qu’un angle au vent supérieur à 90° veut dire qu’on bénéficie une composante favorable. Le signe de l’angle au vent correspond à un vent de droite ou de gauche, nous considérerons que le signe est toujours positif, et que le vent vient de gauche.
Intéressons nous en premier à la dérive
On déduit de (1) et (2)
(3){ X= \arcsin (\frac{W}{V_p} \sin \theta)}.
Si nous désignons par Wx = W sinθ la composante du vent perpendiculaire à la route, nous obtenons
(4){ X= \arcsin (\frac{W_x}{V_p})}.
Nous avons déjà évoqué la formule {\sin  \alpha \simeq \frac{\alpha}  {60}}, avec α exprimé en degrés, qui peut s’écrire aussi {\arcsin a \simeq 60  a}, l’angle étant là aussi exprimé en degrés, qui consiste à approcher le sinus par sa corde à 30°. Cette formule approchée donne des valeurs exactes pour les angles 0° et 30°, est très précise entre 0° et 30°, et l’erreur devient significative pour des angles dont le sinus dépasse significativement ½. Si on approche le sinus par cette formule la formule (4) devient
(5){ X\simeq \frac{60}{V_p}W \sin \theta=\frac{60}{V_p}W_x}.
En France et, à ma connaissance, nulle part ailleurs, on définit le facteur de base Fb comme le nombre de minutes qu’il faut pour parcourir un NM. Selon le contexte, il s’agit de parcourir un NM air ou un NM sol. Ici il s’agit d’un NM air. Si la vitesse est exprimée en kt, on donc { F_b= \frac{60}{V_p} }. (5) peut donc s’écrire
(6) X≃Fb.W.sinθ = Fb.Wx
Cette formule est très précise tant que Wx ne dépasse pas la moitié de la vitesse propre. L’erreur est inférieure à 2½° si Wx=0.7 Vp, dépasse 5° si Wx=0.8 Vp, dépasse 10° si Wx=0.9 Vp, et atteint 30° si Wx=Vp, c’est à dire si le vent est plein travers et égale la vitesse propre. Dans ce cas extrême, la dérive est de 90°, alors que la formule approchée donne une dérive de 60°.
Dans la suite, nous considérerons que Wx est toujours suffisament petit pour que (6) puisse s’appliquer.
(3) nous permet sans surprise de déterminer que la dérive maximum, notée Xm, est obtenue lorsque l’angle au vent est de 90°:{ X_m= \arcsin (\frac{W}{V_p})}, d’où on tire
(7)Xm≃Fb.W, et de (6) et (7) on obtient enfin
(8)X≃Xm sinθ, formule donnée par tous les manuels, qui est donc utilisable tant que Wx=W sinθ ne dépasse pas significativement la moitié de la vitesse propre. Je vous conseille maintenant la lecture des documents accessibles par le lien donné en début d’article, qui vous donneront de précieux conseils pratiques sur l’utilisation de cette formule.

De (1) et (2) on peut tirer
(9){ V_s= \sqrt{ (V_p^2- W^2 \sin^2 \theta)}-W \cos \theta}, qui donne la vitesse sol en fonction de la force et direction du vent, et de la vitesse propre. Les manuels appellent vent effectif, que je noterai We=W.cosθ, la composante longitudinale du vent. On peut ainsi écrire (9) en fonction du vent effectif We
(10){ V_s= \sqrt{ (V_p^2- W^2 \sin^2 \theta)}-W_e}
Le schéma ci-dessus, tiré du document cité en tête de cet article, rend plus parlante la formule alternative
(11)Vs=Vp.cosX-W.cosθ=Vp.cosX-We,
qu’on peut aussi écrire
{ \frac {V_s}{V_p} = \cos X - \frac {W}{V_p}\cos \theta}, ou encore
(12){ \frac {V_s}{V_p} = \cos X - \sqrt{ (\frac {W}{V_p})^2- \sin^2 X}}.
Les manuels proposent la formule
(13)Vs≃Vp-W.cosθ=Vp-We, en considérant implicitement que la dérive est toujours suffisamment petite pour qu’on puisse en négliger le cosinus.
Prenons un exemple typique de voyage à 100kt de vitesse propre avec un vent de 20kt. Si le vent est plein travers, les manuels (13) nous disent que la vitesse sol sera égale à la vitesse propre. Avec du vent de travers, vous devrez mettre le nez dans le vent, et donc votre vitesse sol sera inférieure à votre vitesse propre: vous n’avez pas besoin de faire de trigonométrie pour vous convaincre alors que la formule (13) n’est pas exacte, en en faisant, vous saurez de combien: (5) nous donne une dérive de X≃Fb.W.sinθ = 0.6×20=12°, la différence entre (11) et (13) permet de calculer que l’écart entre l’approximation et la réalité est de 1-cos(12°)≃2% , l’approximation est dans ce cas justifiée. Si le vent est de 50kt, (5) nous donne une dérive de X≃Fb.W.sinθ = 0.6×50=30°, la vitesse propre sera de 100kt x cos(30°)=87kt. Dans ce cas, pour obtenir la vitesse sol, il faut diminuer de 13% la vitesse donnée par l’approximation de la formule (13). Dans le tableau ci-dessous, on trouvera pour différente valeurs de la dérive et du rapport { \frac {W}{V_p}} la proportion, en %, dont il faut diminuer le résultat de la formule (13) pour obtenir une valeur exacte.


{ \frac {W}{V_p}}20%30%40%50%60%70%
Dérive 10°-2%-2%-2%-3%-4%-5%
Dérive 15°-4%-5%-6%-7%-10%
Dérive 20°-8%-9%-12%-15%
Dérive 25°-13%-16%-21%
Dérive 30°-13%-20%-26%
Dérive 35°-22%-30%

Par exemple, si le vent est de 30kt et ma vitesse propre de 100kt, si je subis une dérive de 15°, je dois minorer le résultat de la formule (13) de 4% pour trouver la valeur juste.
D’un point de vue pratique, tout le monde utilise la formule (13), mais il faut avoir en tête qu’une forte dérive conduit à surestimer la vitesse propre si on utilise la formule (13), et donc arrondir la vitesse trouvée vers le bas va dans le sens de la sécurité.

Formules pour l’IFR (4): anticipation de virage pour intercepter un axe

Je souhaite rejoindre l’ILS pour la piste 25, axé sur 250°.
Ma route actuelle, donnée par mon cap corrigé du vent, est 340°.
Actuellement mon ADF m’indique que la route pour rejoindre l’aéroport est au 270°. Je suis donc au sud de l’axe ILS.
Il y a 40 secondes, sur la même route, mon ADF m’indiquait 280°.
Quand dois-je initier mon virage à gauche pour me trouver sur l’axe de l’ILS en sortie de virage?
La première formule que nous allons voir dans cet article permet de déterminer par un calcul mental très simple que je suis à 4 minutes de l’aéroport.
La deuxième formule que nous allons voir permet, aussi par un calcul mental très simple, de déterminer que si j’initie un virage à gauche au taux 1 lorsque mon ADF indiquera que je suis à 5° de l’axe, soit sur un QDM 255°, je serai parfaitement aligné sur l’axe en sortie de virage. Notez que l’aiguille de mon localizer ne commencera à donner une indication précise que lorsque je serai à 2½° de l’axe: si j’attends ce moment pour virer, il sera trop tard pour m’aligner proprement.

Distance à une balise
Si on parcourt α degrés d’un arc de cercle de rayon r centré sur une balise, la distance parcourue est {{D}=\frac{\alpha \, \pi \, r}{180 }}.
On a donc {{r}=\frac{D}{\alpha }.\frac{180}{\pi }}
Divisons les deux membres par la vitesse sol v, est faisons l’approximation habituelle {\pi \simeq 3}, ou encore {\frac{180}{\pi}\simeq 60}, on obtient alors
{\frac{r}{v}=60\frac{\frac{D}{v}}{\alpha}}
{\frac{r}{v}} est la durée T qu’on mettrait pour rejoindre la balise, et {\frac{D}{v}} est la durée t pour parcourir l’arc de cercle.
On peut donc conclure que si on parcourt α degrés d’un arc de cercle centré sur une balise en t secondes, la durée pour rejoindre la balise est {\textbf{T=}\frac{\textbf{t}}{\mathbf{\alpha}}} minutes
Exemple
Je parcours 10° en 30 secondes sur un arc centré sur une balise, il me faut 30/10=3 minutes pour rejoindre la balise.

Anticipations de virage
Cette partie est très importante pour être à l’aise en évolution IFR. Vous devrez faire un petit effort pour bien comprendre, mais vous serez récompensés par une plus grande aisance lors des exercices IFR.
Je souhaite rejoindre une balise radio électrique sur un axe, par exemple un VOR sur l’axe 250°. Mon but sera atteint quand je serai sur une route à 250° qui me conduira à la verticale de la balise.
Je saurai que je suis correctement positionné
1- en voyant l’aiguille de mon VOR centrée avec l’OBS sur 250°,
2-l’affichage TO,
3-et en ayant une route au 250°, c’est à dire un cap qui, corrigé de la dérive, donne une route au 250°.
Il faut les trois conditions, demandez vous pourquoi.

Je rejoins l’axe sous un certain angle appelé angle d’interception i. Par exemple 30° (avec une route au 220° si je viens du nord, ou au 270° si je viens du sud), mais il se peut ce soit davantage, voire au delà de 90°.
Je ne connais pas la distance à la balise, mais mon HSI me donne aussi le QDM de la balise.
Comment savoir à quel QDM je dois commencer à virer vers 250° au taux 1 pour tomber pile sur l’axe? Autrement dit quel est l’angle d’anticipation α défini comme l’écart entre le QDM auquel je commence à virer et l’axe affiché sur l’OBS?
Je suppose que je connais la durée T pour rejoindre la balise (en minutes), par exemple grâce à la méthode exposée plus haut. Si on note d la distance à la balise et r le rayon du virage exécuté pour rejoindre l’axe, on peut poser d sin α = r (1 – cos i), ou encore {\alpha= \arcsin \frac{r( 1-\cos \, i)} {d}}. En remplaçant d par le produit de la durée T et de la vitesse v, et r par { \frac{v} { \pi}}, sa valeur trouvée dans un précédent article, la vitesse se simplifie et on trouve (A){\alpha= \arcsin \frac{ 1-\cos \, i} { \pi \ T }}

Vous connaissez probablement déjà la formule {\sin x \simeq \frac{x} {60}}, avec x exprimé en degrés, qui consiste à approcher le sinus par sa corde à 30°. Cette formule approchée donne des valeurs exactes pour les angles 0° et 30°, et des valeurs très précises entre 0° et 30°. Pour notre calcul, nous allons approcher le sinus par la formule {\sin x \simeq \frac{x} {20\pi } \simeq \frac{x} {63}}, ou encore { {\arcsin x } \simeq {20\pi } {x}}, formule qui approche le sinus par sa corde à environ 42¼°. L’erreur ne dépasse 1½° qu’au delà d’un sinus de ¾, soit environ 50°. Dans la plupart des cas, l’angle d’anticipation sera très largement inférieur à 50°, dans la vie courante du pilote il dépasse rarement 10°, l’approximation est donc pleinement justifiée.
L’intérêt de cette approximation est qu’elle permet de simplifier considérablement la formule (A) qui devient (B) {\alpha \simeq \frac{ 20 (1-\cos \, i)} { \ T }}

Poursuivons en approchant la formule { 1-\cos i} par sa corde entre les points 60° et 120°:  {1-\cos \, i \simeq \frac{ i} {60}-\frac{1} {2} }. Cette formule donne des valeurs exactes pour 60°, 90° et 120°. L’erreur de cette approximation ne dépasse pas ½° entre 60° et 120°. À 45° et 135° l’erreur est de 4°, mais l’approximation diverge fortement en deçà de 45° et au delà de 135°.
On arrive alors à la formule suivante, valable pour des angles d’interception supérieurs à 45° et inférieurs à 135°.
(C) {\alpha\simeq \frac{ \frac{i}{3}-10} { \ T }}

Formules donnant l’angle d’anticipation en fonction de la durée T pour rejoindre la station et de l’angle i d’interception

Angle d’interception i (B)
Formule approchée {\alpha\simeq \frac{{ 20} (1-\cos \, i)} {\ T }}
(C)
Formule approchée {\alpha \simeq \frac{\frac{i}{3}-10} { \ T }}
Formule approchée donnée par les manuels
30°{\frac{3} {T}}{0}{\frac{3} {T}}
45°{\frac{6} {T}}{\frac{5} {T}}{\frac{6} {T}}
60°{\frac{10} {T}}{\frac{10} {T}}{\frac{10} {T}}
75°{\frac{15} {T}}{\frac{15} {T}}
90°{\frac{20} {T}}{\frac{20} {T}}{\frac{20} {T}}
105°{\frac{25} {T}}{\frac{25} {T}}
120°{\frac{30} {T}}{\frac{30} {T}}{\frac{30} {T}}
135°{\frac{34} {T}}{\frac{35} {T}}
150°{\frac{37} {T}}{\frac{40} {T}}
165°{\frac{39} {T}}{\frac{45} {T}}
180°{\frac{40} {T}}{\frac{50} {T}}{\frac{40} {T}}

On constate que les manuels proposent des formules sérieuses, et que notre formule (C) ne doit pas être utilisée pour des angles d’anticipation inférieurs à 50°, ni supérieurs à 135°, ainsi que nous l’avons annoncé plus haut.
En pratique, dans la vie de tous les jours du pilote, l’angle est assez faible.
On a vu dans l’exemple en tête de cet article qu’il fallait une anticipation à 5° pour un angle d’interception à 90° lorsqu’on est à 4mn de la balise. Pour une interception à 30°, il aurait fallu moins d’un degré d’anticipation, ça parait faible, mais c’est entre 1 et 2 points de localizer, ce n’est donc pas négligeable.

Enfin, notre tableau n’est valable que pour des virages au taux 1! Dès que nous volerons sur des avions plus sérieux que nos avions école, qui voleront si vite qu’ils ne pourront conserver le taux 1, il faudra les abandonner. Si vous virez au taux ½, ce que font parfois les pilotes automatiques lorsque le taux 1 fait dépasser 25° d’inclinaison, il suffit de doubler l’angle d’anticipation, mais si vous virez à un angle d’inclinaison déterminé, par exemple 25° ou 30°, alors il faudra établir une autre formule

Brevet de base: programme de formation (1) La partie théorique

Pour obtenir le brevet et la licence de base de pilote d’avion, le candidat doit, outre les conditions d’aptitude physique exigées, remplir les conditions suivantes :
1) Être âgé de 15 ans révolus ;
2) Avoir suivi une instruction au sol1

Cette instruction au sol se fera chez L8 Flight school essentiellement par la lecture des manuels et des articles de ce site étiquetés formation initiale. Il faut donc prévoir un travail personnel significatif. Lors de chaque séance d’instruction, je vous poserai des questions, en relation avec la leçon du jour, qui me permettront de vérifier que vous progressez de façon satisfaisante dans votre apprentissage théorique. Je répondrai aussi, bien entendu, aux questions que vous vous serez posés.
En outre, que vous soyez ou non élève de L8 Flight School, n’hésitez pas à poser vos questions sur le théorique Brevet de Base ou PPL en commentaire de cet article.

Vous pouvez vous présenter à l’examen du brevet de base en candidat libre, sans passer par une école, et donc je n’aurai pas d’opinion formelle à donner sur votre niveau, mais je vous la donnerai quand même si vous me la demandez.

Je recommande de préparer l’examen théorique PPL plutôt que celui du brevet de base car il est plus actuel, et aussi parce qu’aucun manuel ne prépare spécifiquement au brevet de base, tous préparent au PPL. Pour se présenter à l’examen théorique PPL vous aurez besoin de mon autorisation formelle et je vérifierai de façon formelle votre progression, car c’est obligatoire.

Le programme du brevet de base date de 1984, plus de dix ans avant que l’internet ne devienne accessible au public, et donc certaines choses, dont la façon d’obtenir des renseignements, ne sont plus à jour. Par exemple on vous demande de savoir ce qu’est le VDF mais l’utilisation du GPS n’est pas prévue.
Je demande à tous mes élèves de lire ce programme (cf. ci-dessous), et de cliquer sur les liens qui pointent vers mes articles pour les lire et les assimiler. Vous constaterez que le programme du brevet de base n’est pas réellement beaucoup plus léger que le programme du PPL.

Voici le programme d’instruction au sol du brevet de base (cf. L’arrêté du 12 janvier 1984)

1. L’avion et son équipement.
1.1. Cellule :
Aile et empennage ;
Fuselage ;
Circuit carburant ;
Circuit électrique ;
Éclairage.
1.2. Moteur :
Principe du moteur à explosion ;
Système d’allumage ;
Système d’alimentation en essence, carburant utilisé ;
Réchauffage carburateur;
Réglage du mélange air-essence ;
Principe de l’hélice ;
Puissance délivrée (pression d’admission, tours par minute) ;
Effet de l’altitude sur le rendement du groupe motopropulseur ;
Instruments moteur.
1.3. Équipement :
Indicateur de virage ;
Altimètre ;
Variomètre ;
Anémomètre ;
Compas magnétique ;
Indicateur de dérapage (bille).
2.Technique du vol
2.1. Aérodynamique :
Résultante aérodynamique ;
Principe de la sustentation;
Variation de la portance en fonction
du vent relatif et de l’incidence ;
Traînée d’une aile d’avion ;
Tourbillons marginaux ;
Hypersustentateur, aérofrein.
2.2. Forces agissant sur l’avion :
Portance ;
Traînée ;

Poids ;
Traction ;
Équilibre des forces en palier, en virage, en montée.
2.3. Gouvernes et commandes de vol (profondeur, ailerons, puissance, direction):
Effets des gouvernes ;
Effets parasites.
2.4. Symétrie du vol :
Détection et correction ;
Décrochage, autorotation.
2.5. Stabilité de l’avion :
Définition ;
Influence du centrage.
3. Utilisation de l’avion
3.1. Utilisation de l’avion :
Actions avant le vol ;
Chargement de l’avion ;
Décollage et atterrissage normal et par vent de travers ;
Turbulence de sillage, causes, précautions ;
Surveillance extérieure ;
Décollage et atterrissage courts et sur terrain mou ;
Atterrissage d’urgence ;
Utilisation des volets ;
Roulage au sol et vent fort.
3.2. Performances :
Tableau de décollage ;
Tableau de taux de ;
Tableau de croisière ;
Tableau d’atterrissage ;
Tableau de vitesses de décrochage ;
Effet de l’altitude et de la température sur les performances ;
Vitesses caractéristiques (VNE, VNO, VFE, VLE, VS) ;
Effet du vent sur les performances ;
Relation inclinaison/vitesse sur le rayon et le taux de virage ;
Décollage et atterrissage sur terrain mal dégagé ;
Meilleur angle de montée, meilleur taux de montée ;
Calcul de chargement et de centrage.
3.3. Utilisation du moteur :
Procédure du démarrage et d’arrêt du moteur ;
Givrage carburateur et effet du réchauffage ;
Limitations moteur ;
Utilisation des commandes de gaz et de richesse ;
Interprétation des instruments moteur.
4. Navigation
4.1. Orientation :
Unités usuelles de distance et de vitesse.
4.2. Cartes aéronautiques :
Propriétés des cartes aéronautiques utilisées (cartes type OACI 1/500000, radionavigation et vol à vue 1/1000000) ;
Représentation symbolique de la topographie et du relief ;
Cartes d’aérodromes.
4.3. Navigation :
Identification des repères terrestres ;
Gonio (VDF) ;
Principe ;
Conditions et précautions d’utilisation ;
Procédure d’utilisation ;
Interprétation des indications ;
Précision.
4.4. Informations aéronautiques
Manuel d’information aéronautique (AIP);
Notams.
5. Réglementation
5.1. Réglementation du personnel navigant :
Brevets, licences et qualifications du personnel navigant privé (avion seulement) :
Conditions de délivrance ;
Conditions de renouvellement ;
Privilèges ;
Carnet de vol :
Tenue ;
Décompte du temps de vol.
5.2. Réglementation du matériel volant :
Nationalité et immatriculation des aéronefs :
Certificat de navigabilité;
Certificat d’immatriculation;
Carnet de route;
Certificat d’exploitation radio;
Licence PTT de station d’aéronef;
Manuel de vol (connaissance approfondie);
Équipement de sécurité et sauvetage;
Entretien des aéronefs.
5.3. Dispositions diverses :
Réserves de carburant ;
Transport interdit ou réglementé ;
Police, contrôle sanitaire ;
Balisage des obstacles et des aérodromes ;
Transport des enfants ;
Notions sommaires d’aéromédecine ;
Précautions à prendre pour les vols en altitude.
5.4. Réglementation de la circulation aérienne :
5.4.1. Règles de l’air :
Domaine d’application ;
Choix des règles à appliquer ;
Autorité du commandant de bord ;
Protection des personnes et des biens ;
Prévention des abordages et priorité de passage ;
Signaux lumineux, feux des aéronefs ;
Règles de vol à vue.
5.4.2. Circulation aérienne :
Organisation générale
Espaces aériens contrôlés et non contrôlés ;
Service du contrôle de la circulation aérienne pour les vols VFR ;
Service d’information de vol ;
Service d’alerte ;
Procédure d’utilisation des aérodromes non contrôlés ;
Espaces aériens à statut particulier ;
Procédures de radiotéléphonie.
5.4.3. Incidents de contrôle, infractions :
Airmiss
( ce terme a été remplacé par Airprox), incidents de contrôle, réclamations ;
Infractions.
5.4.4. Incidents et accidents d’aviation :
Dispositions à prendre en cas d’irrégularité, incident ou accident.
6. Météorologie
6.1. L’atmosphère :
La pression atmosphérique: unités de mesure, variations avec l’altitude ;
La température de l’air: unités de mesure, variations en un lieu et avec l’altitude ;
L’humidité atmosphérique: notion de saturation.
6.2. Le vent :
Mesure: direction, vitesse ;
Variations avec l’altitude ;
Représentation graphique ;
Effets du relief sur le vent au sol et en altitude locaux.
6.3. Nuages et systèmes nuageux :
Les nuages: les différents types, description sommaire ;
Stabilité et instabilité de l’atmosphère ;
Notions sur les précipitations et leurs dangers aéronautiques ;
Nébulosité, plafond: définition, relation avec les conditions de vol ;
Notions élémentaires sur les fronts et les systèmes nuageux (en Europe).
6.4. Phénomènes dangereux pour l’aéronautique :
Brume et brouillard: définition, notions sur le mécanisme de formation ;
Orages: notions sur la formation des orages, dangers liés aux cumulonimbus ;
Turbulence: origine, effets sur l’avion, précautions à prendre ;
Givrage: définition, processus de formation, effets sur l’avion; détection, protection.
6.5. Assistance météorologique à l’aviation légère
Diffusion des renseignements: notions sur les réseaux d’observation, cartes synoptiques, symboles ;
Protection météorologique des vols: dispositions à prendre par le pilote avant le départ, nature des renseignements fournis (prévision de vol, exposé verbal), exploitation des renseignements pour la préparation du vol, informations météorologiques en vol.

1.cf. Arrêté du 31 juillet 1981 relatif aux brevets, licences et qualifications des navigants non professionnels (par. 4.6.1.1.)

Quelques formules pour l’IFR (3)

Dans la partie relative à l’anticipation des virages fly-by de cet article, après avoir établi la formule
{D =(\frac{i}{100}- {0.3})\frac{V}{100}},
je finissais en écrivant
On voit que l’approximation n’est valable qu’entre 60° et 120°, ce qui n’est pas trop gênant puisque:
– à moins de 60°, on anticipera en général du minimum lisible sur nos instruments, soit 0.1NM;

En fait c’est gênant pour des avions qui évoluent plus vite que les 90kt de notre Cessna 172 pendant les exercices de procédure en double commande. Les procédures IFR se pratiquent, lorsqu’on n’est plus à l’école, à plus grande vitesse et le contrôle vous demandera régulièrement de garder les 120kt aussi longtemps que possible sur un Cessna 172, et la quasi-totalité des autres avions IFR voleront bien plus vite.
30° est un angle d’interception courant pour les procédures GNSS. A 120kt il faut 0.2NM d’anticipation, à 200kt 0.3NM, bien au dessus des 0.1NM que je suggérais dans mon article précédent, et surtout s’il s’agit d’intercepter la finale, ce n’est pas le moment de dépasser l’axe!
J’ai donc cherché une formule plus adaptée au problème.
J’avais établi la formule de la distance d’anticipation (en NM pour une vitesse exprimée en kt)
{D =\frac{V}{60 \, \pi} \tan\frac{i}{2}}
La durée d’anticipation en secondes se déduit cette formule
{T =\frac{3600}{60 \, \pi} \tan\frac{i}{2}=\frac{60}{\pi} \tan\frac{i}{2}}
La formule ne dépend plus de la vitesse, c’est déjà une simplification.
En prenant pour approximation la corde de cette fonction pour un angle d’anticipation de 80°, on trouve que l’anticipation en secondes d’un virage fly-by est voisine de deux dixièmes de l’angle en degrés.
{T \simeq\frac{2}{10} i}
Quelle que soit votre vitesse, l’anticipation d’une interception à 30° doit être ainsi de 6 secondes.
Comme la durée jusqu’au prochain point est en général donné directement par votre GPS, cette formule est très facile à utiliser lors de procédures PBN. Si vous suivez une procédure classique, vous devez connaître votre temps au prochain point si vous appliquez la méthode qu’on vous a, j’espère, enseignée pendant votre apprentissage de l’IFR.
L’erreur ne dépasse pas une seconde entre 0 et 90°. Au delà de 90° cette approximation ne doit plus être utilisée. La fonction tangente étant divergente, il n’est pas possible d’envisager une approximation linéaire pour des angles significativement supérieurs à 90°

La formule établie plus haut est le fruit d’une approche purement géométrique, un instructeur expérimenté m’a suggéré une approche plus intuitive: au taux 1, je vire de 3° par seconde. Le temps pour un virage de 30° par exemple sera donc de 30/3=10 secondes, et par conséquent mon anticipation doit être de de la moitié, soit 5 secondes. Sa serait donc {T \simeq\frac{i}{6} }
Cette méthode revient à assimiler l’angle à sa tangente, ce qui n’est pas loin de la vérité tant que l’angle est petit.
En termes mathématiques, on arrive à cette formule en assimilant la fonction tangente à sa … tangente au point d’angle nul.
{\tan i \simeq \frac{\pi i}{180}}
{T =\frac{60}{\pi} \tan\frac{i}{2}\simeq\frac{60}{\pi}\frac{\pi \frac{i}{2}}{180}=\frac{i}{6}}

La formule de cet instructeur expérimenté n’est valable que pour les angles pas trop importants. Pour 90°, sa formule donne 15 secondes d’anticipation, la mienne donne 18 secondes, et la formule exacte 19 secondes. Avec une approche purement intuitive et de bon sens, on peut trouver des approximations opérationnelles sans connaître l’algèbre, mais la formule que je propose est à la fois plus simple et plus précise.

Préparation et vol IFR non commercial part NCO et part NCC

L’exploitation des avions qui ne sont pas employés pour du transport aérien ou pour des opérations spécialisées est régie
– par la part NCC du règlement (EU) 965/2012 relatif aux opérations aériennes pour les avions  complexes1  ;
–  par la part NCO du même règlement pour les autres avions. Par exception, l’exploitation des avions  complexes à turbopropulseurs ayant une masse maximale certifiée au décollage inférieure ou égale à 5 700  kg est aussi régie par la part NCO.2  
Dans la suite, nous désignerons par « complexe au sens des règles opérationnelles » un avion régit par la part NCC. Cet article synthétise les éléments utiles au pilote pour de telles exploitations. Comme c’est une synthèse, il n’est pas exhaustif. Je me suis limité au biréacteur léger de catégorie A ou B pour l’avion complexe, et à l’avion à piston pour l’avion non complexe. En part NCC l’exploitation doit être déclarée préalablement (ORO.DEC.100) et un manuel d’exploitation doit être mis à la disposition des équipages par l’exploitant (Article 8b de l’annexe V au Règlement (CE) n°2018/113). Les exploitants détenteurs d’un certificat de transport aérien qui souhaitent réaliser aussi des vols dits privés, c’est à dire hors champ d’application des règles du transport aérien commercial, doivent prévoir de tels vols dans leur manuel d’exploitation soumis à l’approbation de l’autorité (ORO.AOC.125), et sont en contrepartie dispensés de la déclaration prévue au ORO.DEC.100. Selon le guide établi par la DSAC (Exploitation à des fins non commerciales d’aéronefs figurant dans les OPS SPEC d’un détenteur de CTA), l’exploitant peut décider de conserver les règles du transport commercial (part CAT) ou les adapter, sans toutefois descendre en dessous des exigences minimales applicables aux vols non-commerciaux qui figurent dans les règlementations suivantes :(..) Partie NCC, NCO, (…).
Le manuel doit dans ce cas comporter une indication claire de toute différence existant entre les procédures opérationnelles utilisées dans le cadre d’une exploitation à des fins de transport aérien commercial et celles d’une exploitation à des fins non commerciales.(ORO.AOC.125).

Ainsi, pour les vols non-commerciaux, l’exploitant d’un avion complexe au sens des règles opérationnelles, qu’il soit ou non détenteur d’un CTA,  doit se positionner pour la rédaction de son manuel d’exploitation entre les règles strictes de la part CAT, et les règles souples de la part NCC, laissant dans ce cas à l’équipage le soin de prendre les marges de sécurité supplémentaires qui s’imposent en fonction des circonstances.
Pour un avion non complexe au sens des règles opérationnelles non exploité par un détenteur de CTA, aucun manuel d’exploitation n’étant obligatoire, ce sera au pilote de veiller à prendre des marges par rapport à ce qu’impose la part NCO.

1.1  -En part NCC l’approche stabilisée est la règle, bien que de l’exception soit possible (AMC2 NCC.OP.110 (b)) ;
– en part NCO, je n’ai rien trouvé à ce sujet dans la réglementation, j’en conclus qu’une approche stabilisée n’est pas obligatoire.
1.2 La descente continue pour les approches sans guidage vertical est
– recommandée mais pas obligatoire  en part NCO (GM2 NCO.OP.110)
alors que
– c’est le principe en part NCC (AMC2 NCC.OP.110 :(c)  Whenever practical, non-precision approaches should be flown using CDFA technique. L’exception est possible: Different procedures may be used for a particular approach to a particular runway.  (d)  For approaches not flown using the CDFA technique: when calculating the minima (…) the applicable minimum runway visual range (RVR) should be increased by 200 m for Category A and B aeroplanes  (…)provided the resulting RVR/converted meteorological visibility (CMV) value does not exceed 5 000 m.).
1.3 Pour la navigation PBN, on  le droit d’utiliser une base de données qui n’a pas plus d’un cycle de retard aux conditions suivantes (AMC2 NCO.GEN.105 + AMC2 NCC.GEN.106):  (1)  the pilot-in-command has confirmed that the parts of the database which are intended to be used during the flight and any contingencies that are reasonable to expect are not changed in the current version; 
(2)  any NOTAMs associated with the navigational data are taken into account; 
(3)  maps and charts corresponding to those parts of the flight are current and have not been amended since the last cycle; 
(4)  any MEL limitations, where available, are observed; and 
(5)  the database has expired by no more than 28 days.

2 Carburant (NCO.OP.125 +NCC.OP.130): en plus du carburant nécessaire pour aller à destination puis au dégagement et d’avoir prévu tous les aléas possibles (dégagement, ATC, météo, etc.), il faut une marge de 45 minutes à l’altitude normale de croisière (thereafter to fly for at least 45 minutes at normal cruising altitude). Cette marge doit être encore dans les réservoirs à l’atterrissage (NCO.OP.185 + NCC.OP.205(b)).
NCC.OP.205 (a) impose à l’exploitant d’établir une procédure destinée à s’assurer que des bilans carburants sont faits en vols.
Annoncer Minimum Fuel si les deux conditions suivantes sont réunies:
-vous n’avez plus assez de carburant pour dégager sur un autre aérodrome;
-un délai supplémentaire entamera la marge ultime de 45 minutes.
Annoncer Mayday, mayday, mayday, fuel dès que les calculs indiquent que la quantité de carburant utilisable présente dans les réservoirs à l’atterrissage sur l’aérodrome le plus proche où un atterrissage en sécurité peut être effectué est inférieure à 45 minutes.
(Doc 4444 OACI,  SERA.11012, et consultez l’info sécurité DGAC)
Notez qu’en transport aérien (AMC1 CAT.OP.MPA.150(b)(a)(5)(ii) for aeroplanes with turbine engines, fuel to fly for 30 minutes at holding speed at 1 500 ft (450 m) above aerodrome elevation in standard conditions, calculated with the estimated mass.) la réserve finale est de 30 minutes seulement, mais à 1500ft au dessus de l’aérodrome.
Par exemple pour un Cessna Mustang à la masse de 7500Lbs en conditions ISA, la consommation horaire est de
– à 1500ft AMSL, en régime d’attente 564 Lb/Hr, soit 282 Lbs pour 30mn ;
– au FL 350 en régime économique(le manuel indique que l’altitude de croisière typique est de FL 350-390) 488 Lb/Hr, soit 366 Lbs pour 45mn.
L’exploitation privée en part NCC demande ainsi une réserve finale plus importante qu’en transport aérien part CAT.

3 Météo
3.1.1 Un dégagement au départ, situé à moins d’une heure at the single-engine cruise speed in still air standard conditions est obligatoire en part NCC si pour une raison de météo ou autre il n’est pas possible de revenir se poser (NCC.OP.150). Le dégagement au départ n’est jamais obligatoire en part NCO.
3.1.2 Un dégagement à l’arrivée est obligatoire (NCO.OP.140 + NCC.OP.151) sauf si la destination permet une approche et un atterrissage en VMC à l’heure d’arrivée prévue +/- 1h. Une autre dispense de dégagement est prévue en cas d’aérodrome isolé, je n’entre pas dans le détail ici.
La météo prévue au dégagement doit permettre une approche et un atterrissage à l’heure où on prévoit d’y arriver.
3.2 Météo à la préparation et en route (NCO.OP.160 +NCC.OP.180):
On ne doit pas commencer ni continuer le vol si on n’a pas en permanence un aérodrome (à destination ou de dégagement) dont la météo prévue à l’heure où on a prévu d’y arriver permet l’atterrissage avec les moyens de navigation qu’on a disposition.

4 Aide à l’atterrissage
Le pilote commandant de bord veille à ce que des moyens suffisants soient disponibles pour permettre la navigation et l’atterrissage sur l’aérodrome de destination ou tout aérodrome de dégagement à destination en cas de perte de capacités pour l’opération d’approche et d’atterrissage prévue. (NCO.OP.142 +NCC.OP.153)
Cela implique qu’on doit avoir une solution, à destination ou au dégagement, ne reposant pas sur le GPS au cas où le système GNSS ne fonctionne plus (GM1 NCO.OP.142 + AMC1 NCC.OP.153 & GM1 NCC.OP.153).
Si le guidage vertical PBN cesse de fonctionner au dessus de 1000 ft AGL, on peut continuer une approche PBN en LNAV si le système de navigation le permet (AMC6 NCO.OP.116 + AMC6 NCC.OP.116)

5 Minimums
5.1 détermination
On peut utiliser les cartes Jeppesen pour déterminer les minimums (GM1 NCO.OP.110 + AMC1 NCC.OP.110 )
5.2 Décollage
Le tableau de conversion Visibilité/RVR ne doit pas être utilisé pour le décollage (GM5 NCO.OP.110 + AMC8 NCC.OP.110).
Lorsque
-la visibilité annoncée est inférieure au minimum requis pour le décollage et que la RVR n’est pas disponible, ou que
– ni visibilité ni RVR ne sont disponibles,
le commandant de bord ne doit décoller que s’il peut s’assurer que la visibilité sur la trajectoire de décollage est supérieure au minimum requis (AMC1 NCO.OP.110 +AMC3 NCC.OP.110).

5.3 Atterrissage
En monopilote, la RVR minimum permise est de 800m. Pour une approche Cat 1, une RVR inférieure est permise s’il y a un pilote automatique couplé à l’ILS (GM4 NCO.OP.110 + AMC6 NCC.OP.110).
Le tableau de conversion Visibilité/RVR peut être utilisé si la RVR n’est pas disponible, à condition que la RVR requise soit supérieure ou égale à 800m.(GM5 NCO.OP.110 + AMC5 NCC.OP.110).
Ce tableau reproduit ci-dessous donne un facteur de conversion. Par exemple, lors d’une approche de nuit, si la carte Jeppesen indique que la piste est équipée d’High intensity (HI) approach and runway lights et qu’aucun NOTAM n’indique une panne, alors la RVR, si elle n’est pas transmise, peut-être considérée comme étant le double de la visibilité transmise, pour autant que la visibilité transmise soit supérieure ou égale à 400 m.

Conversion of reported meteorological visibility to RVR/CMV RVR/CMV = reported meteorological visibility x RVR/CMV = reported meteorological visibility x
Lighting elements in operation Day Night
High intensity (HI) approach and runway lights 1.5 2.0
Any type of light installation other than above 1.0 1.5
No lights 1.0 Not applicable

NCO.OP.210+ NCC.OP.230 Commencement et poursuite de l’approche — avions et hélicoptères
a) Le pilote commandant de bord peut commencer une approche aux instruments quelle que soit la portée visuelle de piste/visibilité (RVR/VIS) transmise.
b) Si la RVR/VIS transmise est inférieure au minimum, l’approche n’est pas poursuivie:
1) en dessous de 1 000 ft au-dessus de l’aérodrome; ou
2) dans le segment d’approche finale, dans le cas où l’altitude/la hauteur de décision (DA/H) ou l’altitude/la hauteur minimale de descente (MDA/H) est supérieure à 1 000 ft au-dessus de l’aérodrome.
c) Lorsqu’il n’y a pas de RVR disponible, des valeurs équivalentes de RVR peuvent être obtenues en convertissant la visibilité transmise.
d) Si, après le passage des 1 000 ft au-dessus de l’aérodrome, la RVR/VIS passe sous le minimum applicable, l’approche peut être poursuivie jusqu’à la DA/H ou la MDA/H.
e)L’approche peut être poursuivie en dessous de la DA/H ou de la MDA/H jusqu’à l’atterrissage complet, pour autant que les repères visuels appropriés pour le type d’opération d’approche et la piste prévue soient acquis à la DA/H ou à la MDA/H et maintenus.
f)La RVR de l’aire de toucher des roues est toujours déterminante.

Je n’ai pas identifié d’autres règles susceptibles de limiter significativement les possibilités opérationnelles. D’une manière générale, par rapport à la part NCO, la part NCC offre un peu moins de souplesse (par exemple pour l’Oxygène) et requière plus de formalisme (par exemple le bilan masse et centrage doit être effectivement établi, alors qu’en part NCO, la masse et le centrage doit être dans les limites, sans qu’un document doive être effectivement réalisé).

Jusqu’au 25 octobre 2017, c’était l’arrêté du 24 juillet 1991 relatif aux conditions d’utilisation des aéronefs civils en aviation générale qui était applicable. Depuis cette date, le champ d’application de cet arrêté de 1991 est restreint aux aéronefs non régis par l’EASA (ULM, construction amateur, etc.).

1Je rappelle qu’un avion complexe au sens de l’EASA est défini à l’article 3 du règlement 216/2008 comme un avion:
-ayant une masse maximale certifiée au décollage supérieure à 5 700 kg, ou
-certifié pour une configuration maximale en sièges passagers supérieure à dix-neuf, ou
-certifié pour être exploité par un équipage de conduite minimal d’au moins deux pilotes, ou
-équipé d’un ou de plusieurs turboréacteurs ou de plus d’un turbopropulseur.
Un avion non complexe est donc un avion qui ne remplit aucun des critères ci-dessus.

2Dérogation prévue à l’article 6.8 du règlement (UE) n°965/2012

Quelques formules pour l’IFR (2)

Vous trouverez dans le tableau ci-dessous des formules de calcul mental démontrées précédemment pour les premières, et démontrées dans la suite pour la dernière. Les distances sont en milles marins, les vitesses en noeuds, et les angles en degrés

Pour calculer Formule Plage d’utilisation Exemple
Inclinaison en ° pour virer au taux 1 {\frac{15 }{100} V } Vitesse jusqu’à 200kt; inclinaison jusqu’à 30° Pour 140kt, l’inclinaison fait 21° = 140 x 15/100
Rayon de virage au taux 1 {\frac{V }{200} } Pas de limite en pratique (erreur<0.1NM si V<330kt) Pour 140kt, le rayon de virage fait 0,7 NM =140/200
Rayon de virage à 30° d’inclinaison {\frac{V }{100} - 1 } Vitesse comprise entre 140kt et 250 kt, Rayon de virage compris entre 0,4 NM et 1,5 NM Pour 140kt, le rayon de virage fait 0,4 NM = 140/100-1
Rayon de virage à 25° d’inclinaison Majorer du ¼ le résultat obtenu pour 30° d’inclinaison Vitesse comprise entre 140kt et 260 kt, Rayon de virage compris entre 0,5 NM et 2,0 NM Pour 180kt, le rayon de virage fait 1 NM: 180/100-1=0,8 ; 0,8 /4 = 0,2 ; 0,8 + 0,2 = 1
Anticipation d’une altération de route Fly-by de i° en virant au taux 1, à la vitesse V(kt) Anticiper le virage de {D =(\frac{i}{100}- {0.3})\frac{V}{100}} NM Altération de route comprise entre 60° et 120° Pour 70° d’altération de route à 150kt, commencer à virer 0.6NM avant le point: 70/100-0.3=0.4 ; 0.4 x 1.5 = 0.6

Nous utilisons dans cet article les mêmes notations que pour mon premier article sur les formules utiles en IFR.
Anticipation d’un virage Fly By

Si ALPHA est matérialisé par une balise NDB, ou par un VOR non associé à un DME, et que le GPS n’est pas encore inventé, la seule façon de suivre la trajectoire est de survoler la balise, et d’initier le virage à droite une fois cette balise survolée. C’est la trajectoire Fly-over. Si on connaît sa distance à la balise ALPHA, par un DME ou un GPS par exemple, on peut envisager la trajectoire Fly-by, qui prend moins d’espace, et qui donc est en général imposée pour les procédures modernes.
A quelle distance D du point ALPHA dois-je commencer à virer pour suivre la trajectoire Fly-by, si l’altération de route est de i degrés ?

Si R est mon rayon de virage, une construction géométrique simple montre que la distance est {D =R \tan\frac{i}{2}}

Pour un virage au taux 1 d’un aéronef volant à la vitesse sol V exprimée en nœuds, en utilisant la formule établie précédemment, la distance sera {D =\frac{V}{60 \, \pi} \tan\frac{i}{2}}

En prenant la corde de cette fonction de i entre i=60° et i=120°, on trouve l’approximation linéaire suivante {D =(\frac{i}{100}- {0.3})\frac{V}{100}}

Examinons la pertinence de notre approximation, pour V= 100kt

Altération de route i en degrés Distance exacte à 10-2 près en NM Valeur approchée {\frac{V}{200}}
30° 0.14 0.00
60° 0.31 0.30
90° 0.53 0.60 0.50
120° 0.92 0.90
150° 1.98 1.20

L’anticipation à 90° est égale au rayon de virage ( {D =R \tan\frac{90}{2}}=R), rayon pour lequel nous avons établi précédemment la formule {R=\frac{V }{200} }. Notre approximation précédente donnait 0.50, celle d’aujourd’hui 0.60, la vraie valeur est proche de 0.53, nos deux approximations sont satisfaisantes pour l’usage que nous en ferons.

On voit que l’approximation n’est valable qu’entre 60° et 120°, ce qui n’est pas trop gênant puisque:
– à moins de 60°, on anticipera en général du minimum lisible sur nos instruments, soit 0.1NM;
– les normes relatives à la constructions des procédures IFR interdisent en général de prévoir des virages Fly-by à plus de 120°.
EDIT: voir l’article 3 de notre série « quelques formules pour l’IFR »

Quelques formules pour l’IFR (1)

Dans cet article, vous trouverez quelques précisions souvent mal connues, et des démonstrations de formules, formules qui sont en général exposées mais jamais démontrées dans les manuels. J’emploie parfois l’abréviation anglaise NM, nautical mile pour désigner le mille marin de 1852 m.

Vous trouverez dans le tableau ci-dessous des formules de calcul mental démontrées dans la suite. Les distances sont en milles marins, les vitesses en noeuds, et les inclinaisons en degrés

Pour calculer Formule Plage d’utilisation Exemple
Inclinaison en ° pour virer au taux 1 {\frac{15 }{100} V } Vitesse jusqu’à 200kt; inclinaison jusqu’à 30° Pour 140kt, l’inclinaison fait 21° = 140 x 15/100
Rayon de virage au taux 1 {\frac{V }{200} } Pas de limite en pratique (erreur<0.1NM si V<330kt) Pour 140kt, le rayon de virage fait 0,7 NM =140/200
Rayon de virage à 30° d’inclinaison {\frac{V }{100} - 1 } Vitesse comprise entre 140kt et 250 kt, Rayon de virage compris entre 0,4 NM et 1,5 NM Pour 140kt, le rayon de virage fait 0,4 NM = 140/100-1
Rayon de virage à 25° d’inclinaison Majorer du ¼ le résultat obtenu pour 30° d’inclinaison Vitesse comprise entre 140kt et 260 kt, Rayon de virage compris entre 0,5 NM et 2,0 NM Pour 180kt, le rayon de virage fait 1 NM: 180/100-1=0,8 ; 0,8 /4 = 0,2 ; 0,8 + 0,2 = 1

Facteur de charge n

Si votre bille est centrée pendant un virage d’inclinaison α en palier, la portance équilibrera le poids apparent, le schéma permet de voir que le facteur de charge est
n={\frac{1}{\cos \alpha}}
Des valeurs remarquables sont

Inclinaison Facteur de charge Augmentation du poids apparent
25° 1.10 10%
30° 1.15 15%
45° 1.41 41%
60° 2.00 100%

Rayon de virage R en fonction de l’inclinaison
L’accélération latérale en virage est égale à {\frac{V^{2}}{R}}, R étant le rayon de virage et V la vitesse propre, résultat dont vous trouverez la démonstration dans n’importe quel manuel traitant de cinématique.
La force latérale est, comme on le voit sur le schéma, égale au produit du poids par la tangente de l’inclinaison, l’accélération s’obtient en divisant la force par la masse, en application du principe de la dynamique. On a donc {\frac{V^2}{R}=g \,\tan \alpha}
soit {{R}=\frac{V^2}{g \,\tan \alpha }}
Il faut veiller aux unités pour passer à l’application numérique.
Si la vitesse est en nœuds, le rayon en milles marins et g en m.s-2, la formule devient {{1852 R}=\frac{{(\frac{1852 V}{3600})^2 } }{g \,\tan \alpha }} soit {{R}=\frac{{1852 (\frac{ V}{3600})^2 } }{g \,\tan \alpha }=\frac{1}{\tan \alpha } (\frac{V}{3600 \, \sqrt \frac{g}{1852 } })^2 \simeq \frac{1}{\tan \alpha } (\frac{V}{262})^2}
Cette formule est peu connue, et il faut bien le dire a peu d’intérêt pratique en vol puisqu’il n’est pas évident d’élever mentalement au carré. On voit qu’à 262kt, le rayon de virage est égal à \frac{1}{\tan \alpha }, soit 1NM pour 45° d’inclinaison.
À 30° d’inclinaison la formule devient {{R}=\frac{1}{\tan 30 } (\frac{V}{262})^2=\sqrt 3 (\frac{V}{262})^2= (\frac{V}{199})^2 }, soit un rayon de 1.6 NM pour un virage à 250kt.
En prenant {{R}=(\frac{V}{200})^2 } au lieu de {{R}=(\frac{V}{199})^2 }, et en approchant la parabole {{R}=(\frac{V}{200})^2 } par sa tangente au point d’abscisse 200kt et d’ordonnée 1NM, on trouve une règle facile à utiliser en vol: {R= \frac{V}{100}-1}
Par exemple, pour 250kt, cette formule simplifiée donne un rayon de virage de 2.5-1= 1.5 NM, pour une valeur réelle de l’ordre de de 1.58 NM, ce qui est une précision largement suffisante.
Cette formule peut être utilisée entre 140kt et 250kt, plage pour laquelle la précision est supérieure à un dixième de mille marin. La formule approchée étant linéaire pour une formule exacte quadratique, l’erreur augmente significativement en dehors de cette plage.
Enfin, la tangente de 30° étant supérieure d’environ 25% à la tangente de 25°, il suffit de majorer d’un quart le rayon trouvé pour 30° pour obtenir le rayon d’un virage à 25° d’inclinaison.

Le taux de virage
Le taux de virage est défini comme le nombre de demi-tours par minute d’un aéronef en virage en palier. Au taux 1, l’avion fait un demi-tour, soit 180°, en une minute, ou encore 3° par seconde.

Quelle inclinaison α pour un virage au taux 1?
Un avion en virage de rayon R devra parcourir une distance π R pour faire un demi tour, distance qui sera parcourue en une durée {\frac{\pi R}{V}} si l’avion vole à la vitesse propre V.
Remplaçons R par sa valeur {\frac{V^2}{g \,\tan \alpha }} trouvée au paragraphe relatif au rayon de virage, on trouve {\frac{\pi V}{g \,\tan \alpha }}= 1mn, soit {\tan \alpha= \frac{\pi}{g \, 1mn } V}.
Si la vitesse est en nœuds et l’accélération de la pesanteur en m.s-2, l’équation s’écrit {\tan \alpha= \frac{1852 \pi }{60 . 3600\,g }V}
soit { \alpha= \arctan \frac{1852 \pi }{60 . 3600\,g }V \simeq \arctan \frac{0.157 \pi }{180}V}
Pour les petits angles, on peut assimiler la tangente à l’angle, ce qui donnerait α=0.157 V. Mais dans le cas qui nous concerne, il vaut mieux assimiler la fonction à sa corde en un point d’utilisation usuel. À 140kt, la formule exacte donne 21° d’inclinaison, soit 15% de la vitesse. En prenant
α (en degrés) = 0,15 V (en noeuds), on obtient donc une valeur exacte pour 140kt, et une valeur approchée pour les autres vitesses. C’est cette formule qui figure dans tous les manuels.
Elle est remarquablement précise: l’écart entre le résultat de la formule simplifiée et la réalité est inférieur à ½ degré d’inclinaison jusqu’à 25° d’inclinaison, ce qui correspond à 170kt , et dépasse à peine 1° pour 30° d’inclinaison, ce qui correspond à 210kt.
On pourra utiliser cette formule chaque fois qu’on devra effectuer un virage au taux 1, puisqu’on ne pratique le taux 1 que jusqu’à 30° d’inclinaison ainsi que nous l’allons voir au paragraphe suivant.

Virages en IFR
Le MÉMENTO À L’USAGE DES UTILISATEURS DES PROCÉDURES DE VOL AUX INSTRUMENTS nous dit que dans l’établissement des procédures et des aires associées, les rayons de virage sont calculés pour une inclinaison de 25° ou un taux de virage de 3°/s (si l’inclinaison qui en résulte est inférieure à 25°).
Ça veut dire que si vous virez au taux 1, vous êtes protégés, mais si le taux 1 vous conduit à dépasser 25°, ce qui se produit si votre vitesse est supérieure à 170kt, vous resterez dans la protection si vous limitez votre inclinaison à 25°.
Si vous devez reprendre le pilotage manuel, une inclinaison supérieure à 30° commence à demander une attention particulièrement soutenue en vol sans visibilité, c’est pour cette raison que je conseille de ne pas incliner davantage que 30° en IFR. À 30°, vous avez en plus l’avantage d’une marge de sécurité, la protection étant calculée pour 25°.
Certains manuels suggèrent de limiter l’inclinaison à 25° pour le confort des passagers. À 25° le poids apparent est augmenté de 10%, à 30° de 15%. Je ne pense pas que l’augmentation du facteur de charge soit décisive pour le confort des passagers. Je pense qu’ils sont davantage impressionnés, s’il ont des repères visuels extérieurs, par le basculement du paysage, et de ce point de vue, je pense qu’une inclinaison de 30° n’est pas beaucoup plus impressionnante qu’une inclinaison de 25°. Je recommande donc de ne pas hésiter à incliner à 30°, et donc de garder le taux 1 jusqu’à 210kt.
Notez aussi que pour les départs initiaux et l’approche interrompue l’inclinaison considérée est de 15°. Les manœuvres à vue libres considèrent un angle de 20°.
Remarque : lors de l’exécution de manœuvres à vue imposées (VPT), il n’est pas tenu compte de la cadence à 3°/s et seule l’inclinaison de 25° est considérée.
Le document OACI 8168 dit pour les manœuvres à vue libres c) bank: 20° average achieved or the bank angle producing a turn rate of 3° per second, whichever is the lesser bank., et pour les manœuvres à vue imposées 25° average achieved bank angle.
Ça veut donc dire qu’il faut incliner à 25° au moins pour rester dans la protection pendant les manœuvres à vue imposées, même si ça conduit à un taux de virage supérieur à 1.

Rayon de virage au taux 1
En remplaçant, dans la formule du rayon de virage {{R}=\frac{V^2}{g \,\tan \alpha }}, α par sa valeur trouvée pour un virage au taux 1, on écrit
{{R}=\frac{V^2}{\frac{g . \pi . V }{1mn .\, g }}=\frac{1 mn V}{\pi}}
En convertissant une minute en un soixantième d’heure, et pour une vitesse en nœuds, le rayon de virage R, exprimé en milles marins, s’écrit {{R}=\frac{V}{60 \, \pi }\simeq\frac{V}{188 }}
Les manuels proposent la formule
{{\textbf R}\simeq\frac{\textbf V}{\textbf 2 \textbf 0 \textbf 0}} au lieu de {\frac{V}{188}} . C’est une approximation très commode pour le calcul mental. L’erreur due à cette approximation ne dépasse un vingtième de mille marin qu’au delà de 165kt et ne dépasse un dixième de mille marin qu’au delà de 330kt.

Par exemple, si vous êtes à 120kt de vitesse sol sur une procédure PBN qui demande un virage flyby à 90°, vous devez initier le virage au taux 1 120/200 =0,6 mille marin avant le point de virage. Certains manuels proposent de rajouter 0,1 mille marin pour tenir compte du temps de réaction, vous commencerez donc votre virage à 0,7 mille du point.

Attention, cette formule V/200 n’est valable que tant que vous effectuez vos virages au taux 1. Au delà de 210kt, votre inclinaison dépasse 30° au taux 1. Si vous plafonnez votre inclinaison à 30° au delà de 210kt, votre taux de virage sera inférieur à 1, la formule V/200 ne sera plus valable, il faudra utiliser la formule V/100-1 vue plus haut. Vous noterez que les deux formules donnent le même résultat (1NM) pour V=200kt, qui est à peu de chose près la vitesse à laquelle on incline de 30° au taux 1.

Carnet de route: changements réglementaires

La tenue du carnet de route était régie par l’arrêté du 24 juillet 1991 relatif aux conditions d’utilisation des aéronefs civils en aviation générale.
Depuis le 25 octobre dernier, cet arrêté n’est plus applicable aux avions EASA dont les règles d’exploitations sont désormais régies par le règlement européen 965/2012 relatif aux opérations aériennes.
Donc les dispositions relatives au carnet de route qui étaient dans cet arrêté ne s’appliquent plus à nos avions de clubs (il y a des exceptions, notamment les constructions amateurs).
Pour nos petits avions de club ou d’école, c’est la partie NCO de ce règlement qui s’applique. Si le détail de la règlementation ne vous intéresse pas, allez directement à la conclusion à la fin de cet article.
NCO.GEN.150 Carnet de route
Les détails concernant l’aéronef, son équipage et chaque voyage sont consignés pour chaque vol ou série de vols sous la forme d’un carnet de route ou d’un document équivalent.

AMC1 NCO.GEN.150 Journey log GENERAL
(a) The aircraft journey log, or equivalent, should include the following items, where applicable:
(1) aircraft nationality and registration;
(2) date;
(3) name of crew member(s);
(4) duty assignments of crew members, if applicable;
(5) place of departure;
(6) place of arrival;
(7) time of departure;
(8) time of arrival;
(9) hours of flight;
(10) nature of flight;
(11) incidents and observations (if any); and
(12) signature of the pilot-in-command.
(b) The information or parts thereof may be recorded in a form other than on printed paper.
Accessibility, usability and reliability should be assured.

NCO.GEN.105 Responsabilités et autorité du pilote commandant de bord
a) Le pilote commandant de bord est responsable: (…)
8) d’enregistrer les données d’utilisation et tous les défauts connus ou présumés de l’aéronef à la fin du vol ou d’une série de vols dans le compte rendu matériel ou le carnet de route de l’aéronef.

Les données qui intéressent l’atelier (NCO.GEN.105) sont donc consignées dans le compte rendu matériel ou le carnet de route, alors que les données relatives au voyage (NCO.GEN.150) doivent être consignées dans le carnet de route ou un document équivalent.

Le compte rendu matériel (en anglais technical log) est défini dans la partie M du règlement 1321/2014.
M.A.306    Système de compte rendu matériel d’aéronef
a) Pour l’exploitation à des fins de transport aérien commercial, l’exploitation spécialisée commerciale et l’exploitation par des ATO commerciaux, en plus des exigences du point M.A.305, un exploitant doit utiliser un système de compte rendu matériel d’aéronef contenant les informations suivantes pour chaque aéronef:
1. informations relatives à chaque vol afin de garantir la continuité de la sécurité des vols, et
2. le certificat de remise en service de l’aéronef en cours de validité, et
3. l’attestation d’entretien en cours de validité, indiquant l’état d’entretien de l’aéronef quant aux travaux programmés et aux travaux différés qui sont dus, à moins que l’autorité compétente ne donne son accord pour que l’attestation d’entretien soit conservée ailleurs, et
4. la liste de toutes les rectifications de défauts à exécuter et reportées qui affectent l’exploitation de l’aéronef; et
5. toutes les recommandations nécessaires concernant les accords d’assistance à l’entretien.

Le compte rendu matériel n’est pas obligatoirement sur papier, et, nouveauté de la partie NCO, le carnet de route peut désormais être électronique.

NCO.GEN.135
Documents, manuels et informations devant se trouver à bord (…)
8) le carnet de route de l’aéronef, ou équivalent.
(Cependant), sur les vols qui décollent et atterrissent sur le même aérodrome ou site d’exploitation; ou qui restent dans les limites d’une distance ou zone déterminée par l’autorité compétente, (le carnet de route), peut être conservé dans les bureaux de l’aérodrome ou du site d’exploitation.
On doit donc avoir le carnet de route à bord pour tout vol autre qu’un vol local. C’est un changement, car autrefois la seule contrainte était l’obligation de renseigner le carnet de route en fin de journée, ce qui faisait qu’en pratique on ne l’emportait que si on ne comptait pas rentrer le soir même.
Mais comment avoir avec soi un document conservé sous forme électronique par l’exploitant? Et que veut dire « ou équivalent »? La réponse à cette dernière question est dans le GM1 NCO.GEN.135(a)(8)
Documents, manuals and information to be carried
JOURNEY LOG OR EQUIVALENT
’Journey log or equivalent’ means that the required information may be recorded in documentation other than a log book, such as the operational flight plan or the aircraft technical log.

Donc un « plan de vol opérationnel » suffit. Mais qu’est ce qu’un plan de vol opérationnel? La notion n’est pas définie dans la partie NCO. Voyons ce qu’en dit la partie CAT:
AMC1 CAT.OP.MPA.175(a) Flight preparation
OPERATIONAL FLIGHT PLAN – COMPLEX MOTOR-POWERED AIRCRAFT
(a) The operational flight plan used and the entries made during flight should contain the following items:
(1)aircraft registration;
(2)aircraft type and variant;
(3)date of flight;
(4)flight identification;
(5)names of flight crew members;
(6)duty assignment of flight crew members;
(7)place of departure;
(8)time of departure (actual off block time, takeoff time);
(9)place of arrival (planned and actual);
(10)time of arrival (actual landing and on-block time);
(11)type of operation (ETOPS, VFR, ferry flight, etc.);
(12)route and route segments with checkpoints/waypoints, distances, time and tracks;
(13)planned cruising speed and flying times between check-points/waypoints (estimated and actual times overhead);
(14)safe altitudes and minimum levels;
(15)planned altitudes and flight levels;
(16)fuel calculations (records of in-flight fuel checks);
(17)fuel on board when starting engines;
(18)alternate(s) for destination and, where applicable, take-off and en-route, including information required in (a)(12) to (15);
(19)initial ATS flight plan clearance and subsequent reclearance;
(20)in-flight replanning calculations; and
(21)relevant meteorological information.
(b) Items that are readily available in other documentation or from another acceptable source or are irrelevant to the type of operation may be omitted from the operational flight plan.
(c) The operational flight plan and its use should be described in the operations manual.
(d) All entries on the operational flight plan should be made concurrently and be permanent in nature

OPERATIONAL FLIGHT PLAN – OTHER THAN COMPLEX MOTOR-POWERED AIRCRAFT OPERATIONS AND LOCAL OPERATIONS
An operational flight plan may be established in a simplified form relevant to the kind of operation for operations with other than complex motor-powered aircraft as well as local operations with any aircraft

Nous voyons que le plan de vol opérationnel, pour nos petits avions, est notre journal de navigation habituel, comprenant outre les données du vol, l’immatriculation et la composition de l’équipage.

Enfin le GM1 NCO.GEN.105(a)(8) donne des précisions qui intéressent peu le pilote ordinaire mais que je mentionne pour mémoire.
Pilot-in-command responsibilities and authority
RECORDING UTILISATION DATA
Where an aircraft conducts a series of flights of short duration — such as a helicopter doing a series of lifts — and the aircraft is operated by the same pilot-in-command, the utilisation data for the series of flights may be recorded in the aircraft technical log or journey log as a single entry.

En conclusion, si votre école/club n’a pas de compte rendu matériel, vous devez conserver le carnet de route pour y indiquer au moins les information intéressant l’atelier, et par conséquent autant garder celui que vous avez déjà qui contient à la fois les données intéressant l’atelier, et les détails du voyage. Vous pouvez alternativement décider de le transformer en carnet électronique.

Si votre école/club a un compte rendu matériel, ce qui est le cas des « ATO commerciaux », alors vous n’avez plus besoin de tenir un carnet de route en plus du compte rendu matériel, à mon avis, votre journal de navigation, qui contient les détails du voyage, suffit pour remplir votre obligation d’emport de document.

Influence du vent sur le temps de vol (1)

Les règlements EASA imposent au commandant de bord de s’assurer qu’il dispose du carburant nécessaire avant le vol, et de gérer son carburant en vol (cf. articles NCO.OP.125, NCO.OP.125, NCO.OP.185, SERA.2010, SERA.11012).
Il faut donc notamment tenir compte de l’influence du vent sur le temps de vol. Voici une formule simple que je n’ai jamais vue dans les manuels, ainsi qu’un tableau qu’on pourra consulter pour avoir une idée des ordres de grandeur.

Soient
-Vp votre vitesse propre, par exemple 100 kt;
-W la composante de face de la vitesse du vent, par exemple 20 kt.
On note q={\frac{W}{V_p}} , soit avec les données de l’exemple q=0.2 ou 20% ou {\frac{1}{5}} .
Si vous n’aimez pas les formules, allez directement au tableau en fin d’article.
La majoration du temps de vol due au vent est donnée par la formule
\frac{1}{1-q}-1 qu’on peut aussi écrire sous la forme
\frac{q}{1-q} , soit avec les données de l’exemple:
\frac{0.2}{1-0.2}=\frac{0.2}{0.8}=\frac{2}{8}=\frac{1}{4} ou 25%, ou encore 15 minutes par heure. (J’ai détaillé pour aider ceux de mes lecteurs qui auraient oublié comment manipuler des fractions).
Ce qui veut dire qu’au lieu de mettre une heure pour un trajet de 100NM sans vent, il vous faudra une heure et quart en tenant compte du vent.
Cette formule donne la majoration pour un trajet avec du vent de face.
Elle donne aussi la minoration si le vent est favorable, il suffit d’inverser le signe de q. Si le même vent est de dos la variation de temps de vol sera de
\frac{-0.2}{1+0.2}=-\frac{0.2}{1.2}=-\frac{2}{12}=-\frac{1}{6} ou 10 minutes par heure ou environ 17%.
Ce qui veut dire qu’au lieu de mettre une heure pour un trajet de 100NM sans vent, en tenant compte du vent favorable il vous faudra 10 minutes de moins, c’est à dire 50 minutes.

Voici un tableau des valeurs remarquables :

Quotient du vent par la vitesse propre {\frac{Vent}{Vitesse}} Augmentation du temps de vol en % en cas de vent de face Perte de temps en minutes par heure en cas de vent de face Diminution du temps de vol en % en cas de vent de dos Gain de temps en minutes par heure en cas de vent de dos
{\frac{1}{10}}=10% {\frac{1}{9}}≈11% ≈7 {\frac{1}{11}}≈9% ≈5
{\frac{1}{9}}≈11% {\frac{1}{8}}=12½% {\frac{1}{10}}=10% 6
{\frac{1}{8}}=12½% {\frac{1}{7}}≈14% ≈9 {\frac{1}{9}}≈11% ≈7
{\frac{1}{7}}≈14% {\frac{1}{6}}≈17% 10 {\frac{1}{8}}=12½%
{\frac{1}{6}}≈17% {\frac{1}{5}}=20% 12 {\frac{1}{7}}≈14% ≈9
{\frac{1}{5}}=20% {\frac{1}{4}}=25% 15 {\frac{1}{6}}≈17% 10
{\frac{1}{4}}=25% {\frac{1}{3}}≈33% 20 {\frac{1}{5}}=20% 12
{\frac{1}{3}}≈33% {\frac{1}{2}}=50% 30 {\frac{1}{4}}=25% 15
{\frac{1}{2}}=50% 100% (doublement du temps) 60 {\frac{1}{3}}≈33% 20
1= 100% {\frac{1}{2}}=50% 30

Vous constatez que le gain par vent favorable est toujours inférieur, et ce d’autant plus si le vent est fort, que la perte par vent de face.
Maintenant supposons que vous alliez à la verticale de la destination, puis vous revenez sans vous arrêter. À l’aller vous avez souffert du vent de face, mais au retour vous bénéficierez d’un vent favorable. Cependant ceci ne compense jamais cela. Dans notre exemple au lieu de mettre deux heures pour un trajet aller-retour de 100NM sans vent, il vous faudra 1h15 + 50 minutes = 2h05.

La majoration du temps de vol dans un aller-retour peut-être calculée directement en faisant le produit du pourcentage d’augmentation par vent de face et du pourcentage d’augmentation par vent favorable, dans notre exemple \frac{1}{4} \cdot \frac{1}{6}=\frac{1}{24} soit 2½ minutes par heure ou environ 4%. Un trajet aller-retour de 100NM, soit 2 heures sans vent sera ainsi majoré 2 x 2½ = 5 minutes, on retrouve bien les 5 minutes de majoration du paragraphe précédent.

Portance d’un rotor d’hélicoptère en stationnaire

Je vais bientôt commencer ma formation au brevet de pilote d’hélicoptère. Vous trouverez donc de temps en temps sur mon blog des articles sur l’hélicoptère1.
On trouve dans le manuel technique d’utilisation de l’hélicoptère, chez Cépaduès, la formule suivante, attribuée à Froude, pour un hélicoptère en stationnaire:
V_i=\sqrt{\frac{m g}{2 \rho S_r }}
Avec
Vi la vitesse induite, vitesse du flux d’air au travers du rotor (m.s-1),
m la masse de l’hélicoptère (kg),
g l’accélération de la pesanteur (m.s-2),
ρ la densité de l’air (kg.m-3),
Sr la surface du rotor (m2).
Considérons le rotor comme un dispositif qui augmente de façon discontinue la pression au passage de l’air, sans discontinuité de vitesse. La tranche du tube de courant qui entoure le flux d’air passant au travers du rotor a une surface Sr lors du passage du rotor, et à l’infini vers le bas une surface S. La pression dans ce tube à l’infini haut et à l’infini bas est Ps, la pression statique. Juste au dessus du rotor la pression est P, juste en dessous P+. La vitesse à l’infini haut est nulle, la vitesse à l’infini bas est V.FroudeJPEG
La conservation de l’énergie dans le tube de courant entre l’infini haut et la limite haute du rotor permet d’appliquer le théorème de Bernoulli:
(A) Ps = ½ ρ Vi2 + P
Idem pour la partie basse du tube de courant:
(B) Ps + ½ ρ V2 = P+ + ½ ρ Vi2
On a considéré que l’influence de la gravité était négligeable par rapport à l’influence du rotor et, bien entendu, puisqu’on applique le théorème de Bernoulli, que la compressibilité était négligeable.
On note ΔP = P+ – P
On tire de (B)-(A)
(C) ΔP = ½ ρ V2
Le système étant établi, le débit massique est le même au passage du rotor et à l’infini bas, l’air traversant Sr pendant une durée dt a donc la même masse que l’air traversant S pendant la même durée: ρ Sr Vi dt= ρ S V dt
On a donc
(D) Sr Vi = S V
Appliquons maintenant le principe de la dynamique.
Pendant une durée dt, l’accroissement de la quantité de mouvement du système est égal à la quantité de mouvement de la tranche d’épaisseur V dt qui sort de la surface S , puisque pendant le même temps la tranche d’air qui entre par le haut a une vitesse nulle. Cet accroissement est égal à la somme des forces appliquées au système, dans notre hypothèse Sr ΔP puisqu’on a notamment négligé la pesanteur.
La quantité de mouvement de la tranche d’épaisseur V dt étant ρ S V dt V on a donc
\frac{d\vec p}{dt}= \rho S_\infty V_\infty^2
Le principe de la dynamique s’écrit donc ρ S V2 = Sr ΔP, et en combinant avec (D) on a
(E) ΔP = ρ Vi V
En éliminant ΔP entre (E) et (C) on obtient
(F) V = 2 Vi
Soit en combinant avec (E)
(G) ΔP = 2 ρ Vi 2
La machine étant en stationnaire, la portance est égale au poids, ce qui s’écrit
(H)\Delta P = \frac{m g}{ S_r }
En éliminant ΔP entre (G) et (H) on obtient V_i=\sqrt{\frac{m g}{2 \rho S_r }} CQFD sauf erreur de ma part.

Le rotor du Robinson R44 II a 198 pouces (503 cm) de rayon (p 1-3 du POH),sa surface fait donc 78 m2. La masse maximale est de 2500 livres (1134 kg), la densité standard au niveau de la mer est de 1.225 kg.m-3.
On trouve une vitesse induite de 8 m.s-1 ou 15 kt, 1500ft.mn-1, 27 km.h-1.
Il reste à faire un autre article sur les conclusions qu’on peut tirer de cette formule.
1. Je continuerai cependant à faire des articles sur les avions, surtout si vous me le demandez, et je continuerai aussi mon activité d’instructeur avion.

Comment exécuter une manœuvre?

Pour toute manœuvre que vous voulez exécuter précisément et rapidement, et c’est d’autant plus vrai que l’avion est lourd, vous devez connaitre les pré-affichage. C’est à dire quelle assiette dois-je afficher? Quelle puissance dois-je afficher?
Vous devez aussi compenser l’avion une fois un premier résultat obtenu, regarder les instruments seulement à ce moment, et recommencer le processus pour affiner ce résultat. Cette méthode est générale pour toute les manœuvres, je donne ici le détail pour une réduction de vitesse en palier, à vous d’extrapoler cette méthode pour les autres manœuvres.

Réduction de vitesse en palier.
Avant toute manœuvre, faites un contrôle anti-collision.
0 Prendre un repère au loin vers lequel le nez de l’avion pointe.
1 Noter l’assiette.
Vous ne devez pas quitter l’assiette des yeux jusqu’au point 4
2 Réduire la puissance en maintenant l’assiette.
– il faut s’attendre à devoir exercer un effort à cabrer pour maintenir l’assiette,
– la réduction de puissance se fait sans quitter l’assiette des yeux, l’amplitude du mouvement sur la commande de puissance et le son du moteur doivent permettre de réduire la puissance de ce qu’il faut, typiquement environ 1800 t/mn. La réduction de puissance n’a pas besoin d’être très précise, il suffit qu’elle soit franche.
– Il faudra un peu de pied gauche, ou un peu moins de pied droit pour maintenir le repère pris en 0.

3 Ajuster le compensateur grossièrement, mais en maintenant un léger effort à cabrer.
Plus l’effort est important, moins la main est précise, il faut donc ajuster le compensateur. Cependant, comme l’avion est en régime transitoire, il est impossible de compenser précisément, donc on compense grossièrement, mais pour ne pas perturber le geste, on garde un léger effort à cabrer.

4 Continuer à maintenir l’assiette en jetant des coups d’œils réguliers à l’altimètre. C’est un circuit visuel, terme qui reviendra souvent au cours de votre formation.
On reste concentré sur l’assiette, on jette un coup d’œil à l’altimètre, on revient immédiatement à l’assiette. Alors seulement on analyse ce qu’on a vu lorsqu’on a jeté un œil sur l’altimètre. Il ne faut pas rester hypnotisé par un instrument.

5 Dès que l’altimètre ou la barre de tendance annonce une descente, afficher progressivement la nouvelle assiette et la figer.
-Les yeux sur l’assiette, on se rappelle l’image de l’altimètre, si l’altitude a baissé ou si la barre de tendance montre une descente, on affiche l’assiette cible.
-Cette assiette cible doit être connue. Au début on se fait aider par l’instructeur. On n’a pas besoin de la connaître précisément. On affiche celle que l’on pense être correcte, mais on doit la tenir avec précision.
-L’augmentation d’assiette jusqu’à l’assiette cible ne doit pas être brutale.

6 Ajuster à nouveau grossièrement le compensateur au besoin, et commencer un circuit visuel sur la vitesse. On doit ajuster le compensteur pour maintenir une légère pression à cabrer, et maintenir cette nouvelle assiette en jetant des coup d’œils à la vitesse.
7 Dès que la vitesse cible est atteinte, afficher la nouvelle puissance en maintenant l’assiette.
-l’affichage de la nouvelle puissance réduira l’effort à cabrer, c’est une des raisons pour laquelle on a maintenu un léger effort à cabrer, pour ne pas se retrouver à devoir exercer un effort à piquer.
-Le déplacement de la commande de puissance doit être connu. On ne doit pas quitter l’assiette des yeux, on utilise l’index comme butée pour déplacer la commande de la distance voulue, le son du moteur pour vérifier que la puissance souhaitée est atteinte.
8 Compenser précisément.
On ne regarde plus les instruments tant qu’on n’est pas stabilisé. Le but est d’arriver à un état stable, vitesse constante, assiette constante, aussi proche que possible que ce qu’on veut et à compenser précisément.
9 Une fois ce nouvel état atteint et l’avion compensé, on évalue l’erreur faite.
Mon altitude est-elle constante?
Est-elle égale à celle souhaitée?
Ma vitesse est elle correcte? (Pour une réduction de vitesse en pallier, il faut être précis sur l’altitude, mais on n’a pas besoin d’une grande précision sur la vitesse.)
10 En fonction de l’erreur, commencer un processus de correction selon le même principe: connaître les pré-affichages, ne regarder les instruments que pour apprécier le résultat qu’une fois l’avion compensé.

Erreur courante: à l’issue de la manœuvre, si vous constatez que le variomètre n’est pas nul, ne corrigez pas l’assiette en gardant les yeux sur le variomètre! Faites un circuit visuel assiette/variomètre en gardant l’assiette bien constante. Une fois que vous êtes sûr que le variomètre est stable, alors cessez le circuit visuel, corrigez l’assiette de ce que vous pensez être correct, compensez l’avion en gardant les yeux sur l’assiette, et une fois l’avion compensé de nouveau recommencez votre circuit visuel.

Théorie: pour garder l’altitude constante, il faut garder la portance constante. Après la réduction de puissance, votre vitesse commencera à diminuer, et on devrait commencer à augmenter progressivement l’assiette pour garder la portance constante. L’expérience montre que le geste est dans ce cas difficile, car il faut augmenter au cours du geste le taux d’augmentation d’assiette. En laissant l’avion commencer à descendre et ensuite en affichant la nouvelle assiette progressivement, mais avec un taux de variation constant, on arrive a un résultat satisfaisant pour le Cessna 172S et pour tous les avions un peu lourd. La méthode ne sera pas adaptée à un avion très léger et peu aérodynamique comme certains ULM 3 axes.

En quoi consiste la formation EFIS

La formation EFIS est une formation traitant des différences que le titulaire d’une licence avion EASA a l’obligation de suivre pour avoir le droit de piloter un avion de la classe SEP muni d’un EFIS. Bien évidemment, cette formation, bien qu’acquise à vie, ne dispense pas d’être titulaire d’une qualification de classe SEP en état de validité (ou d’avoir l’expérience récente pour les titulaire d’une LAPL). Comme toute les variantes SEP, il n’existe aucun programme officiel de formation, aucun examen à passer, aucun niveau défini à atteindre: lorsque l’instructeur est satisfait, il signe le carnet de vol de l’élève et le privilège EFIS est acquis à vie.

Cette variante est apparue je pense en 2009, mais je n’ai trouvé aucun document émanant de l’EASA expliquant pourquoi il était nécessaire de délivrer une formation spécifique, document qui aurait pu guider l’instructeur dans sa tâche. Même la notion d’EFIS ne semble pas définie officiellement, en tous cas le terme EFIS ne figure pas dans le Type Certificate Data Sheet du Cessna 172S Nav III que j’utilise pour la formation EFIS, qui est pourtant muni d’un EFIS Garmin 1000. EFIS est l’acronyme de Electronic Flight Instrument System, c’est la seule définition donnée par l’EASA à ma connaissance.

Je préfère parler d’avionique intégrée.

Dans un avion traditionnel, les instruments (radio, badin horizon artificiel, GPS, VOR etc.), sont indépendants. Chaque appareil a son capteur ou son antenne, son affichage, ses boutons et molettes, ses avertisseurs de panne. Le pilote doit décider quand utiliser l’un ou l’autre, l’information reçue par un instrument n’est disponible que sur cet instrument, on ne commande un instrument qu’avec des boutons et molettes situés sur cet instrument.

Dans un avion EFIS, tous les instruments sont intégrés. Un même bouton pourra servir selon le contexte à plusieurs choses, une même portion de l’écran pourra aussi selon le contexte afficher des choses différentes. De plus, le système peut synthétiser l’information reçue par plusieurs capteurs: par exemple, les données provenant du pitot-statique sont comparées au données du GPS, et l’ordinateur peut en déduire la force et l’orientation du vent et l’afficher.

Le GPS joue un rôle particulier dans l’EFIS, surtout pour les approches aux instruments, mais je ne traite pas cet aspect là des choses, spécifique au vol IFR, au cours de la formation. L’EASA impose d’ailleurs aux pilotes qualifiés IFR qui veulent faire des approches IFR au GPS une formation spécifique en ATO.

Enfin, la technologie même des instruments est différente dans un EFIS. Par exemple, le gyroscope n’est plus utilisé.

La conséquence principale pour le pilote est qu’il doit apprendre à donner des ordres  à l’ordinateur qui contrôle le système et à comprendre et anticiper son comportement. Il doit donc changer complètement son processus mental. Il y a souvent plusieurs méthodes pour arriver au même résultat, l’information recherchée n’est pas toujours au même endroit, parfois elle n’est pas visible, le même bouton ne sert pas toujours à la même chose, etc.

Il y a deux tendances pour la formation EFIS.
1 Dans certains aéroclubs, l’instructeur fera comme pour tout changement de machine: il vérifiera que le pilote est à l’aise en maniabilité et tour de piste, et qu’il sait entrer le QNH, et se servir de la radio.
2 Certaines écoles organisent un cours magistral de plusieurs heures voire plusieurs jours, où tous les menus d’un système spécifique seront déroulés. Cette deuxième méthode n’est pas bonne, car l’apprentissage d’un système complexe se fait petit à petit. Un élève submergé d’informations en deux ou trois jours à temps complet ne retiendra pratiquement rien.

Un défaut commun aux deux méthodes est qu’en se focalisant sur un avion ou système particulier, elles n’attirent pas l’attention du pilote sur ce qui est commun à tous les systèmes EFIS, et qui demandera un changement de méthode au pilote par rapport aux systèmes traditionnels. Le pilote est dans la première méthode focalisé principalement sur la maniabilité du nouvel avion, dans la deuxième sur un système particulier, au détriment de ce qui est spécifique à la variante EFIS.

Je pense que le but de la formation est justement de mettre en avant les quelques points d’attention spécifiques à l’EFIS, sans demander à l’élève ni de s’adapter au Cessna 172 si c’est un avion nouveau pour lui, ni d’apprendre les spécificités du G1000. Lorsqu’il s’agira de piloter un avion spécifique, l’élève pourra faire son apprentissage par lui-même, à l’aide de la documentation de l’avion.
Mon cours est la synthèse de mes centaines d’heures de vol sur avion EFIS, de jour, de nuit, en IFR, en VFR, et surtout en navigation, et de la documentation de qualité mise à disposition par la FAA, dont je vous recommande la lecture: le chapitre 8 de Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge traite des aspects techniques, Advanced Avionics Handbook est un manuel déjà ancien, mais qui cerne bien les enjeux pour le pilote.

Il faudra donc environ 1h d’explication au sol, en plus de la préparation et du briefing habituel, et environ 1h en vol pour permettre à l’élève de découvrir les pièges et difficultés de l’EFIS, à l’issue desquelles je signerai en principe le carnet de vol si ce que j’ai expliqué est bien assimilé.

Il faudra bien plus d’heures de travail personnel pour être à l’aise sur un type particulier, et comme tout apprentissage aller progressivement, en commençant par des vols en VFR de jour avec le sol en vue, et en alternant avec un entrainement à la maison sur un logiciel simulant le système. En VFR avec la vue du sol on n’a guère besoin d’instruments, un EFIS n’apporte donc pas grand chose, et par conséquent n’être pas encore complètement à l’aise n’est pas très grave si on est conscient des enjeux.

Formation aux différences – Lâcher

Dans votre aéroclub, si vous voulez changer de machine, par exemple passer du Cessna 152 au Cessna 172, on vous dira qu’il faut vous faire lâcher par un instructeur. Dans quel mesure ce lâcher-machine, car c’est le terme consacré, est-il réglementé?
Sur votre licence PPL, CPL ou ATPL, vous avez une ou plusieurs qualifications de classe ou de type. Le pilote fraichement breveté a en général une qualification de classe SEP terrestre (il existe aussi une SEP hydravion). Le FCL.710 dit qu’aux fins d’étendre ses privilèges à une autre variante d’aéronef au sein d’une qualification de classe ou de type, le pilote devra suivre une formation traitant des différences ou une formation de familiarisation.
La licence LAPL n’a pas de qualification de classe, mais le FCL.135.A dit en substance la même chose que pour les autres licences: avant que le titulaire d’une LAPL ne puisse exercer les privilèges de la licence sur une autre variante de l’avion que celle utilisée pour l’examen pratique, le pilote devra effectuer une formation traitant des différences ou une formation de familiarisation.
Tant le FCL.135.A que le FCL.710 disent que la formation traitant des différences sera inscrite dans le carnet de vol du pilote ou dans un document équivalent, et sera signée par l’instructeur. Il est aussi précisé dans le FCL.710 que le privilège donné par la formation aux différences au sein d’une classe monomoteur est acquis à vie sans condition d’expérience récente.
Le GM1 (Guidance Material) FCL.710 dit
(a) Differences training requires the acquisition of additional knowledge and training on an appropriate training device or the aircraft.
(b) Familiarisation training requires the acquisition of additional knowledge.
(Il n’y a pas de version française du GM à ma connaissance.)
Et enfin le GM1 FCL.700 donne un tableau permettant de savoir quelles machines demandent une formation aux différences, tableau tenu à jour sur le site de l’EASA, (https://www.easa.europa.eu/document-library/product-certification/typeratings-and-licence-endorsement-lists) et accompagné d’une note explicative, bien utile car vous constatez que tout ça n’est pas très clair.

J’ai tout lu pour vous, et voici mes conclusions pour les qualifications de classe dont je suis titulaire (MEP, TMG, SEP)
La formation aux différences est faite par un instructeur CRI ou FI (les instructeurs restreints (FCL.910.FI), n’ont, semble-t-il pas ce privilège), pas nécessairement en aéroclub ou ATO, un instructeur indépendant a le droit de former aux différences. La formation doit comporter au moins un vol ou une séance en simulateur. Une fois la formation terminée, l’instructeur doit le mentionner sur le carnet de vol de l’élève. Aucun double n’est envoyé à l’autorité émettrice de la licence, le fait que la formation a été effectuée n’est pas mentionné sur la licence, et n’est pas connu de l’autorité. En cas de contrôle ou d’accident, pour prouver que vous avez le privilège requis, il vous faudra retrouver le carnet de vol signé par l’instructeur, même s’il est très ancien. Le contenu de la formation elle-même n’est pas défini, c’est à la discrétion de l’instructeur, sauf, je suppose, au sein d’une ATO ayant déposé un programme spécifique qui doit alors le respecter. Il n’y a par conséquent aucun niveau défini à atteindre, aucun examen à passer.
La formation de familiarisation n’est soumise à aucun formalisme. Il peut s’agir d’une autoformation par lecture du manuel de vol, mais, bien évidemment, rien ne vous empêche de vous faire aider par un instructeur.

MEP (multimoteur à pistons): chaque avion est une variante nécessitant une formation aux différences. Par exemple passer du DA42 au Seneca nécessite une formation aux différences. Si on n’a pas volé sur une machine depuis plus de 2 ans, il faut une nouvelle formation aux différences, ou passer le contrôle de compétence sur cette machine.

TMG (motoplaneur): le passage d’un motoplaneur à un autre ne demande qu’une formation de familiarisation.

SEP (terrestre): il y a sept variantes demandant une formation aux différences.
VP (Variable Pitch, pas variable)
RU (Retactable Undercarriage, train rentrant)
T (Turbo)
P (Pressurisé)
TW (Tail Wheel, train classique)
EFIS (Electronic Flight Instrument System)
SLPC (Single Lever Power Control, monomanette)
J’ai toutes ces variantes, sauf P & SLPC. Notez que j’ai la variante DA42, qui est un bimoteur monomanette, associée à ma MEP, mais que je n’ai pas le droit d’utiliser cette compétence sur un avion SEP, pas même le monomoteur DA40 dont le moteur est identique à ceux du DA42. De même, avoir piloté un motoplaneur à train classique ne vous donne pas le droit de piloter un avion SEP à train classique, il vous faut la variante TW et la qualification SEP pour piloter un avion SEP à train classique.

La formation aux différences SEP est valable à vie, sans condition d’expérience récente, pour autant que votre SEP soit valable bien sûr.

Une formation de familiarisation  suffit pour passer d’un avion SEP à un autre, sauf s’il s’agit de passer à un avion qui a en plus une des 7 variantes nécessitant une formation aux différences.
Exemple: pour Passer du DR400 au Cessna 152, vous n’avez pas besoin d’un instructeur. Pour passer du DR400 au Cessna 172S G1000, qui est EFIS, vous avez besoin d’un instructeur, moi par exemple, pour recevoir la formation aux différences EFIS. Pour passer d’un avion SEP EFIS à un autre avion SEP EFIS, vous n’avez pas besoin d’un instructeur.

Il y a également pour l’anecdote deux variantes SEP bimoteur (!)  françaises, l’une qui concerne les avions à propulsion axiale, qui n’a plus d’application légale depuis l’entrée en vigueur du règlement EASA en 2012 puisque le seul avion de ce type n’est plus du ressort de l’autorité française, et l’autre qui concerne le CriCri.

Si vous avez des questions, commentez!

Prochainement un article sur la formation EFIS que je propose sur Cessna 172S G1000, l’avion que vous voyez en photo, phare de roulage allumé, en tête de ce blog. Le photographe était dans un avion aligné en 03 au Bourget.

Anémométrie

L’anémomètre de bord, qu’on appelle aussi badin, vous indique la vitesse. De quelle vitesse s’agit-il, et comment la mesure-t-on?

Vous verrez sur tous les avions un ensemble pitot-statique
Principe du Tube Pitot

La pression qu’on mesure dans le tube de pitot aligné avec le flux d’air s’appelle pression totale pt.
La pression mesurée à la prise de pression statique perpendiculaire au flux d’air s’appelle pression statique ps.
La différence pt-ps est appelée souvent dans les manuels (par exemple le manuel Cepaduès bien connu) pression dynamique.
Dans mon article sur la portance, je vous disais que ½ ρ V² est souvent aussi appelé pression dynamique.
Pour les basses vitesses, typiquement moins de 300kt, on peut considérer que les valeurs de ½ ρ V² et de pt-ps sont, à toutes fins pratiques en aviation, égales et donc le fait de les appeler par le même nom n’est pas trop gênant.
L’égalité de ces valeurs aux basses vitesses est une propriété qu’on peut vérifier expérimentalement, et qui peut être expliquée théoriquement par le théorème de Bernoulli, qui exprime la conservation de l’énergie pour un fluide lorsque certaines hypothèses, et notamment la non compressibilité, sont réunies (à grande vitesse, les deux valeurs ne sont plus égales. Il existe une formule, dite de Saint-Venant, qui relie pt-ps à V, mais qui demande en plus de connaitre la température).

Considérons donc que pt-ps=½ ρ V² pour nos avions légers.

Contrairement à la formule de la portance, qui est une définition et donc ne véhicule pas de savoir, cette formule pt-ps=½ ρ V² est établie par la théorie et confirmée par l’expérience: elle contient donc du savoir qui va nous être utile pour mesurer notre vitesse en avion.
Si nous mesurons pt-ps grâce à notre ensemble pitot-statique, nous pouvons,en résolvant pour V l’équation pt-ps=½ ρ V², en déduire la vitesse V=√2 (Pt-Ps)/ρ.
La masse volumique de l’air ρ dépend de la température et de la pression, ce n’est pas une grandeur fixe, donc notre ensemble pitot-statique n’est pas suffisant pour nous donner la vitesse, puisqu’il nous faudrait connaitre ρ.

La vitesse dont nous parlons depuis l’article sur la portance est la vitesse de l’avion par rapport à l’air. On l’appelle vitesse propre Vp. Dans les manuels anglophones elle est notée TAS, True AirSpeed.
Nous allons maintenant définir une autre vitesse, appelée vitesse conventionnelle, et notée Vc. Dans les manuels anglophones elle est notée CAS, Calibrated AirSpeed.
La définition officielle dit que Vc est égal à Vp si la température est de 15°C et la pression de 1013¼ hPa, c’est à dire si on est dans les conditions de l’atmosphère standard à l’altitude pression nulle. La masse volumique de l’air dans ces conditions est notée ρ0 et est égale à environ 1.225 g/l ou kg/m³.
Pour les vitesses inférieures à 300kt, on peut définir Vc par la formule suivante
Vc=   √ρ/ρo Vp, ou autrement écrit ½ ρ Vp²= ½ ρ0 Vc²
Vous constatez que si ρ=ρ0, autrement dit si la température est de 15°C et la pression de 1013¼ hPa, on a bien Vc=Vp, comme le commande la définition officielle de Vc.

En reprenant notre formule du début pt-ps=½ ρ Vp², et en remplaçant ½ ρ Vp² par ½ ρ0 Vc², notre formule devient pt-ps=½ ρ0 Vc². En résolvant cette équation pour Vc on trouve Vc=√2 (Pt-Ps)/ρo. Il n’est plus nécessaire de connaitre la masse volumique au moment de la mesure, on prend une valeur constante ρ0=1.225 kg/m³.
Notre ensemble pitot-statique, nous permet donc de connaitre directement Vc, alors qu’il ne pouvait pas nous permettre de connaitre Vp sans donnée suplémentaire.

L’anémomètre de bord est conçu pour indiquer la vitesse la plus proche que possible de la vitesse conventionnelle Vc. Comme il y a toujours des erreurs de mesures, on désigne par Vi, vitesse indiquée, la valeur indiquée par l’anémomètre. L’écart entre Vc et Vi en fonction de Vi figure dans un tableau que vous trouverez dans le manuel de vol au chapitre 5, performance (page 5-10 dans le manuel de vol du Cessna 172 qu’utilisent mes élèves). Vous constaterez en général que le système est calibré pour que l’erreur soit minimale autour de la vitesse d’approche.

Donc notre anémomètre nous indique une bonne approximation de Vc ,mais ne nous donne aucun renseignement sur Vp.
De la définition de Vc on tire Vp= √ρo/ρ Vc. On en déduit que la vitesse propre est supérieure à la vitesse conventionnelle si la densité est plus petite que 1.225 kg/m³, ce qui est le cas par temps chaud ou en altitude. A titre de règle pratique, il faut ajouter à Vc  1% de Vc par 600ft d’altitude et par 5°C d’écart par rapport aux conditions ISA.Exemple: vous volez au FL60, il fait -2°C. FL60 c’est 10 x 600 ft, donc il faut rajouter 10% à cause de l’altitude. Au FL60 la température standard est de 3°C, on est donc en conditions ISA-5°C, il faut retrancher 1% à cause de la température, et donc au global ajouter 9%. Si votre vitesse indiquée est de 103kt dans le Cessna 172S, votre vitesse conventionnelle est de 100kt d’après le manuel de vol, votre vitesse propre est donc de 109kt. Ça vous parait peut-être compliqué mais en réalité on n’a pas besoin d’une telle précision et Vp n’est pas très utile au pilote, ainsi que vous le verrez quand vous étudierez la navigation.

En revanche Vc a un intérêt majeur ainsi que nous l’allons voir.

Reprenons la formule de la portance, vue dans cet article.
P = S Cz ½ ρ Vp²
Vous constatez que la portance dépend de ρ, de Vp et de Cz.
Pour obtenir une portance donnée à une vitesse propre donnée, l’incidence nécessaire dépend de la masse volumique, et donc de la température et de l’altitude du moment.
Si on remplace dans la formule de la portance ½ ρ Vp² par ½ ρ0 Vc², grandeurs qui sont égales par définition, on trouve

P = S Cz ½ ρ0 Vc²

Vous voyez alors que la portance ne dépend plus que de Vc et de Cz et ne dépend plus ni de l’altitude, ni de la température.
Ça veut dire que pour un poids donné de l’avion, il existe une unique vitesse conventionnelle de décrochage en palier, et donc une unique vitesse indiquée de décrochage en palier, qui ne dépend pas de la densité du jour, de même qu’il existe une unique vitesse indiquée de rotation qui ne dépend pas de la densité du jour.
Plus généralement, pour obtenir une portance donnée à une vitesse indiquée donnée, l’incidence nécessaire ne dépend pas de la température du jour ni de l’altitude. Cette propriété très utile n’aurait pas été obtenue si l’indicateur de vitesse indiquait la vitesse propre.
Vc est donc  bien plus utile au pilote que Vp.

Conversion Brevet de base LAPL en pratique

J’ai recherché pour vous les textes applicables afin de vous permettre de convertir votre Brevet de base efficacement. Il s’agit surtout de vous donner les éléments pour décider s’il vaut mieux convertir votre brevet de base immédiatement, ou s’il vaut mieux obtenir des autorisations additionnelles sur votre brevet de base avant de convertir.

Pour ceux qui n’auraient pas obtenu leur brevet de base avant le 8 avril prochain, je rappelle que  les heures effectuées par les candidats en cours de formation pour la délivrance de la licence de base de pilote avion (BB) sont intégralement portées au crédit pour la formation LAPL (A).

Vous pouvez obtenir une LAPL(A) par équivalence avec votre brevet de base. Vous pouvez obtenir directement un LAPL(A)  non restreint en passant un examen en vol avec un examinateur, mais vous pouvez éviter l’examinateur en acceptant un LAPL(A) restreint.
Celle licence LAPL(A) obtenue sans examinateur, par simple conversion administrative, sera en principe soumise à 4 restrictions. Ci-dessous, pour chaque restriction, j’expose comment
-éviter la restriction en obtenant préalablement une autorisation additionnelle sur son brevet de base,
– lever la restriction si on n’a pas obtenu cette autorisation avant l’obtention de la LAPL.

1 restriction au vol local (30km de l’aérodrome de départ)
Vous ne serez pas soumis à cette restriction si vous êtes titulaire sur votre brevet de base de l’une des deux autorisations additionnelles suivantes:
Vol VFR contact, hors des espaces contrôlés ou réglementés et atterrissage sur un autre aérodrome que celui qui a été utilisé pour le décollage.
Extrait de la circulaire relative à l’obtention de cette autorisation additionnelle: L’instructeur délivre cette autorisation après avoir dispensé au pilote une formation en vol lui permettant de parcourir ce type d’itinéraire en naviguant par cheminement. Elle concerne des itinéraires d’une longueur inférieure à 100 km. L’autorisation est délivrée sous la forme: autorisation de vol entre les aérodromes de… et de…
-Accès à des aérodromes spécifiés dont l’espace aérien associé est contrôlé, réglementé ou contrôlé et réglementé
.
Extrait de la circulaire relative à l’obtention de cette autorisation additionnelle: L’instructeur délivre cette autorisation après avoir accompagné le pilote dans une reconnaissance en double commande des cheminements d’arrivée et de départ, à l’occasion de chacune des cinq premières autorisations de cette nature.
Je pense qu’il faut avoir l’accès à plusieurs aérodromes pour ne pas subir la restriction.
Si vous n’avez pas une des autorisations additionnelles ci-dessus, votre LAPL sera restreinte, et la restriction sera levée si vous répondez aux exigences prévues au FCL. 110. A a, 2 de l’annexe I (Partie FCL) du règlement (UE) n° 1178/2011 du 3 novembre 2011 modifié, c’est à dire après avoir effectué 6 heures de vol en solo supervisé (par moi par exemple), dont un minimum de 3 heures de vol en campagne en solo avec au moins 1 vol en campagne d’un minimum de 150 km (80 NM), au cours duquel 1 atterrissage avec arrêt complet sera effectué sur un aérodrome autre que l’aérodrome de départ et, uniquement pour ceux qui ne sont titulaires que du théorique spécifique au BB, si vous réussissez une interrogation orale théorique portant sur les différences entre le théorique BB et le théorique LAPL (notamment facteurs humains et navigation).

2 restriction aux espaces aériens non contrôlés et non réglementés
Vous ne serez pas soumis à cette restriction si vous êtes titulaire sur votre brevet de base de l’autorisation additionnelle Accès à des aérodromes spécifiés dont l’espace aérien associé est contrôlé, réglementé ou contrôlé et réglementé.
Je pense qu’il faut avoir l’accès à plusieurs aérodromes pour ne pas subir la restriction.
(Voir plus haut comment l’obtenir).
Si vous n’avez pas cette autorisation additionnelle, votre LAPL sera restreinte, et la restriction sera levée de la même façon que la restriction au vol local.

3 sans emport de passager
Vous ne serez pas soumis à cette restriction si vous êtes titulaire sur votre brevet de base de l’autorisation additionnelle Emport de passagers.
Extrait de la circulaire relative à l’obtention de cette autorisation additionnelle:
L’instructeur délivre cette autorisation à un pilote âgé d’au moins seize ans, ayant une expérience du vol seul à bord d’au moins vingt heures, dont cinq dans les deux derniers mois. L’emport de plusieurs passagers n’est autorisé qu’en vol local.
L’autorisation est délivrée sous la forme: autorisation d’emport d’un passager ou autorisation d’emport de … passagers, en vol local.
Si vous n’avez pas cette autorisation additionnelle, votre LAPL sera restreinte, et la restriction sera levée dès lors que vous répondrez aux exigences prévues au FCL. 105. A b de l’annexe I  » Partie FCL  » du règlement (UE) n° 1178/2011 du 3 novembre 2011 modifié, c’est à dire après avoir effectué 10 heures de vol en tant que commandant de bord sur avions ou TMG après la délivrance de la licence LAPL.

4 sans atterrissage sur un aérodrome autre que celui de départ.
Les titulaires de licences BB avec autorisations additionnelles d’accès à des aérodromes spécifiés dont l’espace aérien est contrôlé ou réglementé (autre que l’aérodrome de départ) se voient délivrer une licence LAPL (A) sans restriction interdisant l’atterrissage sur un aérodrome autre que celui de départ. Je pense qu’il faut l’accès à plusieurs aérodromes pour ne pas subir la restriction.
Si vous n’avez pas cette autorisation additionnelle, votre LAPL sera restreinte, et la restriction sera levée de la même façon que la restriction au vol local.

Vous avez maintenant tous les éléments pour décider, en fonction de votre situation, s’il est plus avantageux d’obtenir des autorisations additionnelles avant de convertir votre BB en LAPL, ou de convertir maintenant et lever ensuite les restrictions après conversion.  
Par exemple si vous passez les quelques heures nécessaires pour obtenir l’autorisation additionnelle Accès à des aérodromes spécifiés dont l’espace aérien associé est contrôlé, réglementé ou contrôlé et réglementé, pour autant qu’elle porte sur au moins deux aérodromes différents, avant de convertir, votre LAPL ne sera restreint que pour l’emport passager, et vous devrez faire 10 heures de solo avant de lever cette dernière restriction.
Si vous convertissez sans cette autorisations additionnelle, certes il vous faudra 6 heures de solo supervisé ensuite pour lever les 3 restrictions, et probablement de la double commande pour être lâché sur la navigation de 80NM, mais ces heures de solo supervisé compteront pour la levée de restriction emport passager, elles ne sont donc pas perdues, et ça vous fera une expérience sécurisante d’être supervisé par un instructeur pour vos premières navigation, il ne vous restera que 4 heures de solo à faire pour lever la dernière restriction.
C’est donc à vous de choisir, il n’y a pas de solution qui soit optimale pour tout le monde, bien que dans la plupart des cas, convertir un BB sans autorisation additionnelles, puis lever les restrictions LAPL me semble la solution plus efficace.
Si vous avez apprécié mon travail de compilation des textes, abonnez vous à mon blog, ou laissez un commentaire pour me remercier. Ça m’encouragera à poursuivre. Les noms des commentateurs et leurs commentaires sont visibles par tous, vous pouvez utiliser un pseudonyme. Enfin, je fais des erreurs comme tout le monde, si c’est le cas faite le moi savoir je corrigerai au plus vite.

Sources de cet article:

La partie FCL du règlement européen n°1178/2011 relatif aux licences européennes;
l’arrêté du 31 juillet 1981 relatif aux licences non professionnelles;
l’instruction du 7 octobre 1985 relative aux autorisations additionnelles.
EDIT L’instruction du 7 octobre 1985 a été abrogée fin décembre 2017, puis intégrée en février 2018, à l’identique en ce qui concerne les autorisations additionnelles BB, à l’arrêté du 31 juillet 1981 précité.

Que se passera-t-il le 8 avril 2018?

Le règlement européen n°1178/2011, connu sous le nom de règlement AIRCREW est entré en vigueur le 8 avril 2012 et a pour objectif d’harmoniser les licences de pilote en Europe. Un règlement européen a force de loi partout en Europe, sans nécessiter de textes d’application.
Ce règlement notamment

  • rend inutilisables les licences nationales sur les avions certifiés. Certains pays comme le Royaume Uni ont décidé de garder leurs licences nationales et d’en accepter les restrictions d’utilisation aux ULM et aéronefs de construction amateur ou de collection. La France a décidé de ne plus avoir de licence nationales pour les aéronefs autres que les ULM (arrêté du 26 mars 2013):contrairement à ce qu’on lit parfois, la fin du brevet de base est une décision française et non pas européenne.
  • impose à tous les organismes de formation, du plus petit aéroclub à l’organisme professionnel
    • d’obtenir un agrément ATO (Aviation Training Organisation) à la suite d’un processus administratif long et couteux;
    • une gestion administrative d’une telle lourdeur qu’aucun petit aéroclub ne pourrait en supporter le coût.

Ce règlement prévoyait un délai de transition, pendant lequel

  • les licences nationales qui continuaient à être délivrées restaient utilisables sur avions certifiés;
  • les organismes de formation sans agrément ATO déjà existants à l’entrée en vigueur du règlement pouvaient poursuivre leurs activités et donc former au PPL européen;
  • les organismes de formation sans agrément ATO créés après l’entrée en vigueur dudit règlement ne pourraient plus former aux licences européennes comme le PPL ou le LAPL.

La France de son coté a décidé que le brevet de base cesserait de pouvoir être délivré à l’issue de ce délai de transition. En outre une obtention du LAPL par équivalence du brevet de base était prévue.

Évidemment personne dans le monde de la petite aviation n’était satisfait de cette obligation d’agrément, et des discussions se sont engagées. Pendant les discussions des aménagements ont été consentis, notamment les organismes non ATO existant avant 2012 ont pu commencer à former au LAPL, et le délai de transition a été reporté plusieurs fois, le report actuel étant au 8 avril 2018.
Actuellement on en est là, c’est à dire qu’un organisme créé après 2012 et non ATO ne peut que former au brevet de base, et seulement jusqu’au 8 avril 2018 et donc ne peut présenter ses élèves ni à l’examen théorique PPL ou LAPL, ni à l’examen pratique.
Une modification au règlement est prête et est semble-t-il en cours d’approbation, mais je n’arrive pas à trouver ce texte à l’ordre du jour du parlement européen. Cette modification prévoit qu’à compter du 8 avril 2018 on pourra de nouveau, comme avant 2012, former aux licences non professionnelles sans agrément au sein d’une  DTO, et donc notamment au PPL et à la nouvelle licence LAPL.
Je ne sais pas si un élève qui aurait passé son théorique brevet de base devra le déchirer s’il n’a pas eu le temps de passer son pratique brevet de base avant l’échéance du 8 avril prochain. Le texte dit que la formation pratique faite pour le Brevet de base n’est pas perdue, qu’elle compte donc pour le LAPL, mais ne dit rien sur la formation théorique.

La portance et la trainée

La totalité des manuels destinés aux futurs pilotes que j’ai consultés s’évertuent à vouloir expliquer d’où vient la portance. Je trouve que c’est malhonnête de la part des auteurs des manuels que j’ai consultés car toutes les explications données sont fausses, fantaisistes ou incomplètes. La Nasa a publié un petit recueil des explications fantaisistes qu’on trouve dans les manuels:
Fausse explication n°1
Fausse explication n°2
Fausse explication n°3
Je ne connais aucune façon simple d’expliquer rigoureusement l’origine de la portance. La seule façon d’expliquer la portance que je connais est d’aligner des hypothèses et de se lancer dans des développements mathématiques extrêmement complexes à l’issue desquels apparaît enfin la propriété expérimentale connue depuis longtemps relative à la variation linéaire du coefficient de portance en fonction de l’incidence. Mais les calculs sont tellement complexes qu’on, en tous cas je, ne retire pas de satisfaction intellectuelle particulière une fois arrivé au bout.

En réalité le pilote n’a pas besoin de comprendre d’où vient la portance. Il suffit de savoir s’en servir et une méthode expérimentale rigoureuse permet de déterminer les propriétés de la portance et de la traînée d’une façon parfaitement opérationnelle. Les ingénieurs ont très longtemps fait des avions qui volaient très bien en étant uniquement munis du savoir expérimental. Le but de cet article est d’introduire rigoureusement les formules dites de la portance et de la traînée qu’on trouve dans les manuels, sans explications fausses ou fantaisistes.

Cette image (empruntée ) vous montre une aile d’avion dans le vent.

L’angle entre le vent relatif et la corde de l’aile s’appelle en français l’incidence, en anglais on dit angle of attack, on trouve parfois dans les traductions de manuels anglais l’expression angle d’attaque, qui est plus imagée que l’incidence, car c’est l’angle sous lequel le vent attaque l’aile. La corde de profil ou corde de l’aile est le segment de droite qui joint le bord d’attaque de l’aile au bord de fuite.

L’effet de ce vent relatif sur l’aile est une force appelée  résultante aérodynamique, FR sur le schéma.
L’intensité d’une force se mesure en kg.m.s-2 ou Newton. Une force d’un Newton, soit un kg.m.s-2, appliquée à une quantité de matière au repos d’un kg pendant une seconde fera passer sa vitesse de zéro à 1 m.s.-1

Remplacez en pensée cette aile par votre main à la fenêtre d’une voiture.

Lorsque votre main est parallèle au vent relatif, c’est à dire horizontale, ou encore si l’incidence est faible, la force du vent tire votre main en arrière. La résultante aérodynamique est alors pratiquement horizontale.
Lorsque vous augmentez l’incidence de votre main, vous sentez que la résultante aérodynamique tire toujours en arrière, mais aussi vers le haut. Si vous augmentez davantage, la résultante aérodynamique cessera de soulever votre main, mais la force vers l’arrière sera maximale.
C’est évidemment lorsque la résultante aérodynamique tire peu vers l’arrière et beaucoup vers le haut qu’un avion s’envolera facilement. C’est pourquoi on décompose cette résultante aérodynamique en deux composantes, la traînée qu’on veut en général minimiser, et la portance qu’on veut maximiser.
La projection de la résultante aérodynamique parallèle au vent relatif s’appelle la traînée, la projection perpendiculaire s’appelle la portance. La traînée est horizontale et la portance verticale sur le schéma car le vent relatif est horizontal, mais pour un avion en montée par exemple, la traînée sera légèrement orientée vers le bas et la portance vers l’arrière.
Si vous habitez Paris, essayez de visiter la soufflerie créée par Gustave Eiffel qui existe encore et est toujours en activité.
En soufflerie, on va placer une aile ou un modèle réduit d’avion, et mesurer la traînée et la portance lorsqu’on fait varier certains paramètres.

Pour éviter de comparer des choux et des carottes, les ingénieurs font attention à comparer des grandeurs homogènes, c’est à dire qui se mesurent dans la même unité. Familiarisons nous avec les unités.
La force se mesure en Newtons 1N= 1 kg.m.s-2
L’énergie se mesure en Joules, 1J=1 kg.m2.s-2. Il faut une énergie d’un Joule pour déplacer le point d’application d’une force d’1 Newton sur 1 mètre. 1 Joule, c’est donc aussi 1 N.m
La pression se mesure en hPa. 1hPa= 1 N.m-2= 1 kg.m-1.s-2.

Si on considère une masse d’air de densité ρ kg.m-3  lancée à une vitesse V, son énergie cinétique notée souvent q est \textbf q=\frac{\textbf 1}{\textbf 2} \boldsymbol\rho \textbf V^2 Joules par mètre cube. Développons par un petit calcul ces Joules par mètre cube: J.m-3 = kg.m2.s-2.m-3 = kg.m.s-2.m-2 = N.m-2 = hPa.
Le Joule par mètre cube est donc une pression. Cette grandeur \textbf q=\frac{\textbf 1}{\textbf 2} \boldsymbol\rho \textbf V^2 est appelée souvent pression dynamique1. La pression dynamique s’interprète comme la cause de la portance et de la traînée.
La portance P (ou la traînée T) divisée par la surface de l’aile S est aussi une pression qui mesure l’effet de la pression dynamique.
On est alors amené naturellement à définir le coefficient de portance Cz (ou de traînée Cx) comme le rapport entre l’effet et la cause, c’est dire entre la portance (ou la traînée) par mètre carré d’aile et la pression dynamique. C’est un rapport entre deux grandeurs homogènes, il n’a donc pas d’unité, on dit parfois que c’est un nombre sans dimension.

C_z=\frac{\frac{P}{S}}{\frac{1}{2}\rho V^2}

C_x=\frac{\frac{T}{S}}{\frac{1}{2}\rho V^2}

Ce sont des définitions, l’égalité est donc exacte. Comme toute définition, ces formules n’apportent en elle-même aucun savoir. Nous allons voir maintenant ce qui rend ces définitions utiles.

En soufflerie, on va tracer pour différents angles d’incidence le coefficient de portance et le coefficient de trainée, tracé qu’on peut recommencer à différentes vitesses, températures ou densité de l’air. C’est la qu’un résultat expérimental très important est apparu: l’expérience montre que dans les conditions habituelles d’utilisation de nos petits avions, les coefficients de portance et de traînée ne dépendent pratiquement pas de la vitesse, de la densité de l’air, ni de la température, mais uniquement de l’angle d’incidence α et de l’état de surface de l’aile. Vous comprenez maintenant l’intérêt des ces coefficients de portance et de traînée.

L’ancêtre de la NASA, le National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) a depuis longtemps publié un catalogue de profils d’ailes. avec le résultat des études en souffleries.
Par exemple, sur cette page vous pouvez voir (page 100 du catalogue, page 104 du PDF) les caractéristiques géométriques de l’aile NACA2412 (c’est l’aile du Cessna 172 de l’école).
Ci-dessous la page 136 du catalogue NACA qui montre les résultats obtenus en soufflerie par cette aile (page 138 du PDF) :

Aile 172

En Anglais portance se dit lift et le coefficient de portance se note CL, trainée se dit drag et le coefficient de traînée se note CD.
Vous voyez qu’on a tracé les coefficients de portance et de traînée pour différents angles d’incidence. Notez que coefficient de portance croit sensiblement linéairement jusqu’à son maximum, appelé angle de décrochage. Les manuels mentionnent souvent une valeur de 15° pour l’angle de décrochage, mais cette valeur dépend de l’aile, et dépend aussi de l’état de surface comme vous voyez sur les graphiques. Le coefficient de portance par exemple, à l’approche de l’angle de décrochage varie très différemment si l’aile est lisse ou rugueuse. C’est pour ça que les pilotes soigneux nettoient après chaque vol les bords d’attaque de l’aile de leur avion pour les débarrasser des insectes. Vous voyez aussi que le coefficient de traînée est très affecté par l’état de surface.
Une autre conclusion qu’on peut tirer à ce stade est qu’on ne pourra pas avoir en même temps le plus petit coefficient de traînée obtenu pour une incidence comprise entre 3° et 4° et le plus gros coefficient de portance, obtenu plutôt vers 16°.
Le concepteur d’avion choisira dans le catalogue NACA son aile en fonction de la mission dévolue à son aéronef, une aile avec faible traînée pour voler vite et économiquement, une aile avec fort coefficient de portance pour voler lentement, etc.

On présente en général dans les manuels les définitions des coefficients de traînées et de portance sous le nom de « formule de la portance » ou « formule de la traînée » et sous la forme suivante, rigoureusement équivalente aux formules précédentes donnant la définition des coefficients de portance et de trainée.

P=S C_z\frac{1}{2}\rho V^2

T=S C_x\frac{1}{2}\rho V^2

Ces formules vous montrent qu’en vol portance et traînée dépendent du carré de la vitesse, c’est à dire que toutes choses égales par ailleurs une augmentation de 10% de la vitesse augmentera de 21% la portance et la traînée, et de la densité de l’air (qui diminue quand il fait chaud et en altitude).
Les coefficients de portance et de traînée dépendent essentiellement de l’incidence: le pilote pourra les faire varier en levant ou baisant le nez de l’avion.

Vous pouvez maintenant retourner à votre manuel habituel.
1. Le manuel Cepaduès, par exemple, donne une signification différente à l’expression « Pression dynamique ». Il ne semble pas qu’il y ait de consensus sur la question

Commencez par le brevet de base!

Le brevet de base est le brevet le plus facile à obtenir.

Chez L8 Flight School, un seul avion, un seul instructeur, les élèves ont toute mon attention. Le brevet de base est une licence valable uniquement en France, mais lisez la suite.

L’intérêt majeur (et temporaire, puisque le brevet de base ne pourra plus être délivré après le 8 avril 2018 2020, la date a été repoussée après la parution de cet article,) du brevet de base est qu’il permet facilement d’être transformé en LAPL, LAPL qui donne presque les mêmes privilèges que le PPL, licence de pilote privé dont vous avez entendu parler.

La licence LAPL vous donne le droit de piloter des avions monomoteurs à pistons ou des motoplaneurs ayant une masse maximale certifiée au décollage ne dépassant pas deux tonnes, transportant 3 passagers au maximum, partout en Europe. Vous avez bien sûr la possibilité, si vous voulez quitter l’Europe ou voler sur un plus gros avion de suivre une formation complémentaire pour la transformer en PPL.

 

Altimétrie

En vol, on doit éviter les collisions avec le sol ou les obstacles, et avec les autres avions.
En vol aux instruments, on conçoit bien qu’un altimètre est un moyen efficace d’éviter les autres avions (réglementairement il faut 1000 ft (l’abréviation usuelle de pied) de séparation verticale), et avec les obstacles et le sol, pour autant qu’on sache à quelle altitude sont les obstacles environnants.

Tant qu’on est en vol à vue on peut se demander pourquoi il faudrait un altimètre à bord.

Jusqu’à récemment ce n’était d’ailleurs pas obligatoire hors espace contrôlé d’avoir un altimètre à bord, c’est le règlement européen relatif à l’exploitation des aéronefs (Air Operations) qui l’a imposé, depuis le 25 août 2016 pour les petits avions utilisés par des exploitants non commerciaux.

Cependant, même hors espace contrôlé, c’est utile d’avoir un altimètre pour ne pas survoler les obstacles ou les villes trop bas (la règlementation française est plus stricte de ce point de vue de celle d’autres pays environnant et des règles de l’air européennes), et c’est en pratique indispensable pour le circuit de piste, qui se fait en France à 1000 ft de hauteur sauf indication contraire.

L’altitude d’un aérodrome, d’un aéronef, d’un obstacle, ou du sommet d’une colline est sa hauteur par rapport au niveau moyen des mers.
La hauteur d’un aéronef est la différence entre son altitude et l’altitude d’un point de référence. On parle de hauteur AAL (above airport level), et de hauteur AGL (above ground level, c’est à dire la distance entre l’aéronef et le sol juste en dessous).
Chaque aérodrome a un point de référence, en France situé généralement sur une piste mais pas toujours, dont l’altitude est publiée sur les cartes. L’altitude des sommets des obstacles et des montagnes est aussi publiée. La hauteur AAL est votre hauteur par rapport au point de référence d’un aérodrome.
L’altitude en question n’est pas la même que l’altitude de votre GPS, l’explication dépasse le cadre de cette article. Gardez en mémoire qu’en aviation on ne doit pas utiliser l’altitude GPS.

Comment mesure-t-on l’altitude?
On sait depuis longtemps, et notamment grâce au beau-frère de Blaise Pascal (mari de sa sœur Gilberte, qui, dit-on, était monté sur le puy de Dôme avec un baromètre sur la demande de Blaise) que la pression de l’atmosphère diminue avec l’altitude, d’environ un hectopascal (nouveau nom du millibar, abrégé hPa) tous les 30 ft aux altitudes usuelles de nos petits avions.

Si vous emportez un baromètre avec vous, vous ne pourrez pour autant pas calculer votre altitude, car vous savez que la pression atmosphérique change d’un jour à l’autre et même au cours de la journée.
Cependant, si vous communiquez avec un ami au sol, et que celui-ci vous annonce lire sur son baromètre une pression plus haute par exemple de 20 hPa que celle que vous lisez sur le votre, vous pourrez en déduire que vous êtes à environ 600 ft de hauteur par rapport votre ami, puisque 30 ft/hPa x 20hPa = 600 ft.
C’est ce principe des deux baromètres qui est utilisé pour mesurer l’altitude des avions.
Comme il n’est pas pratique de convertir les pressions en altitude, l’OACI a défini une atmosphère standard, qui correspond en quelque sorte à l’atmosphère moyenne de la planète. La température au niveau de la mer de cette atmosphère standard est de 15°C et diminue de 6.5°C par kilomètre jusqu’à 11 kilomètres d’altitude, soit environ 2°C par 1000 ft. La pression à chaque altitude a été calculée et est publiée dans un tableau. Le tableau complet est sur le document 7488 de l’OACI, un tableau simplifié est dans tous les manuels.
A chaque pression correspond une altitude et une seule dans le tableau de l’atmosphère OACI, appelée Altitude Pression. A chaque altitude correspond une pression et une seule dans le même tableau. Par exemple,
1013.25 hPa correspond à l’altitude pression nulle;
977 hPa correspond 1000 ft d’altitude pression;
942 hPa correspond 2000 ft d’altitude pression.

L’altimètre est un appareil qui affiche une valeur en pieds à partir de deux entrées. Une entrée est la pression de l’atmosphère, qui varie donc quand vous montez et descendez, mais qui varie aussi d’un jour à l’autre sans que vous bougiez. L’autre entrée est un paramètre, mesuré en hectopascals, que vous entrez manuellement en tournant une molette, paramètre qui s’affiche dans une petite fenêtre qui s’appelle fenêtre de Kollsman. Parfois cette grandeur est aussi affichée en pouces de mercure. 29.94 pouces de mercure correspond à 1013.25 hPa. La valeur que vous entrez dans cette fenêtre s’appelle en français le calage, en anglais altimeter setting.
Définition à retenir:
La grandeur affichée par l’altimètre est la différence entre l’altitude pression de l’endroit ou vous êtes et l’altitude pression correspondant à la valeur que vous avez entrée manuellement.

Voyons ça de plus près.
1 Calage standard.
Vous affichez 1013.25 hPa dans la fenêtre. L’altimètre vous donnera la différence entre votre altitude pression et l’altitude correspondant à 1013.25hPa dans le tableau de l’atmosphère OACI, c’est à dire zéro. Vous lirez alors votre altitude pression diminuée de 0, c’est à dire l’altitude pression tout simplement.

Ce calage s’appelle calage standard, car à ce calage votre altimètre vous indique l’altitude standard correspondant à la pression ambiante.

Si vous lisez 1000ft d’altitude pression sur un altimètre au calage standard, alors la pression ambiante de là où vous êtes est de 977hPa. C’est la seule information que vous donne votre altimètre. Votre altitude réelle peut être très différente de 1000ft, selon la situation météorologique du jour. Si vous êtes à 3000ft d’altitude pression et qu’une colline de 2500ft de haut est dans les environs, vous n’avez aucune idée de la marge par rapport à cet obstacle sans information supplémentaire. Il est même possible que vous soyez plus bas si la situation météorologique est dépressionnaire.

Le centième de l’altitude pression s’appelle le niveau de vol. Si vous êtes à 5000 pieds d’altitude pression, votre niveau de vol est de 50.

Si vous êtes au niveau de vol 50 et qu’un autre avion est au niveau 60, vous avez qu’il y a environ 1000 ft d’écart entre vous.

En résumé, au calage standard, vous avez une idée de la différence d’altitude entre vous et un autre avion qui vous communiquerait ce qu’il lit sur son altimètre au calage standard, mais vous n’avez pas assez d’information pour connaître votre altitude.

2 Calage QFE
Vous demandez à votre ami au sol de vous dire ce que lui indique son baromètre. Par exemple 977 hPa. Vous êtes en vol et affichez 977hPa dans votre fenêtre de Kollsman. Vous êtes alors au calage QFE.
Votre altimètre affiche alors la différence entre l’altitude pression de la où vous êtes et l’altitude pression correspondant à 977hPa, soit 1000ft. Il vous affiche donc une valeur voisine de votre hauteur. Notamment, une fois au sol là où est votre ami, il vous affichera zéro.

Au calage QFE, vous connaissez votre hauteur par rapport à la station au sol qui vous a donné la pression qu’elle mesurait, mais ça ne vous donne pas votre altitude. Vous pourriez la déduire si votre station au sol vous donne aussi son altitude, en ajoutant à la hauteur lue l’altitude de la station au sol.
Ce n’est pas la méthode qu’on utilise pour connaître son altitude.

3 Calage QNH.
Vous demandez par radio à votre ami au sol de jeter son baromètre et de se procurer le même altimètre que le votre. Vous lui demandez d’afficher dans sa fenêtre de Kollsman la valeur qu’il faut pour que son altimètre affiche l’altitude de l’endroit où il est. Cette valeur lue dans la fenêtre s’appelle QNH.
Vous êtes en vol et affichez ce QNH dans votre fenêtre de Kollsman.
Votre altimètre affiche alors la différence entre l’altitude pression de l’endroit où vous êtes et l’altitude de la station au sol. Cette valeur est voisine de votre altitude.
Notamment, une fois au sol, votre altimètre affichera l’altitude de la station au sol.

Plus vous vous éloignez de la station qui vous a donné le calage, moins la précision de l’indication de hauteur, si vous êtes calé au QFE, ou d’altitude, si vous êtes calé au QNH, est bonne, même si vos altimètres sont très précis, car la méthode elle-même est imprécise.
Mais la précision est largement suffisante en vol à vue pour les tours de piste, elle est évidemment suffisante pour séparer deux avions entre eux. Pour passer le sommet d’une montagne, la précision risque d’être insuffisante, pour des raisons qui dépassent le cadre de cet article, et on prend une large marge de sécurité.

Donc pour connaître l’altitude, vous calez votre altimètre au QNH, la hauteur, vous calez votre altimètre au QFE, et le niveau de vol, vous calez votre altimètre sur 1013.25, appelé calage standard. J’interdis le calage QFE à mes élèves et je leur explique pourquoi.

Je n’entre pas dans le détail dans cet article sur les imprécisions de l’altimètre car les manuels en parlent abondamment. Cependant, il y a une source d’erreur que je n’ai jamais vu mentionnée nulle part: l’augmentation d’altitude lorsque la pression ambiante diminue d’un hectopascal est légèrement inférieure à 30ft (27.61 ft/hPa pour être inutilement précis) à l’altitude pression standard, puis augmente. L’altitude pression diminue par exemple de 40ft par hPa au niveau 120. Cependant, chaque fois que vous tournez la molette de votre altimètre d’un hPa, l’altitude indiquée varie de 30ft. Ce défaut est corrigé sur l’altimètre numérique du Cessna 172 de l’école, mais pas, à ma connaissance, sur les altimètres anciens comme celui de la photographie. Pourtant, il suffirait d’avoir des écarts de graduations non constants dans le fenêtre de Kollsman pour y remédier.

Skill test, proficiency check, assessment of competence

Ce sont les termes anglais, en français, on dit respectivement examen pratique, contrôle de compétence, et évaluation de compétence.
L’examen pratique (skill test) est l’examen initial pour une licence ou une qualification autre qu’instructeur.

Une qualification encore en état de validité se proroge, une qualification échue se renouvelle. Le contrôle de compétence (proficiency check) est le test à réussir pour la prorogation (revalidation) ou renouvellement (renewal) d’une qualification autre qu’une qualification d’instructeur.

(Les qualifications SEP et TMG peuvent alternativement se proroger sans examen, mais par expérience, notamment si un vol d’une heure a été fait avec un instructeur, ce vol pouvant être fait hors ATO, et pouvant être fait avec moi  au départ de Toussus. Le LAPL est un cas particulier, voyez l’article sur la question.)

L’évaluation de compétence (assessment of competence) concerne les qualifications d’instructeur.

Tous ces examens peuvent se passer hors ATO, dans le pays EASA de votre choix, avec l’avion de votre choix, ou le simulateur de votre choix pour les examens que l’on peut passer en simulateur, pour autant que l’avion ou le simulateur remplisse les conditions prévues par le règlement FCL.  L’examinateur doit être choisi selon les prescriptions du pays émetteur de votre licence (cf. mon précédent article ainsi qu’un autre plus récent). Il faut aussi que vous disposiez des locaux nécessaires pour le briefing et la préparation.

L’examinateur vous demandera, pour les examens pratiques et les évaluations de compétence en vue d’un renouvellement, un certificat d’une ATO (EDIT voir aussi cet article pour les qualification de classe monomoteur) attestant que vous avez reçu la formation adéquate (voire que vous n’avez pas besoin de formation pour un renouvellement d’une qualification échue depuis peu). Il faudra aussi bien sûr lui montrer les éventuels comptes rendus d’examens précédents en cas d’échec ou de réussite partielle, afin que l’examinateur puisse vérifier que l’éventuel ré-entrainement demandé par l’examinateur initial a été fait.

Pour la prorogation d’une qualification (c’est à dire si la qualification est encore valable) vous n’avez à aucun moment besoin d’une ATO.

Vérifiez bien entendu que le propriétaire/exploitant de l’avion est d’accord pour que l’avion serve à un test en vol, et qu’il est assuré pour ça.

Formation dans plusieurs pays: cas pratique

Un lecteur, qui a un PPL EASA émis par la France et qui veut un CPL EASA émis par le Royaume-Uni me demande comment faire.
Avant tout, comme dit dans mon précédent article sur la question, il faut transférer son dossier médical au Royaume-Uni. C’est l’état d’accueil qui s’en charge. Pour le Royaume-Uni, il faut envoyer à la CAA le formulaire SOLI (et les frais de dossier bien sûr), et on reçoit assez vite un numéro de référence.
Dès que le dossier est transféré, si on veut voler en commandant de bord, il faut donner à la CAA son PPL émis par la France, et l’échanger contre un PPL émis par la CAA.
Si on doit proroger ou renouveler son certificat médical, ou faire une admission classe 1, on peut bien entendu aller dans n’importe quel pays membre de l’EASA. C’est au moment de remplir le formulaire habituel (celui où il faut dire si vous avez été malade, si vous fumez, si vous buvez etc.) qu’il faudra penser à préciser que votre licence est britannique, et mentionner le numéro de référence que la CAA vous aura donné. Le médecin transmettra une copie de votre certificat médical à la CAA et vous serez en règle.
Lorsque vous passerez votre CPL, votre examinateur demandera à voir votre certificat médical de classe 1. Il peut avoir été fait par un médecin français, britannique, irlandais, etc., ça n’a pas d’importance. Sauf changement de réglementation depuis la dernière fois que j’ai regardé, le certificat médical de classe 1 peut même être échu le jour du test. Il devra cependant être valable pour se faire délivrer la licence CPL. Si vous n’avez pas demandé un PPL, c’est au moment de demander votre CPL qu’on vous demandera de rendre votre PPL émis par la France.

Si vous avez des question, ne m’écrivez pas, ajoutez juste un commentaire à cet article avec votre question.

Changement de règles pour l’Oxygène

Le magazine Info Pilote a inquiété les pilotes et responsables de club en expliquant qu’à compter du 25 août l’oxygène serait obligatoire au delà du FL100.

Mauvais article jusqu’au bout puisqu’en plus de donner des informations fausses, l’article ne dit que des généralités sans intérêt pratique sur l’installation d’oxygène à bord.

1 Sur les changement réglementaires

Au moment où l’article en question paraissait, une modification réglementaire était déjà en préparation depuis des mois,  dans le sens de la responsabilisation des pilotes, et donc la réglementation dont parlait Info Pilote n’a jamais été en vigueur.

Voici le texte qui entrera en vigueur le 25 août.

NCO.OP.190 Use of supplemental oxygen
(a)  The pilot-in-command shall ensure that all flight crew members engaged in performing duties essential to the safe operation of an aircraft in flight use supplemental oxygen continuously whenever he/she determines that at the altitude of the intended flight the lack of oxygen might result in impairment of the faculties of crew members, and shall ensure that supplemental oxygen is available to passengers when lack of oxygen might harmfully affect passengers.
(b)  In any other case when the pilot-in-command cannot determine how the lack of oxygen might affect all occupants on board, he/she shall ensure that:
(1)  all crew members engaged in performing duties essential to the safe operation of an aircraft in flight use supplemental oxygen for any period in excess of 30 minutes when the pressure altitude in the the passenger compartment will be between 10 000 ft and 13 000 ft; and
(2)  all occupants use supplemental oxygen for any period that the pressure altitude in the the passenger compartment will be above 13 000 ft.;
NCO.IDE.A.155 Supplemental oxygen — non-pressurised aeroplanes
Non-pressurised aeroplanes operated when an oxygen supply is required in accordance with NCO.OP.190 shall be equipped with oxygen storage and dispensing apparatus capable of storing and dispensing the required oxygen supplies.;

Et la version française (comme c’est une traduction, et que les traduction sont souvent moins intelligibles que l’original, je laisse l’original)

NCO.OP.190   Utilisation de l’oxygène de subsistance
a)Le pilote commandant de bord s’assure que, pendant l’exécution des tâches essentielles au fonctionnement sûr d’un aéronef en vol, tous les membres de l’équipage de conduite utilisent de manière continue l’équipement d’oxygène de subsistance lorsqu’il considère qu’à l’altitude du vol prévu, le manque d’oxygène risque de porter atteinte aux facultés des membres d’équipage et il veille à ce que les passagers disposent d’oxygène de subsistance lorsque le manque d’oxygène risque d’avoir des conséquences négatives pour eux.
b)Dans tous les autres cas, lorsque le pilote commandant de bord ne peut déterminer les conséquences que le manque d’oxygène risque d’avoir pour tous les occupants à bord, il s’assure que:
1.pendant l’exécution des tâches essentielles au fonctionnement sûr d’un aéronef en vol, tous les membres d’équipage utilisent l’oxygène de subsistance pendant toute période supérieure à 30 minutes au cours de laquelle l’altitude-pression du compartiment passagers se situe entre 10 000 ft et 13 000 ft; et
2.tous les occupants utilisent l’oxygène de subsistance pendant toute période au cours de laquelle l’altitude-pression dans le compartiment passagers est supérieure à 13 000 ft.»;
NCO.IDE.A.155   Oxygène de subsistance — avions non pressurisés
Les avions non pressurisés exploités dans des conditions où une alimentation en oxygène est requise conformément au point NCO.OP.190 sont équipés d’un système de stockage et de distribution d’oxygène de subsistance.

Vous constatez que vous n’avez besoin d’avoir à bord de l’oxygène que si vous aurez besoin de l’utiliser, et que c’est à vous, commandant de bord, de décider si vous aurez besoin de l’utiliser en fonction de votre évaluation de la situation.

En ce qui me concerne, jusqu’au FL125, si j’ai la possibilité de descendre rapidement, et avec un oxymètre à bord (appareil jamais obligatoire alors qu’il est indispensable), je n’emporte pas d’oxygène.

L’hypoxie c’est très dangereux car c’est insidieux. On ne s’aperçoit pas qu’on est en hypoxie, et ça peut apparaître dès le niveau 100 voire en dessous. Il y a au moins un exemple d’accident au FL100 où l’hypoxie est soupçonnée. Chez les fumeurs le risque est encore plus grand. L’oxymètre permet de vérifier en permanence (je recommande toutes les 5 mn) que votre hémoglobine est bien saturée. En cas de désaturation, il faut descendre immédiatement. Si vous êtes au dessus du mauvais temps ou d’une montagne, votre oxymètre ne vous sera pas d’un grand secours si vous désaturez… et donc prenez de l’oxygène avant de survoler une montagne ou de passer au dessus du mauvais temps. Pour en savoir plus ce document publié par l’EASA mérite d’être lu. Sur la base de ce document, je me considère en sécurité tant que mon taux de saturation n’est pas inférieur à 90%.

2 Sur la meilleure façon d’avoir de l’oxygène à bord.

Je n’ai pas d’expérience sur le sujet, mais Peter, le pilote européen à mon avis le plus expérimenté est à consulter. Lisez ses sujets sur l’oxygène.

Brevet de base et LAPL

Si vous avez passé le brevet de base, vous pouvez le convertir facilement en LAPL. Je n’entre pas dans le détail du processus de conversion ici.

La licence LAPL est plus simple à gérer que la  licence PPL.

Il n’y a pas de date d’échéance des qualifications indiquée dessus, donc jamais besoin de demander à un examinateur, à un instructeur ou à un agent du bureau des licences de la signer.

Ça ne veut pas dire que vous pouvez voler sans jamais voir un instructeur!

Pour avoir le droit de voler avec une licence LAPL, vous devez avoir, dans les 24 derniers mois précédent le vol envisagé, avoir volé 12 heures en commandant de bord, heures comprenant 12 décollages et atterrissages, et avoir été réentrainé en double commande  avec un instructeur au moins une heure en tout. (FCL.140.A LAPL(A) (a)).

C’est une exigence permanente, il faut qu’elle soit remplie pour chaque vol. Il faut donc voir un instructeur au moins tous les 24 mois et voler régulièrement pour maintenir ses privilèges.

Le titulaire d’une licence PPL qui a laissé périmer sa qualification SEP doit impérativement repasser un examen en vol avec un examinateur, et dans la plupart des cas suivre un réentrainement.

C’est beaucoup plus simple pour le titulaire d’une licence LAPL qui n’aurait pas l’expérience récente requise ou qui n’aurait pas fait le vol d’entraînement avec un instructeur. Il lui suffit de faire les heures de vol,  les décollages, et les atterrissages manquants en double commande avec un  instructeur, voire en solo supervisé. En outre, il n’y a pas besoin de faire ce réentrainement au sein d’une école.(FCL.140.A LAPL(A) (b))

Bien entendu, si votre expérience récente n’est pas suffisante pour que vous puissiez exercer les privilèges de votre licence LAPL, vous pouvez  retrouver vos privilèges en vous réentrainant cbez Lazy 8 Flight School.

De même, si votre brevet de base est au fond d’un tiroir et que vous n’avez pas volé depuis plusieurs années, pas besoin de passer un examen. Il vous suffit de remplir un formulaire pour obtenir une licence LAPL par équivalence avec votre brevet de base, et de vous réentrainer chez Lazy 8 Flight School pour avoir le droit de voler de nouveau en commandant de bord.

 

Calculer la hauteur de la base des nuages

Si j’élève une particule d’air, sa température va baisser d’environ 3°C/1000ft. C’est la valeur approchée donnée dans les livres qu’on demande aux futurs pilotes de ligne d’étudier. Sur Wikipedia on trouve 3.2°C/1000ft. Prenons 3.1, à mi-chemin entre les deux.
Le point de rosée de cette particule d’air lui, augmente d’environ 0.6°C/1000ft, toujours d’après Wikipedia.
Si la différence au sol entre le point de rosée et la température est de dT, le nuage apparaîtra à une hauteur telle que h/1000 x(3.1-0.6) =dT.
On résout cette simple équation et on trouve h=dT/2.5*1000= 400 * dT

Soit
La hauteur de la base des nuages en ft est voisine de 400 fois l’écart entre la température au sol et le point de rosée.

Vous avez maintenant l’explication de cette règle dont vous avez certainement entendu parler. Notez que notre hypothèse de base est que les nuages sont formés par l’élévation des particules d’air: notre formule ne fonctionnera donc pas lorsque l’air est stable. Elle est plus adaptée aux cumulus de beau temps.

 

Le Registre des vols, une tracasserie belge

Les règles en vigueur:
Pour les aires d’atterrissage permanentes utilisées exclusivement pour les évolutions des aéronefs ultra-légers motorisés, la tenue du registre des vols est imposée par le 5 de l’article 51 de l’Arrêté royal du 25 mai 1999 fixant les conditions particulières imposées pour l’admission à la circulation aérienne des aéronefs ultra-légers motorisés.
A ma connaissance, pour les aérodromes, la tenue de ce registre est imposée par une simple circulaire, la circulaire GDF-04 du 03/11/2009 prise en application de l’Arrêté royal du 15 mars 1954 réglementant la navigation aérienne qui dit en son paragraphe 51 § 2 :Le Ministre chargé de l’administration de l’aéronautique ou son délégué fixe, dans chaque cas, les conditions techniques d’utilisation des aérodromes. En exécution des dispositions internationales en matière de sûreté dans les aérodromes et leurs dépendances, le Ministre chargé de l’administration de l’aéronautique ou le directeur général de l’administration de l’aéronautique fixe les prescriptions de sûreté en vigueur dans les aérodromes et leurs dépendances et les modalités de leur exécution. Le Ministre susmentionné désigne les fonctionnaires de l’administration de l’aéronautique qui veillent au respect de ces prescriptions. Ils ont accès aux lieux où ces prescriptions sont en vigueur.
La circulaire précitée dit notamment:
6.4 Responsabilités du commandant d’aérodrome
6.4.2 Le commandant d’aérodrome ou son suppléant:
d)tient ou fait tenir à jour le registre des vols;
6.4.3 Le commandant d’aérodrome ou son suppléant peut confier ses tâches mentionnées aux points 6.4.2.c, d, e et f à une personne déléguée, à l’exception de l’ouverture et de la fermeture de l’aérodrome.
La délégation se déroule de manière suivante:
Lors du transfert des fonctions d’un commandant d’aérodrome ou de son suppléant à la personne déléguée, cette dernière signe sur une nouvelle ligne du registre de vol « prise de service par (nom et adresse), le (date) à (heure locale)(…)
6.5.2.1 Chaque page est partagée en colonnes intitulées comme suit :
1)date;
2)marque d’immatriculation de l’aéronef;
3)type d’appareil;
4)heure de décollage (heure locale);
5)heure d’atterrissage (heure locale);
6)provenance (lieu de la dernière escale): à compléter lorsque l’aéronef provient d’un autre aérodrome. On peut indiquer le code OACI ou le nom de l’aérodrome de provenance;
7)destination: à compléter lorsque l’aéronef se dirige vers un autre aérodrome. On peut indiquer le code OACI ou le nom de l’aérodrome de destination;
8)nature du vol: indiquer suivant le cas « local » ou « navigation »;
9)nombre de personnes à bord (y compris le commandant de bord);
10)nom du commandant de bord;
11)remarques: s’il s’agit d’un vol d’apprentissage ou d’un vol d’exploitation commerciale, on inscrit la mention « écolage » ou « commercial » (toute information pertinente concernant le vol sera également mentionnée); un vol déjà inscrit, qui n’a pas eu lieu, sera annulé en inscrivant dans cette case « ANNULE » en lettres capitales

La pratique belge est d’imposer aux commandants de bord la tenue de ce registre, alors même que la règle fait reposer la responsabilité sur le commandant d’aérodrome. Si la règle autorise le commandant d’aérodrome à confier cette tâche à un délégué, la circulaire dit que Lors du transfert des fonctions d’un commandant d’aérodrome ou de son suppléant à la personne déléguée, cette dernière signe sur une nouvelle ligne du registre de vol « prise de service par (nom et adresse), le (date) à (heure locale). On voit bien que ce n’est certainement à chaque commandant de bord de remplir ce registre.

A l’étranger, à ma connaissance, on n’impose pas non plus cette tracasserie aux pilotes. En France il n’y a tout simplement pas de registre des vols obligatoires, au Royaume Uni la règle impose un booking out. A Denham (EGLD), où j’ai fait mon CPL et ma formation d’instructeur avion, on annonce son nom à la radio avant de rouler, et la personne dans la tour note dans son registre le nom du commandant de bord.

Lorsqu’on dépose un plan de vol, toutes les informations à mentionner sur le registre figurent aussi dans le plan de vol. Pourquoi l’administration aurait-elle besoin de ces informations une deuxième fois? A part pour ennuyer l’usager et gaspiller l’argent du contribuable?

 

 

Hauteurs minimales et clairances ou itinéraires

Un examinateur dont je tairai le nom a été très étonné quand je lui ai dit qu’en France on n’avait pas le droit de survoler les villes. Voici donc un exposé détaillé sur la situation en France. En Belgique ce sont les mêmes principes, sauf que seul le SERA est applicable.

Le Règlement (UE) n°923/2012, appelé SERA, règles de l’air européennes, impose des hauteurs minimales de vol pour toute l’Europe au sens de l’EASA.

SERA.5005(f):Sauf pour les besoins du décollage et de l’atterrissage, ou sauf autorisation de l’autorité compétente, aucun vol VFR n’est effectué : 

 1) au-dessus des zones à forte densité, des villes ou autres agglomérations, ou de rassemblements de personnes en plein air, 300 m (1 000 ft) au-dessus de l’obstacle le plus élevé situé dans un rayon de 600 m autour de l’aéronef.

2) ailleurs qu’aux endroits spécifiés au point 1), à une hauteur inférieure à 150 m (500 ft) au-dessus du sol ou de l’eau ou à 150 m (500 ft) au-dessus de l’obstacle le plus élevé situé dans un rayon de 150 m (500 ft) autour de l’aéronef.

l’arrêté français, donc valable uniquement en France, du 11 décembre 2014 relatif à la mise en œuvre du règlement d’exécution (UE) n° 923/2012 dit

FRA.5005 c) 7)
Disposition supplémentaire
Des itinéraires VFR de nuit peuvent être publiés dans les espaces aériens de classe B, C ou D. Un vol VFR de nuit contrôlé peut être effectué hors itinéraires, sur demande du pilote et acceptation de l’organisme de contrôle.
Dans les espaces aériens de classe E ou G, des itinéraires VFR de nuit peuvent être publiés. Leur suivi est obligatoire, lorsqu’ils sont définis en dérogation à une règle particulière d’application générale comme celle relative aux hauteurs minimales de survol ; il est recommandé dans les autres cas. Le caractère obligatoire ou recommandé de l’itinéraire est porté à la connaissance des usagers par la voie de l’information aéronautique.

Ce règlement SERA n’interdit pas aux état d’imposer des hauteurs plus élevées, et c’est ce qu’a fait la France

En France, l’arrêté du 10 octobre 1957 dit

AERONEFS MOTOPROPULSÉS À L’EXCLUSION DES HÉLICOPTÈRES
Sauf pour les besoins du décollage ou de l’atterrissage et des manœuvres qui s’y rattachent les aéronefs motopropulsés à l’exclusion des hélicoptères doivent se maintenir à une hauteur minima au dessus du sol définie comme suit :
A Pour le survol :
– d’usines isolées,
– de toutes autres installations à caractère industriel,
– d’hôpitaux, de centres de repos ou de tout autre établissement ou exploitation portant une marque distinctive,
– ainsi que pour les vols suivant une direction parallèle à une autoroute et à proximité de celle-ci :
– 300 mètres pour les aéronefs équipés d’un moteur à pistons,
– 1 000 mètres pour les aéronefs équipés de plusieurs moteurs à pistons ou d’une ou plusieurs turbomachines.
Un arrêté précisera les marques distinctives visées ci-dessus (formes, couleurs et dimensions) ainsi que les conditions dans lesquelles elles pourront être apposées.
B Pour le survol de toute agglomération dont la largeur moyenne ne dépasse pas 1 200 mètres, ainsi que pour le survol de tout rassemblement de personnes ou d’animaux (plages, stades, réunions publiques, hippodromes, parcs à bestiaux, etc.) :
– 500 mètres pour les aéronefs équipés d’un moteur à pistons,
– 1 000 mètres pour les aéronefs équipés de plusieurs moteurs à pistons ou d’une ou plusieurs turbomachines.
C Pour le survol de toute ville dont la largeur moyenne est comprise entre 1 200 et 3 600 mètres ainsi que pour le survol de tout rassemblement supérieur à 10 000 personnes environ :
– 1 000 mètres pour tous les aéronefs motopropulsés (sauf les hélicoptères).
D Pour le survol de toute ville (PARIS excepté) dont la largeur moyenne est supérieure à 3600 mètres ainsi que pour le survol de tout rassemblement supérieur à 100 000 personnes environ :
– 1 500 mètres pour tous les aéronefs motopropulsés (sauf les hélicoptères).
La largeur moyenne des agglomérations susvisées est celle qui figure sur l’édition la plus récente de la carte au 1/500 000 publiée pat l’Institut Géographique National.

 

L’AIP français 1.2 dit

ITINERAIRES VFR DE TRANSIT JOUR A L’INTERIEUR D’ESPACES AERIENS CONTROLES OU REGLEMENTES
 1 Trois types d’itinéraires sont prévus :

A – Recommandé Itinéraire ouvert à tous les aéronefs avec ou sans contact radio.

B – Obligatoire avec contact radio Itinéraire ouvert à tous les aéronefs avec contact radio obligatoire.

C – Obligatoire sans contact radio Itinéraire ouvert à tous les aéronefs sans obligation de contact radio.

Il y a lieu de noter que la hauteur de survol de chaque itinéraire a été établie de façon à éviter toute interférence avec les trajectoires associées aux aérodromes (approche radar en particulier). Cette hauteur devra être respectée.
Toutefois lorsque le tracé d’un itinéraire passe par une agglomération ou une installation isolée, celle-ci devra être contournée, afin de ne pas contrevenir aux dispositions de l’arrêté du 10 octobre 1957, relatif au survol des agglomérations et des rassemblements de personnels ou d’animaux (Voir Réglementation nationale).

Le RCA3 dit 2.3.3.1.1 Les clairances ont pour but unique d’assurer le service du contrôle de la circulation aérienne. Elles ne peuvent pas servir de prétexte à un pilote commandant de bord pour enfreindre un règlement quelconque établi.

Le principe est donc qu’une clairance ne vous dispense pas de respecter les hauteurs de survol, et donc ne peut valoir autorisation de l’autorité compétente pour les transgresser.

Quelles sont les exceptions?

Pour le SERA il y a deux types d’exceptions prévues:

-les besoins du décollage et de l’atterrissage;

-l’autorisation de l’autorité compétente

Pour l’arrêté de 1957, un seul type d’exception est prévue, les besoins du décollage ou de l’atterrissage et des manœuvres qui s’y rattachent, mais bien évidemment, si un autre texte français de niveau identique dans la hiérarchie des normes (c’est à dire un arrêté) prévoit une exception, alors cette exception est valable.

Voici mon interprétation pour quelques cas pratiques:

– si je transite dans une CTR, donc sans intention d’atterrir, alors je dois respecter les hauteurs de survol, et donc refuser une clairance qui me conduirait à ne pas respecter les hauteurs prévues par le SERA et l’arrêté de 1957;

– si un itinéraire est publié, avec mention d’altitude, cette publication vaut autorisation de l’autorité compétente pour le SERA, mais pas pour l’exemption de l’arrêté de 1957, et donc pas de survol des villes trop bas;

Si on a l’intention d’atterrir ou qu’on vient de décoller on a le droit d’enfreindre la règle en cas besoin, c’est à dire si on ne peut pas faire autrement.( J’en conclus notamment  que l’expression et des manœuvres qui s’y rattachent qui est présente dans l’arrêté et pas dans le SERA n’a pas vraiment de portée. ). Par exemple, si un circuit est publié sur une carte VAC, on doit évidemment le suivre. En France, si aucun circuit n’est publié, la verticale, la rejointe du début de vent arrière et le circuit que vous faites sont autorisés, car vous ne pouvez pas faire autrement sans enfreindre la règle de prise de terrain (en Belgique il n’y a pas de règle officielle de prise de terrain, donc la solution est moins évidente). Mais pour rejoindre la verticale ou quitter le circuit, vous avez l’obligation de respecter les règles, sauf si aucun itinéraire n’est possible, et dans ce cas, à mon avis, vous avez le droit de respecter les clairances qu’on vous donne, car une fois dans l’exception, on retrouve à mon avis sa liberté. Je pense aussi, mais c’est plus délicat car il faut savoir où ça s’arrête, que s’il n’y a pas de contrôleur, vous avez le droit de rejoindre la verticale ou de quitter le circuit par l’itinéraire qui vous convient si aucun itinéraire ne respecte les règles.

 

Configuration pour l’atterrissage

On approche en général plein volets pour plusieurs raisons
– Vitesse d’approche plus faible, ce qui est bon pour la distance d’atterrissage;
– Meilleure visibilité;
– Forte traînée, et donc réactivité plus forte aux changements de puissance, c’est plus facile pour contrôler le plan et la vitesse pendant la finale.

Que ce passe-t-il en cas de vent en rafale?

Imaginons que vous voliez à 70 kt de vitesse indiquée pendant votre approche et que soudainement un vent arrière de 20kt s’établisse. Votre vitesse indiquée passerait immédiatement à 50 kt.A 50kt  indiqués vous êtes au second régime, il vous faudra probablement descendre pour regagner de la vitesse, même à pleine puissance, voire immédiatement baisser le nez pour éviter le décrochage, de quoi déstabiliser votre approche et vous conduire à la remise de gaz. Si au contraire vous commencez sans vent et qu’une rafale de face de 20kt se produit, vous aurez immédiatement une vitesse indiquée de 90kt, il vous faudra réduire la puissance, et baisser le nez pour conserver votre trajectoire, mais pas trop pour ne pas dépasser la VFE (Vitesse maximale autorisée avec les volets en configuration atterrissage). La aussi votre approche risque d’être déstabilisée.

Si vous avez moins de volets, vous aurez moins de trainée consommatrice de puissance, et donc la puissance disponible pour accélérer l’avion en cas de baisse brutale de la vitesse indiquée sera plus grande. En cas d’augmentation brutale de la vitesse indiquée, avoir moins de trainée retardera le retour à la normale, mais vous n’aurez plus à craindre de dépasser la VFE.

Si vous avez moins de volets, la remise de gaz sera plus facile: moins de charge de travail, et atteinte plus rapide d’une trajectoire ascendante.

Le bilan des avantages et de inconvénients me conduit à recommander, par vent instable de ne pas approcher plein volets (si le manuel l’avion l’autorise bien sûr, et si la longueur de piste le permet, ce qui est la plupart du temps le cas avec nos petits avions).
Entrainez vous d’abord par temps calme à faire des approches en différentes configuration pour vous familiariser avec les paramètres (assiette et puissance) à afficher.

Décollage: rotation et assiette de montée

Nous parlons ici de l’avion ou de l’ULM 3 axes à train tricycle.

Pourquoi une vitesse de rotation, et quelle vitesse de rotation?

Au cours de l’accélération sur la piste, tant que les trois roues sont au sol, l’angle d’incidence est à peu près constant.

(A peu près et pas exactement car

-l’assiette de l’avion peu malgré tout bouger un peu sur le débattement des suspensions,

– de petites turbulences peuvent avoir pour effet de changer l’angle d’incidence.)

Avec un angle d’attaque constant, la portance ne dépend que de la vitesse.

Dès que la portance atteint le poids, l’avion quitte le sol.

Donc si nous poursuivions la course au décollage en gardant le manche à peu près au neutre, à une certaine vitesse indiquée, l’avion quitterait le sol avec la même assiette qu’au parking. Ce serait dangereux: à la moindre turbulence, à la moindre variation d’assiette après avoir quitté le sol, on risquerait de toucher la piste, peut-être même avec la roulette de nez, et en plus avec une composante de travers si le vent n’est pas dans l’axe.

Le but est de s’éloigner du sol le plus vite possible de quelques mètres, pour éviter le risque de retoucher le sol.( Ensuite le choix de la vitesse de montée est un autre sujet.)

C’est pourquoi on vous enseigne d’afficher une assiette de montée initiale avant d’avoir atteint cette vitesse à laquelle l’avion décollera tout seul. La vitesse  indiquée sur votre badin à laquelle vous affichez l’assiette de montée s’appelle vitesse de rotation.
L’assiette de montée initiale, sur nos petits avions d’apprentissage, est toujours la même pour une configuration donnée, quelles que soient les conditions du jour, la masse, la température ou le vent. Elle n’est pas toujours documentée dans les manuels de vols, votre instructeur vous l’enseignera.

Afficher l’assiette de montée initiale va augmenter l’incidence, et donc le coefficient de portance, et donc la portance. D’un coup vous allez passer d’une portance inférieure au poids à une portance significativement supérieure au poids. Il faut donc effectuer la transition  de 3 roues  au sol vers l’assiette de montée franchement, afin de quitter le sol franchement, sans risquer de retoucher en cas de turbulence.

Pour la raison vue plus haut il faut que la vitesse de rotation soit inférieure à la vitesse à laquelle l’avion décollera tout seul. Il faut avoir une marge suffisante par rapport à cette vitesse en cas de rafale qui pourraient faire décoller l’avion avant l’affichage de l’assiette de montée initiale.

Mais il ne faut pas que la vitesse de rotation soit trop faible. La rotation trop tôt est une source d’accident, et c’est le but principal de cet article.

Voyons comment se passe le décollage normal, et nous verrons ensuite  le risque du décollage à une vitesse trop faible.

Rappelez-vous que l’assiette est la somme de l’incidence et de la pente. Tant que vous gardez les 3 roues au sol, votre assiette est constante, votre pente est nulle, votre incidence est donc constante, égale au calage de l’aile. Pendant une montée à assiette constante l’incidence est égale à: calage de l’aile (constant) + assiette (constante par hypothèse) +/- pente de montée/descente.

A assiette constante, plus votre pente de montée est forte, plus votre incidence est faible et réciproquement.

Au moment de l’affichage de l’assiette de montée initiale, l’angle d’incidence augmente de cette assiette. Dès que l’avion monte, l’incidence diminue d’une valeur égale à la pente de montée. Puisque le coefficient de portance diminue, la portance diminue. Si on veut que la portance ne diminue pas, il faudra donc continuer à augmenter la vitesse après le décollage pour contrer la diminution du coefficient de portance.
C’est pourquoi on vous demande après le décollage d’atteindre la vitesse de montée initiale, qui est plus élevée que la vitesse de rotation.
Chez Lazy 8 Flight School, je recommande 76kt de vitesse de montée initiale pour un décollage sans volets, pour une vitesse de rotation de 55kt. C’est la vitesse Vy au niveau de la mer telle qu’indiquée dans le manuel de vol (Le standard CS définit Vy comme la vitesse qui permet de s’éloigner du sol le plus rapidement).

Si vous êtes dans les conditions habituelles, l’avion va continuer à accélérer jusqu’à 76kt sans modification de l’assiette de montée initiale. Un petit ajustement d’assiette vous permettra de conserver cette vitesse une fois qu’elle aura été atteinte.
Le jour où il fera chaud, où vous serez en altitude, où vous serez à la masse maximum, vous constaterez que l’assiette de montée initiale que vous avez affichée est bien trop forte (demandez-vous pourquoi), et qu’il faut la diminuer pour atteindre la vitesse de montée recommandée. C’est pourquoi on vous demande de prendre l’habitude de commencer un circuit visuel après le décollage pour surveiller votre vitesse et vous assurer qu’elle continue à augmenter après l’envol. (Il faut en profiter aussi pour surveiller votre taux de montée et les paramètres du moteur, mais ce n’est pas l’objet de cet article).
Il existe donc une assiette de montée initiale, celle que vous affichez pour la rotation, et ensuite cette assiette de montée doit parfois être ajustée en fonction des conditions du moment, pour atteindre la vitesse recommandée.

Regardons ce qui se passe si vous décollez trop tôt.
Juste après le décollage, l’avion est au second régime. C’est à dire que la puissance nécessaire pour le faire voler diminue si la vitesse augmente, et augmente si la vitesse diminue. Comme vous êtes à la puissance maxi dans la phase de décollage, le seul moyen de contrer une diminution de vitesse est de diminuer le taux de montée, voire de redescendre.
Si vitesse est trop faible pour permettre l’accélération à la suite d’une rotation faite à une vitesse trop lente, l’avion ne montera pas, mais parfois, si la vitesse est déjà significative, l’avion pourra rester dans l’effet de sol.
La seule solution pour monter est de prendre de la vitesse, et donc de descendre, mais l’avion est près du sol, ça ne peut se faire qui si l’avion est encore sur la piste.
S’il reste encore assez de piste, on peut donc soit interrompre le décollage, soit se reposer pour prendre de la vitesse, comme dans la video si-dessous

Mais le pilote réagit trop tard et atteint la fin de la piste sans avoir résolu le problème:

Notez qu’il n’est pas question ici de décrochage: à faible vitesse la traînée est tellement forte que la puissance est insuffisante pour faire accélérer l’avion, c’est ce que vous constatez sur les vidéos, mais l’avion reste dans son domaine de vol, il n’est pas en décrochage. Le décrochage n’interviendra que si le pilote insiste et lève le nez trop fortement dans l’espoir illusoire de monter.

Quelles sont les raisons qui peuvent conduire à vouloir décoller avec une vitesse insuffisante?

Avant de répondre à la question revenons un peu en arrière. Pour le décollage, nous devons connaître une vitesse de rotation, une assiette de montée initiale, celle qu’on affiche à la vitesse de rotation, et une vitesse de montée.

Vous devrez en premier afficher l’assiette de montée initiale, puis une fois éloigné du sol ajuster cette assiette pour atteindre et conserver la vitesse de montée. Cette assiette de montée initiale est toujours la même, c’est celle qui donne un bon coefficient de portance permettant de quitter franchement le sol pourvu que la vitesse soit suffisante. Typiquement c’est 10°, ou le nez sur l’horizon, ça dépend de de l’avion, mais pas des conditions du jour. On a vu plus haut que lorsqu’on conserve l’assiette de montée initiale, l’incidence diminue à mesure que la pente de montée s’établit. Au moment où vous affichez l’assiette de montée initiale, le coefficient de portance est donc toujours le même. La portance ne dépend que de la vitesse indiquée à ce moment.

Si vous conservez toujours la même vitesse de rotation quel que soit le poids de votre avion, votre excédent de portance sur le poids sera faible les jours où vous serez lourds et inversement. A faible masse, l’avion pourra décoller tout seul avant la vitesse de rotation. En surcharge, l’excédent de portance sera à peine suffisant, l’avion ne pourra pas accélérer, et ça finira mal. Sur les gros avions, des tables donnent la vitesse de rotation à adopter en fonction des conditions du jour, et notamment de la masse du jour, c’est probablement une erreur au moment du calcul de la vitesse de rotation qui est la cause de l’incident du Boeing dans la vidéo (faute de frappe dans le FMS, erreur sur la fiche de chargement etc.).

Sur le Cessna 172 de l’école, la vitesse de rotation recommandée est de 55kt, mais pour un décollage à faible masse le manuel propose une vitesse plus petite. En première approximation, la portance variant avec le carré de la vitesse, on devrait augmenter/diminuer de 5% la vitesse de rotation pour une masse qui augmente/diminue de 10%.

Un premier cas de vitesse de rotation trop faible est donc le décollage en surcharge.

Une piste grasse, de l’herbe trop haute,  une piste trop courte, une température élevée, une altitude élevée, tous ces facteurs peuvent aussi conduire un avion à ne pas accélérer suffisamment pour permettre l’atteinte de la vitesse de rotation en bout de piste. Un vent plein travers peut se transformer en vent arrière au cours de la course au décollage sans que vous vous en rendiez compte. Un vent calme peut aussi se transformer en vent arrière. Il est important que le pilote, chaque fois qu’un de ces facteurs est présent soit prêt à interrompre le décollage s’il estime que l’avion n’accélère pas assez tant qu’il reste assez de piste pour le faire sans danger. C’est ce que n’a pas fait le malheureux pilote de la vidéo ci-dessus. En principe, pour les avions, des tables sont présentes dans le manuel de vol et permettent de tenir compte de tous ces facteurs pour calculer la distance nécessaire pour décoller. Rajoutez une marge de sécurité, on recommande en général 15%, ce que doivent appliquer les vols commerciaux.

Il peut y avoir aussi un problème de moteur, de freins non complètement lâchés etc.

Si l’herbe est haute, une technique possible est une rotation anticipée pour quitter le sol, suivie d’une réduction de l’assiette pour rester dans l’effet de sol parallèle à la piste pour accélérer à la vitesse de rotation nominale, puis  l’affichage de l’assiette de montée initiale.

Notez que la vitesse de rotation optimale ne dépend que de la masse. C’est la distance nécessaire pour atteindre cette vitesse de rotation qui dépend des autres conditions du moment (température, altitude, nature du sol, vent)

En cas de surcharge, c’est une vitesse de rotation plus grande que d’habitude qu’il faudra atteindre.

En résumé:

  • Vous devez adopter la bonne vitesse de rotation, qui dépend de l’avion et de la masse du jour. Remémorez-vous  toujours cette vitesse de rotation pendant votre briefing sécurité décollage. L’erreur de vitesse de rotation n’est pas si rare.
  • Vous devez tenir compte des facteurs du jour (température, sol, altitude, vent) qui risquent de demander une plus grande longueur de piste pour atteindre cette vitesse de rotation, et interrompre le décollage tant qu’il est temps si l’accélération n’est pas satisfaisante.

Une fois en l’air, on a vu qu’il faut ajuster l’assiette pour afficher la vitesse de montée. Si vous décollez tous les jours du même endroit avec la même charge à la même température, cette deuxième assiette est toujours la même. Le jour où votre avion aura de mauvaises performance (masse, altitude, température élevée), l’assiette à afficher sera beaucoup plus faible. Ce jour là vous ne réduisez pas l’assiette juste après le décollage, votre vitesse chutera très vite, et vous risquez l’accident.

 

Formation dans plusieurs pays

L’EASA a beaucoup de défaut, mais il faut reconnaître que désormais la concurrence entre écoles aussi bien qu’entre autorités émettrices de licences existe et fonctionne.

L’EASA n’émet pas de licence. Chaque licence EASA est émise par un pays membre. Vous pouvez en général changer de pays émetteur facilement, sans condition de résidence.
Pour changer de pays émetteur, le règlement européen impose de transférer votre dossier médical dans le nouveau pays émetteur. C’est là que ça  peut coincer. Il semble par exemple que l’Allemagne pour des questions de protection des données refuse de sortir les dossiers. Le Royaume Uni demandera une traduction en anglais de tout ce qui est dans votre dossier. J’ai fait moi-même la traduction d’un certificat médical sans que ça pose de difficulté.

Vous pouvez suivre votre formation dans n’importe quel pays EASA. On peut par exemple avoir une licence UK sans jamais y avoir mis les pieds, en ayant été formé et testé ailleurs.
La procédure est cependant un peu plus complexe lorsque votre formation est transfrontalière. La complexité apparaît à deux stades.
1 Le test. A l’issue de chaque formation, vous devez passer un test (qui s’appelle en jargon EASA skill test ou assessment of competence selon le cas). Si la licence de votre examinateur  et la votre ne sont pas émises par le même pays, votre examinateur doit suivre la procédure prévue par le pays émetteur de votre licence, décrite dans un document appelé Examiner differences document. Cette procédure est plus ou moins compliquée selon les pays. Parfois l’examinateur doit faire une annonce du test longtemps à l’avance, parfois l’acceptation de la demande est instantanée, ça dépend des pays. Mon expérience  avec le Royaume Uni comme pays émetteur est satisfaisante: la demande de test est acceptée automatiquement par retour d’email. On peut demander un test le matin et passer le test juste après.
L’Examiner differences document est disponible sur le site de l’EASA, il est mis à jour régulièrement. Je n’ai pas trouvé de lien permanent vers la dernière version. Le site de l’EASA est toujours aussi bizarrement organisé. La difficulté première est donc d’être sûr d’avoir la dernière version. Tentez cette recherce google.
Ensuite il faut vérifier que votre examinateur est suffisamment sérieux et l’a bien lu et compris. Je vous engage à lire vous même la procédure et à vérifier que l’examinateur l’a bien suivie. Notamment, si le test est fait sans que la demande de test ait été faite dans les règles et dans les délais, vous risquez d’avoir à repasser le test.

2 Une fois le test réussi la deuxième difficulté est d’avoir les bons papiers pour que votre autorité inscrive votre nouvelle qualification ou vous délivre votre licence. La CAA britannique n’a jamais réussi à me demander les bons papiers du premier coup, mais ça a toujours fini par marcher. Ayez toujours le certificat de formation de votre ATO, le certificat d’approbation de votre ATO , la licence de votre examinateur et son autorisation d’examinateur si elle est séparée.

Si la procédure de votre pays émetteur vous semble trop compliquée et difficile à mettre en pratique, ou si vous ne trouvez pas d’examinateur qui accepte de la suivre, faite jouer la concurrence: changez de pays émetteur!

N’hésitez pas à poser vos questions en commentaire. Et surtout dite moi comment ça se passe avec votre pays émetteur, que chacun puisse faire jouer la concurrence.

Bonne nouvelle pour les pilotes en recherche d’emploi

Il est question de ne plus exiger un IR-ME valide pour entrer en premier stage QT. Un IR-ME échu suffira. C’est une raison de plus pour ne maintenir son ATPL théorique en état de validité qu’avec un IR-SE non pas un couteux IR-ME.
NPA 2014-29 (A)(…) The amendment to FCL.720.A(d)(2) represents an alleviation of the existing requirement. So far it was required that before starting the training course for the first MPA type rating, a pilot had either to be a student of an MPL course or hold amongst others a multi-engine IR(A). To this text, the wording ‘or have held’ was added. The considerations behind this addition were that a MPA skill test includes always an ME IR test and thus it is not necessary to actually hold the IR when the course starts.

Validité de l’ATPL théorique

Quelques précisions et conseil sur la façon d’éviter de perdre son ATPL théorique.

FCL025 (…)c) Validity period
(1) The successful completion of the theoretical knowledge examinations will be valid:(…)
(ii) for the issue of a commercial pilot licence, instrument rating (IR) or en route instrument rating (EIR), for a period of 36 months;
(iii) the periods in (i) and (ii) shall be counted from the day when the pilot successfully completes the theoretical knowledge examination, in accordance with (b)(2).
(2) The completion of the airline transport pilot licence (ATPL) theoretical knowledge examinations will remain valid for the issue of an ATPL for a period of 7 years from the last validity date of:
(i) an IR entered in the licence; or (…)
FCL.035 Crediting of flight time and theoretical knowledge (…)
(1) An applicant having passed the theoretical knowledge examination for an airline transport pilot licence shall be credited with the theoretical knowledge requirements for the light aircraft pilot licence, the private pilot licence, the commercial pilot licence and, except in the case of helicopters, the IR and the EIR in the same category of aircraft.

Voici comment je comprends ce texte
Pour ce qui est de passer un test IR ou un test CPL, votre ATPL théorique n’est valable que 36 mois.  Tant que votre IR (ME ou SE) n’est pas échu depuis plus de 7 ans, votre ATPL théorique vous permet de passer votre test ATPL pratique.

Exemple 1: dans les 36 mois de votre succès à l’ATPL théorique, vous passez un IR mais pas un CPL. A l’issue des 36 mois votre ATPL théorique reste valable pour passer un ATPL pratique, mais n’est plus valable pour passer un CPL. Vous aurez donc à passer le CPL théorique si vous voulez passer votre CPL pratique. Arrivé aux minimas pour l’ATPL pratique (1500 heures etc.) vous pourrez vous présenter au test ATPL pratique sans repasser l’ATPL théorique si votre IR est resté valable sans interruption de plus de 7 ans.
Mais le texte n’envisage la fin de validité de l’ATPL théorique qu’après la fin de validité de l’IR.
Exemple 2: dans les 36 mois de votre succès à l’ATPL théorique, vous passez un CPL mais pas un IR. Votre ATPL théorique n’est donc plus valable pour passer un IR. Vous passez donc un IR théorique, puis un IR pratique que vous maintenez valide. Vous arrivez aux minimas de l’ATPL pratique. Votre IR n’ayant jamais échu, à la lettre du FCL025, je pense que votre ATPL théorique est valable pour passer l’ATPL pratique. Je tiens à vous préciser que pour cet exemple 2, vous aurez peut-être du mal à convaincre l’autorité émettrice de votre licence. Il s’agit d’une des très nombreuses imprécisions de rédaction du FCL.

La conduite à tenir est de passer son CPL et son IR dans les 36 mois (un IR-SE suffit) et de ne pas laisser périmer son IR plus de 7 ans. Pour garder son ATPL théorique, on peut soit laisser périmer son IR, attendre jusqu’à la limite du délai de 7 ans et renouveler l’IR à ce moment, soit maintenir son IR en état de validité permanente, soit adopter une solution intermédiaire. Pour déterminer la stratégie à suivre il faut tenir compte des éléments suivants: proroger son IR peut se faire à faible coût, sur un monomoteur de propriétaire ou de votre aéroclub, sans avoir besoin d’ATO, il suffit d’un IRE et d’un avion. Le test vous coutera un peu moins de 2 heures d’avion, et la rémunération de l’examinateur (entre 50 euros et 250 euros, voire davantage, selon l’examinateur et le déplacement qu’il doit faire, voire gratuit si l’examinateur est dans votre club et que vous vous entendez bien).
Dès que l’IR est échu, même d’une journée, il faut mettre une ATO approuvée pour la formation IR dans l’affaire. L’ATO doit vous remettre un certificat pour que vous ayez le droit de vous présenter à un IRE, même si ce certificat dit qu’aucun entraînement n’est nécessaire. Mais vous pouvez parier que l’ATO vous proposera/imposera un ré-entraînement sur une de ses couteuses machines.

Votre stratégie dépendra de votre activité aéronautique, si vous volez beaucoup ou peu, si vous volez régulièrement en IFR, etc.

Comment choisir son niveau de vol

Je vous recommande d’abord de lire l’article sur ce sujet de l’excellent blog de Pilote Pro.
Il n’aborde pas l’aspect réglementaire, ni la météo, mais seulement l’aspect performance.
Le pilote est en pratique très limité dans son choix de niveau de vol. Le pilote privé sans oxygène ne pourra pas dépasser le niveau 100 en Belgique et 125 en France (1).
Il faut éviter les niveaux encombrés par les nuages, même si on vole aux instruments, car c’est toujours plus agréable et plus sûr de ne pas voler dans une couche.
Et enfin il y a l’aspect réglementaire, d’une grande complexité.
Je vais juste parler de la France en VFR.
Si votre vol est contrôlé, vous devez bien sûr obéir au contrôleur.
Si votre vol n’est pas contrôlé:
Sous 3000ft ASFC, vous avez le droit de voler au niveau que vous voulez, y compris par exemple au FL35 s’il est sous 3000ft ASFC.
Au dessus de 3000ft ASFC:
-Si vous avez un espace contrôlé au dessus de vous dont le plancher est en altitude(3), ou si vous êtes en espace de classe E sous l’altitude de transition, vous devez voler à 3500ft ou 5500ft si votre route magnétique est comprise entre 0° et 179°, et à 4500ft ou 6500ft si votre route magnétique est comprise entre 180° et 360°.
-Si vous n’avez pas d’espace contrôlé dont le plancher est exprimé en altitude au dessus de vous, vous devez adopter un niveau de vol. Si votre route magnétique est comprise entre 0° et 179°, vous avez droit aux niveaux 35,55,75,95(2). Si elle est comprise entre 180° et 360°, vous avez droit au niveaux 45,65,85,105(2).

L’altitude de transition en France est de 5000ft en général, mais peut être plus élevée en région montagneuse.
Comme beaucoup de règles complexes, cette règle est peu connue et peu appliquée, ce qui ne contribue malheureusement pas à la sécurité des vols. Il vaudrait mieux changer la règle et abandonner cette hauteur de transition de 3000ft AFSC et la remplacer par une altitude de transition généralisée à 5000ft et davantage en région montagneuse.
Je vous rappelle enfin que depuis le SERA, le VFR nuit en classe E n’est plus soumis à clairance sauf publication particulière (SERA.6001, la DGAC n’a pas mis à jour l’AIP qui mentionne toujours l’ancienne règle, et on s’étonne de la méconnaissance de la réglementation par les pilotes.)

Je réponds volontiers aux questions, n’hésitez pas en laisser en commentaire.

(1) La Part NCO uniformisera la règle en principe en août prochain. Il semble que la règle consistera à laisser les exploitants décider. Il faudra que je fasse un article sur l’hypoxie.
(2) En France vous êtes en espace contrôlé de classe D à compter du FL115.(cf. ENR 1.4.2 2)
(3) Lorsqu’une altitude de transition est définie dans un espace aérien contrôlé, elle s’appliquera dans les limites latérales de cet espace, à partir du sol ou de l’eau

 

 

Fin des ILS sur les aéroports secondaires

La France entre dans la deuxième phase de l’implantation des approches GPS avec la disparition programmée des ILS sur les terrains secondaires, alors que d’autres pays n’en sont qu’au début, comme la Belgique qui n’a une approche GPS (à Anvers) que depuis fin 2015.
La liste a été publiée il y a quelques mois, et ça ira assez vite, avec notamment Melun le 3 mars prochain:
LFFA-E0235/16
A) LFPM MELUN VILLAROCHE B) 2016 Mar 03 00:00 C) 2016 Mar 16 23:59
E) NOTAM TRIGGER – AMDT AIRAC AIP PERM 03/16: ILS SUPPRIME. CARTES IAC SUPPRIMEES. CREATION CARTE APDC

Cette disparition progressive avait été annoncée de longue date, à mots couverts (rationalisation des moyens dans le jargon administratif), dans le plan PBN publié il y a quelques années déjà.
Il est notamment prévu de longue date dans ce plan PBN que la phase 2015-2019 verra le déploiement généralisé des approches RNAV (GNSS) sur l’ensemble des extrémités de piste des aérodromes IFR contrôlés et que cette phase devrait également voir se poursuivre le déploiement de procédures RNAV (GNSS) sur des aérodromes IFR non contrôlés.
On ne peut que se réjouir des économies dont bénéficieront les aéroports secondaires, et qui contribueront peut-être à leur maintien en activité.
Il reste que la formation reste très en retard: dans certains pays de l’EASA l’enseignement de l’IFR est toujours fait comme si le GPS n’avait pas été inventé.
La France de son coté considère que les nouveaux titulaires d’une qualification IFR n’ont pas le droit de suivre des approches GNSS sans formation ad hoc. Ce qui revient à admettre qu’on donne une qualification IFR à des pilotes incapables de suivre une approche GNSS, alors que dans le même temps on considère que l’approche GNSS est l’approche standard qui devrait être publiée par tout aérodrome IFR.

Vérifiez donc que votre ATO vous formera à faire des approches GNSS, sinon vous aurez une qualification IFR incomplète.

La carte papier interdite?

Vous connaissez la légende selon laquelle il y aurait des cartes officielles obligatoires. Ces fameuses cartes, éditées par l’IGN  et l’IGN (pourquoi  deux IGN?) une fois par an, ou le  SIA deux fois par an, ne sont pas réglementaires si elles ne sont pas à jour.

rgt_crv_15_plus20250Ces cartes papiers ne sont pas interdites, mais comme l’information aéronautique change à chaque cycle Airac, soit tous les 28 jours, et même plus souvent avec les Notams, si vous ne tenez pas à jour votre carte papier à la main, même si c’est l’édition la plus récente, elle n’est pas réglementaire. Notez dans l’AMC reproduit ci-dessous la référence explicite au cycle Airac. Une carte papier non tenue à jour est donc hors la loi.

J’utilise une tablette avec logiciel adapté pour avoir l’information à jour du dernier cycle Airac et des notams. Mais j’ai aussi une carte SIA (par définition rarement à jour) en référence. J’utilise aussi la Cartabossy qui est bien pratique.
Ce sera la même chose avec la Part NCO, règlementation qui sera applicable au plus tard en août de cette année (sauf changement):
NCO.GEN.135 Documents, manuals and information to be carried
(…)
(10) current and suitable aeronautical charts
current veut dire à jour, et c’est d’ailleurs précisé dans l’AMC1 NCO.GEN.1 35(a)(10) Documents, manuals and information to be carried
CURRENT AND SUITABLE AERONAUTICAL CHARTS
(a) The aeronautical charts carried should contain data appropriate to the applicable air traffic regulations, rules of the air, flight altitudes, area/route and nature of the operation. Due consideration should be given to carriage of textual and graphic representations of:
(1) aeronautical data, including, as appropriate for the nature of the operation:
(i) airspace structure;
(ii) significant points, navigation aids (navaids) and air traffic services (ATS) routes;
(iii) navigation and communication frequencies;
(iv) prohibited, restricted and danger areas; and
(v) sites of other relevant activities that may hazard the flight; and
(2) topographical data, including terrain and obstacle data.
(b)A combination of different charts and textual data may be used to provide adequate and current data.
(c)The aeronautical data should be appropriate for the current aeronautical information regulation and control (AIRAC) cycle.
(d) The topographical data should be reasonably recent, having regard to the nature of the planned operation

 

Variante Push-pull illégale?

Pour voler en Cessna 337, il faut en principe une qualification MEP, multimoteur à pistons.

La France autorise les titulaires d’une qualification SEP, monomoteur à pistons, à piloter ce bimoteur après une simple formation aux différences par un instructeur, mentionnée sur le carnet de vol. cessna-336-337-skymaster-02

Je doute fortement de la légalité du procédé, car depuis l’entrée en vigueur du règlement EASA 1178/2011, la France n’a plus le pouvoir de définir ou d’étendre les privilèges d’une licence. Je déconseille donc aux pilotes non titulaires d’une MEP de voler en commandant de bord sur Cessna 337, même s’ils ont suivi la formation aux différences, même s’ils sont titulaires d’une licence SEP émise par la France et même s’ils se cantonnent au territoire français.

J’ai envoyé le message suivant à la DGAC, j’attends la réponse.
La variante « Propulsion axiale » de la SEP(t), définie par l’arrêté du 19 avril 2011 modifiant l’arrêté du 29 mars 1999 modifié relatif aux licences et qualifications de membre d’équipage de conduite d’avion (FCL 1) n’est pas reprise dans la liste des variantes SEP(t) publiée par l’EASA. (cf https://easa.europa.eu/document-library/product-certification/typeratings-and-licence-endorsement-lists)

J’en déduis que cette variante n’a de portée que pour les avions annexe II depuis l’entrée en vigueur du règlement européen n°1178/2011.

Il me semble donc impératif d’être titulaire d’une MEP pour piloter un Cessna 337 depuis l’entrée en vigueur dudit règlement.
Les titulaires de la variante au moment de l’entrée en vigueur de ce règlement conservent-ils leurs privilèges?
La France compte-elle publier un moyen alternatif de conformité pour continuer à permettre la délivrance de cette variante et l’exercice des privilèges associés sur des avions EASA?

Que faire en cas de panne au décollage?

Vous connaissez tous la réponse, il faut mettre du manche en avant. C’est le but du briefing sécurité décollage que l’on fait avant l’alignement. Un rapport récent du BEA français (relatif à un accident survenu le 1er avril 2014) nous rappelle à quelle point c’est délicat. L’instructeur qui a pris les commandes lors de la panne au décollage a souligné que l’effet de sidération consécutif à une brusque diminution de puissance à un moment critique peut inhiber le réflexe qui consiste à pousser sur le manche pour conserver la vitesse nécessaire à la conduite de l’approche.

L’instructeur en question était pourtant très expérimenté: titulaire d’une licence de pilote privé de 1976 et d’une licence de pilote de ligne de 1993 en état de validité, Instructeur de vol (FI) depuis 1982, il totalisait 18 515 heures de vol dont 175 dans les trois derniers mois et 11 heures sur le type.

Il faut donc se rappeler en toutes circonstances que le réflexe à avoir en montée en cas de perte de puissance est de pousser sur le manche.

Que se passe-t-il si vous omettez de pousser sur le manche et conservez la même assiette? Sans puissance suffisante, l’avion ne montera plus, avec une trajectoire qui s’incurve et une assiette de montée, l’angle d’attaque augmentera jusqu’au décrochage. Il faut donc afficher immédiatement une assiette de descente pour rester dans le domaine de vol.

Quelle assiette? Elle dépend de la position des volets au moment de l’incident. Voyez le manuel de votre avion pour les vitesses recommandées. Vous aurez probablement une vitesse de meilleur plané, qui n’est publiée en général que pour les volets rentrés, et une vitesse d’approche et configuration recommandées pour l’atterrissage sans puissance. Si vous ne les connaissez pas déjà par cœur, c’est le moment de les apprendre.

Puis-je rentrer les volets? Pour autant qu’une fois les volets rentrés vous soyez toujours dans le domaine de vol avec une marge de sécurité suffisante, oui. La rentrée des volets vous permettra d’aller plus loin si vous conservez la bonne vitesse (la compensation est essentielle pour ça). Ce n’est pas toujours la meilleure solution d’aller plus loin, c’est à vous de voir en fonction des circonstances.

Une dernière recommandation: volets rentrés à la vitesse de meilleur distance de plané, vous êtes dans le domaine des basses vitesses. Veillez donc encore plus à votre symétrie, connaissez votre marge de sécurité par rapport au décrochage en virage, et au besoin baissez le nez pour virer.

Pour comprendre simplement la mécanique du vol, je recommande See how it flies qui est remarquablement pédagogique.

Qu’est ce qu’un motoplaneur?

En Europe, les engins volants doivent être en principe certifiés par l’EASA. Les exceptions sont notamment les machines de collection, de fabrication amateur, et les machines ultralégères (appelées ULM en France pour les machines motorisées), qui sont soumises aux lois de chaque pays.

L’EASA dans sa norme CS22 définit les critères que doivent remplir les planeurs pour être certifiés. On y lit que pour rester un planeur, un planeur motorisé doit notamment avoir un taux de chute moteur coupé d’au maximum 1.2 m/s pour un biplace (soit 240 fpm). C’est le critère principal de distinction entre un avion et un planeur motorisé. La norme n’impose pas qu’un planeur motorisé puisse décoller par ses propres moyens, et on a donc une sous catégorie, les Self-Sustaining Powered Sailplanes.

Notez qu’un constructeur qui fabrique un engin motorisé qui plane bien se posera la question de savoir s’il le fera certifier en CS22, planeur motorisé, ou CS23, avion. La norme CS22 est d’une manière générale moins stricte, autant pour le constructeur que pour le propriétaire qui doit maintenir la navigabilité, que la norme CS23 qui concerne les avions. Par exemple, le double allumage n’est pas requis en CS22.

Dans la catégorie ULM, soit pour simplifier moins de 450kg de masse maximum autorisée, la règlementation française ne distingue pas entre ULM planeurs et ULM avion. Bien entendu, les brochures commerciales des ULM qui planent bien les qualifient de motoplaneurs ULM, mais cette appellation n’a pas de définition officielle. Une particularité de la règlementation française est qu’un planeur non motorisé n’a accès à la catégorie Ultraléger que s’il est décollable à pied. Un constructeur de planeurs ultra légers destinés à être remorqués ou treuillés devra donc soit passer par la norme CS22, ou alors faire une version motorisée pour bénéficier de la simplicité des règles de navigabilité des ULM.

La règlementation des licences (part FCL) introduit une catégorie supplémentaire:

Un «motoplaneur (“Touring Motor Glider”) — TMG» désigne une classe spécifique de planeurs motorisés pourvus d’un moteur intégré et non rétractable et d’une hélice non rétractable. Il doit être capable de décoller et de s’élever par sa propre puissance conformément à son manuel de vol.

  • C’est la définition officielle du motoplaneur: il faut donc que ce soit
  • -un planeur (CS22),
  • -qui soit pourvu d’un moteur intégré,
  • -dont le manuel de vol indique qu’il peut décoller par ses propres moyens, et
  • -dont l’hélice est non rétractable.

Notez que si les documents de navigabilité vous diront si votre machine est un planeur motorisé capable de s’élever par sa propre puissance, c’est à vous de savoir si c’est un TMG ou pas. L’EASA est consciente de ça, et a même dit qu’elle publierait une liste exhaustive des TMG  si le besoin s’en faisait sentir, dans un document appelé CRD to NPA 2008-17: The Agency will consider if there is a need to publish a list of TMGs in the future in order to clarify this issue in a standardised way.