7- Performance de vol planification (motoplaneurs)

INFORMATION : cette page regroupe l'ensemble des rubriques du module. Du fait de la taille de la page, la navigation peut être fastidieuse et le temps de chargement de la page important. Pour y remédier, consulter les rubriques individuellement ! INFORMATION : cette page regroupe l'ensemble des rubriques du module. Du fait de la taille de la page, la navigation peut être fastidieuse et le temps de chargement de la page important. Pour y remédier, consulter les rubriques individuellement !

Polaire des vitesses des motoplaneurs, performances de vol, vitesse de croisière

Polaire des vitesses sans puissance

1. Introduction
2. Influence :
   1. des ascendances/descendances
   2. du vent
   3. des Aérofreins
   4. des volets
   5. vol optimal au Mc CREADY

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur

1. Puissance moteur disponible
2. Influence :
   1. de la température
   2. de l'altitude
3. Performance de l'aéronef suivant les phases de vol
   1. Définition des termes et des vitesses
   2. Décollage et d'atterrissage
   3. Gradients de vent
   4. pente de la piste et de son état de surface
   5. Effets de l’altitude, de la densité et de la masse motoplaneur
   6. Utilisation des données du manuel de vol avion
4. Performance de l'aéronef en croisière
   1. Autonomie et l’influence des différents paramètres recommandés de puissance
   2. Distance franchissable en air calme aux différents paramètres de puissance
   3. Utilisation des données du manuel de vol avion

Polaire des vitesses sans puissance

Introduction

La polaire des vitesses est la courbe représentant la vitesse de chute (Vz) en fonction de la vitesse horizontale (Vx). C'est l'outil fondamental du pilote de planeur pour comprendre les performances de sa machine. La courbe permet une lecture intuitive et rapide des performances du planeur : on peut rapidement identifier la vitesse de finesse maximale, la vitesse de taux de chute minimal et le comportement du planeur aux vitesses élevées.

Influence sur la polaire

Des ascendances et descendances

Le déplacement de la masse d'air déplace la polaire verticalement sur le graphique :

• Ascendance : La polaire remonte. Pour une même vitesse sol, la pente de trajectoire s'améliore.
• Descendance : La polaire s'enfonce. La finesse sol diminue drastiquement.

Note : La forme de la courbe reste inchangée, c'est son origine par rapport au sol qui varie.

Du vent

Le vent déplace la polaire horizontalement :

• Vent de face : La polaire se déplace vers la droite par rapport au sol. La finesse sol diminue. Il faut voler plus vite pour contrer le vent.
• Vent arrière : La polaire se déplace vers la gauche. La finesse sol augmente.

Des Aérofreins

L'utilisation des aérofreins (AF) dégrade volontairement la polaire :

• La courbe s'enfonce brutalement (augmentation de $V_z$).
• La finesse maximale chute.
• La vitesse de décrochage augmente légèrement.

Des volets

Les volets de courbure modifient la forme de la polaire :

• Volets positifs (vers le bas) : Améliorent la portance à basse vitesse (thermique), mais augmentent la traînée à haute vitesse.
• Volets négatifs (vers le haut) : Optimisent la polaire pour les hautes vitesses en réduisant la traînée de profil.

Vol optimal au McCready

La théorie de Paul McCready permet d'optimiser la vitesse de transition entre deux ascendances.

• Le calage de l'anneau (ou calculateur) dépend de la force de la prochaine ascendance espérée.
• Principe : Plus l'ascendance suivante est forte, plus on doit voler vite dans la descendance actuelle pour y arriver plus tôt, même si cela coûte de l'altitude.

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur (Motoplaneurs/TMG)

Puissance moteur disponible

Sur un motoplaneur (TMG), la puissance disponible diminue avec l'altitude car la densité de l'air baisse, réduisant le remplissage des cylindres et l'efficacité de l'hélice.

Influence des facteurs atmosphériques

De la température

Une température élevée diminue la densité de l'air ($d$). Conséquences :

• Augmentation de la distance de décollage.
• Diminution du taux de montée.

De l'altitude

Plus l'altitude-pression augmente, plus les performances moteur et aérodynamiques diminuent. Il est crucial de calculer l'altitude-densité pour connaître les performances réelles de la

Planification des vols VFR, Préparation avant le vol

Planification du vol

Planification de la navigation VFR

1. Itinéraires, aérodromes, hauteurs et altitudes extraits des cartes VFR
2. Routes et distances mesurées sur les cartes VFR
3. Cartes d'aérodromes et guide d'utilisation des aérodromes
4. Données pour la planification des communications et de la radionavigation
5. Finalisation du plan de navigation

Préparation avant vol

Briefing AIP et NOTAM

1. Equipements et services au sol
2. Départ, destination, arrivée et aérodrome de dégagement
3. Système de voies aériennes et structure de l'espace aérien

Briefing météorologique

1. Extraction et analyse des documents appropriés

Emport de carburant

1. Connaissances générales
2. Calcul avant le vol du carburant
   1. Calcul du carburant supplémentaire
   2. Finalisation du chapitre carburant du le plan de vol

Plan de vol OACI (Plan de vol ATS), Plan de vol individuel

1. Format du plan de vol
2. Finalisation du plan de vol

Déroulement du vol, suivi et re-planification en vol

Suivi du vol

1. Contrôle de la route et des heures de passage
2. Gestion du carburant en vol
3. Re-planification en vol en cas de changements par rapport aux données de préparation

Exercices

Ces documents sont disponibles afin de stimuler l'apprentissage par d'autres moyens que la simple lecture. Chacun est libre de les utiliser comme il l'entend: en autonomie, dans le cadre d'un devoir donné par un ATO/DTO, en TP lors de cours en DTO...etc. Wiki-SPL.net propose le contenu mais n'a pas vocation à répondre aux demandes d'aides à l'apprentissage. Ce rôle est assuré par les formateurs des ATO/DTO dont il faudra se rapprocher !

Chargement et centrage

La maîtrise de la masse et du centrage est un pilier de la sécurité du vol. La masse impacte la structure de l'aéronef, tandis que le centrage impacte la stabilité : un mauvais centrage peut rendre le planeur impilotable ou empêcher la sortie de vrille.

Objectif des considérations de masse et centrage

Limitations de masse

1. Importance vis-à-vis des limitations structurelles : Chaque planeur est conçu pour supporter des facteurs de charge précis. Dépasser la masse maximale (MTOW) risque d'entraîner des déformations permanentes ou une rupture de la structure malgré une manœuvre normalement autorisée à l'intérieur du domaine de vol.
2. Importance vis-à-vis des limitations de performances : Un planeur trop lourd voit sa vitesse de décrochage ($V_{s}$) augmenter, sa finesse se dégrader à basse vitesse et ses distances de décollage (au remorquage) s'allonger.

Limites du CG (Centre de Gravité)

1. Importance en matière de stabilité et de contrôlabilité :

• Un centrage avant augmente la stabilité et rend le planeur "lourd" à la profondeur. Un planeur centré trop avant pourrait avoir une capacité à cabrer insuffisante.
• Un centrage arrière réduit la stabilité, il rend le planeur plus sensible à la vrille. Un planeur centré trop arrière peut rendre la sortie de décrochage ou de vrille impossible.

1. Importance en termes de performances : Un centrage optimal (souvent entre le centrage moyen et le centrage maximum arrière autorisé) réduit la déportance nécessaire sur la profondeur, donc la traînée, améliorant ainsi la performance de plané.

Emport

Terminologie

• Masse à vide (Empty Weight) : Masse du planeur avec ses équipements fixes et instruments.
• Masse à vide en ordre de marche : Masse à vide + équipements optionnels + gueuses fixes.
• Charge utile (Payload) : Masse du pilote, du passager, des parachutes et des bagages.

Limitations de masse

• Limitations structurales : Définies par le constructeur (ex: masse maximale sans ballast eau).
• Limitations de performances : Masse maximale permettant de respecter les taux de montée minimum au treuillage.
• Limitations des soutes à bagages : Poids maximal autorisé dans les coffres (souvent limité par la résistance du plancher).

Calculs de masse

• Masse maximale au décollage et à l'atterrissage : En planeur, elles sont généralement identiques, contrairement aux avions lourds.
• Masses standard : Utilisation de valeurs forfaitaires (ex: 70kg ou 85kg selon la réglementation) si le poids réel n'est pas disponible, bien que la pesée réelle soit toujours à privilégiée.

Principes fondamentaux pour le calcul du CG

• Définition du CG : Point d'application de la résultante des forces de gravité.
• Équilibre des forces et moments : Pour que le planeur soit en équilibre, la somme des moments autour du point de référence doit être nulle.

$Moment = Masse \times Bras\ de\ levier$

• Calcul basique : La position du CG est égale à la somme des moments divisée par la somme des masses.

Détails de masse et de centrage des aéronefs

Contenu de la documentation

• Plan de référence (Datum) : Ligne imaginaire verticale (souvent le bord d'attaque à l'emplanture) à partir de laquelle tous les bras de levier sont mesurés.
• Bras de levier (Arm) : Distance horizontale entre le plan de référence et le centre de gravité d'un élément (pilote, batterie, ballast).

Extraction des données de la documentation

• Masse à vide standard : Documentée dans le manuel de vol et la fiche de pesée.
• Position du CG à vide : Point de départ de tout calcul de chargement.
• Déviations : Toute modification (ajout d'un instrument, changement de batterie) doit faire l'objet d'une mise à jour de la fiche de pesée.

Détermination de la position du centre de gravité

Méthodes

1. Méthode arithmétique : Somme des moments divisée par la masse totale. C'est la méthode la plus précise.
2. Méthode graphique : Utilisation d'un abaque (nomogramme) où l'on trace des lignes correspondant aux poids des occupants pour vérifier que l'on reste dans "l'enveloppe".

Feuille de masse et de centrage

• Considérations générales : Doit être vérifiée avant chaque vol, surtout en cas de changement de pilote ou d'emport de lest.
• Enveloppe du CG : Graphique représentant la plage autorisée (ordonnée : masse / abscisse : position du CG). Le point d'intersection doit impérativement se situer à l'intérieur de ce polygone.

ATTENTION

Sur un planeurs, le poids du pilote (en place avant si biplace) est critique. L'absence de gueuses pour un pilote léger peut placer le CG hors limites arrières, rendant le planeur instable.

INFORMATION : cette page regroupe l'ensemble des rubriques du module. Du fait de la taille de la page, la navigation peut être fastidieuse et le temps de chargement de la page important. Pour y remédier, consulter les rubriques individuellement !

Chargement et centrage

La maîtrise de la masse et du centrage est un pilier de la sécurité du vol. La masse impacte la structure de l'aéronef, tandis que le centrage impacte la stabilité : un mauvais centrage peut rendre le planeur impilotable ou empêcher la sortie de vrille.

Objectif des considérations de masse et centrage

Limitations de masse

1. Importance vis-à-vis des limitations structurelles : Chaque planeur est conçu pour supporter des facteurs de charge précis. Dépasser la masse maximale (MTOW) risque d'entraîner des déformations permanentes ou une rupture de la structure malgré une manœuvre normalement autorisée à l'intérieur du domaine de vol.
2. Importance vis-à-vis des limitations de performances : Un planeur trop lourd voit sa vitesse de décrochage ($V_{s}$) augmenter, sa finesse se dégrader à basse vitesse et ses distances de décollage (au remorquage) s'allonger.

Limites du CG (Centre de Gravité)

1. Importance en matière de stabilité et de contrôlabilité :

• Un centrage avant augmente la stabilité et rend le planeur "lourd" à la profondeur. Un planeur centré trop avant pourrait avoir une capacité à cabrer insuffisante.
• Un centrage arrière réduit la stabilité, il rend le planeur plus sensible à la vrille. Un planeur centré trop arrière peut rendre la sortie de décrochage ou de vrille impossible.

1. Importance en termes de performances : Un centrage optimal (souvent entre le centrage moyen et le centrage maximum arrière autorisé) réduit la déportance nécessaire sur la profondeur, donc la traînée, améliorant ainsi la performance de plané.

Emport

Terminologie

• Masse à vide (Empty Weight) : Masse du planeur avec ses équipements fixes et instruments.
• Masse à vide en ordre de marche : Masse à vide + équipements optionnels + gueuses fixes.
• Charge utile (Payload) : Masse du pilote, du passager, des parachutes et des bagages.

Limitations de masse

• Limitations structurales : Définies par le constructeur (ex: masse maximale sans ballast eau).
• Limitations de performances : Masse maximale permettant de respecter les taux de montée minimum au treuillage.
• Limitations des soutes à bagages : Poids maximal autorisé dans les coffres (souvent limité par la résistance du plancher).

Calculs de masse

• Masse maximale au décollage et à l'atterrissage : En planeur, elles sont généralement identiques, contrairement aux avions lourds.
• Masses standard : Utilisation de valeurs forfaitaires (ex: 70kg ou 85kg selon la réglementation) si le poids réel n'est pas disponible, bien que la pesée réelle soit toujours à privilégiée.

Principes fondamentaux pour le calcul du CG

• Définition du CG : Point d'application de la résultante des forces de gravité.
• Équilibre des forces et moments : Pour que le planeur soit en équilibre, la somme des moments autour du point de référence doit être nulle.

$Moment = Masse \times Bras\ de\ levier$

• Calcul basique : La position du CG est égale à la somme des moments divisée par la somme des masses.

Détails de masse et de centrage des aéronefs

Contenu de la documentation

• Plan de référence (Datum) : Ligne imaginaire verticale (souvent le bord d'attaque à l'emplanture) à partir de laquelle tous les bras de levier sont mesurés.
• Bras de levier (Arm) : Distance horizontale entre le plan de référence et le centre de gravité d'un élément (pilote, batterie, ballast).

Extraction des données de la documentation

• Masse à vide standard : Documentée dans le manuel de vol et la fiche de pesée.
• Position du CG à vide : Point de départ de tout calcul de chargement.
• Déviations : Toute modification (ajout d'un instrument, changement de batterie) doit faire l'objet d'une mise à jour de la fiche de pesée.

Détermination de la position du centre de gravité

Méthodes

1. Méthode arithmétique : Somme des moments divisée par la masse totale. C'est la méthode la plus précise.
2. Méthode graphique : Utilisation d'un abaque (nomogramme) où l'on trace des lignes correspondant aux poids des occupants pour vérifier que l'on reste dans "l'enveloppe".

Feuille de masse et de centrage

• Considérations générales : Doit être vérifiée avant chaque vol, surtout en cas de changement de pilote ou d'emport de lest.
• Enveloppe du CG : Graphique représentant la plage autorisée (ordonnée : masse / abscisse : position du CG). Le point d'intersection doit impérativement se situer à l'intérieur de ce polygone.

ATTENTION

Sur un planeurs, le poids du pilote (en place avant si biplace) est critique. L'absence de gueuses pour un pilote léger peut placer le CG hors limites arrières, rendant le planeur instable.

Planification des vols VFR, Préparation avant le vol

Planification du vol

Planification de la navigation VFR

1. Itinéraires, aérodromes, hauteurs et altitudes extraits des cartes VFR
2. Routes et distances mesurées sur les cartes VFR
3. Cartes d'aérodromes et guide d'utilisation des aérodromes
4. Données pour la planification des communications et de la radionavigation
5. Finalisation du plan de navigation

Préparation avant vol

Briefing AIP et NOTAM

1. Equipements et services au sol
2. Départ, destination, arrivée et aérodrome de dégagement
3. Système de voies aériennes et structure de l'espace aérien

Briefing météorologique

1. Extraction et analyse des documents appropriés

Emport de carburant

1. Connaissances générales
2. Calcul avant le vol du carburant
   1. Calcul du carburant supplémentaire
   2. Finalisation du chapitre carburant du le plan de vol

Plan de vol OACI (Plan de vol ATS), Plan de vol individuel

1. Format du plan de vol
2. Finalisation du plan de vol

Déroulement du vol, suivi et re-planification en vol

Suivi du vol

1. Contrôle de la route et des heures de passage
2. Gestion du carburant en vol
3. Re-planification en vol en cas de changements par rapport aux données de préparation

Exercices

Ces documents sont disponibles afin de stimuler l'apprentissage par d'autres moyens que la simple lecture. Chacun est libre de les utiliser comme il l'entend: en autonomie, dans le cadre d'un devoir donné par un ATO/DTO, en TP lors de cours en DTO...etc. Wiki-SPL.net propose le contenu mais n'a pas vocation à répondre aux demandes d'aides à l'apprentissage. Ce rôle est assuré par les formateurs des ATO/DTO dont il faudra se rapprocher !

Polaire des vitesses des motoplaneurs, performances de vol, vitesse de croisière

Polaire des vitesses sans puissance

1. Introduction
2. Influence :
   1. des ascendances/descendances
   2. du vent
   3. des Aérofreins
   4. des volets
   5. vol optimal au Mc CREADY

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur

1. Puissance moteur disponible
2. Influence :
   1. de la température
   2. de l'altitude
3. Performance de l'aéronef suivant les phases de vol
   1. Définition des termes et des vitesses
   2. Décollage et d'atterrissage
   3. Gradients de vent
   4. pente de la piste et de son état de surface
   5. Effets de l’altitude, de la densité et de la masse motoplaneur
   6. Utilisation des données du manuel de vol avion
4. Performance de l'aéronef en croisière
   1. Autonomie et l’influence des différents paramètres recommandés de puissance
   2. Distance franchissable en air calme aux différents paramètres de puissance
   3. Utilisation des données du manuel de vol avion

Polaire des vitesses sans puissance

Introduction

La polaire des vitesses est la courbe représentant la vitesse de chute (Vz) en fonction de la vitesse horizontale (Vx). C'est l'outil fondamental du pilote de planeur pour comprendre les performances de sa machine. La courbe permet une lecture intuitive et rapide des performances du planeur : on peut rapidement identifier la vitesse de finesse maximale, la vitesse de taux de chute minimal et le comportement du planeur aux vitesses élevées.

Influence sur la polaire

Des ascendances et descendances

Le déplacement de la masse d'air déplace la polaire verticalement sur le graphique :

• Ascendance : La polaire remonte. Pour une même vitesse sol, la pente de trajectoire s'améliore.
• Descendance : La polaire s'enfonce. La finesse sol diminue drastiquement.

Note : La forme de la courbe reste inchangée, c'est son origine par rapport au sol qui varie.

Du vent

Le vent déplace la polaire horizontalement :

• Vent de face : La polaire se déplace vers la droite par rapport au sol. La finesse sol diminue. Il faut voler plus vite pour contrer le vent.
• Vent arrière : La polaire se déplace vers la gauche. La finesse sol augmente.

Des Aérofreins

L'utilisation des aérofreins (AF) dégrade volontairement la polaire :

• La courbe s'enfonce brutalement (augmentation de $V_z$).
• La finesse maximale chute.
• La vitesse de décrochage augmente légèrement.

Des volets

Les volets de courbure modifient la forme de la polaire :

• Volets positifs (vers le bas) : Améliorent la portance à basse vitesse (thermique), mais augmentent la traînée à haute vitesse.
• Volets négatifs (vers le haut) : Optimisent la polaire pour les hautes vitesses en réduisant la traînée de profil.

Vol optimal au McCready

La théorie de Paul McCready permet d'optimiser la vitesse de transition entre deux ascendances.

• Le calage de l'anneau (ou calculateur) dépend de la force de la prochaine ascendance espérée.
• Principe : Plus l'ascendance suivante est forte, plus on doit voler vite dans la descendance actuelle pour y arriver plus tôt, même si cela coûte de l'altitude.

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur (Motoplaneurs/TMG)

Puissance moteur disponible

Sur un motoplaneur (TMG), la puissance disponible diminue avec l'altitude car la densité de l'air baisse, réduisant le remplissage des cylindres et l'efficacité de l'hélice.

Influence des facteurs atmosphériques

De la température

Une température élevée diminue la densité de l'air ($d$). Conséquences :

• Augmentation de la distance de décollage.
• Diminution du taux de montée.

De l'altitude

Plus l'altitude-pression augmente, plus les performances moteur et aérodynamiques diminuent. Il est crucial de calculer l'altitude-densité pour connaître les performances réelles de la

INFORMATION : cette page regroupe l'ensemble des rubriques du module. Du fait de la taille de la page, la navigation peut être fastidieuse et le temps de chargement de la page important. Pour y remédier, consulter les rubriques individuellement !

Chargement et centrage

La maîtrise de la masse et du centrage est un pilier de la sécurité du vol. La masse impacte la structure de l'aéronef, tandis que le centrage impacte la stabilité : un mauvais centrage peut rendre le planeur impilotable ou empêcher la sortie de vrille.

Objectif des considérations de masse et centrage

Limitations de masse

1. Importance vis-à-vis des limitations structurelles : Chaque planeur est conçu pour supporter des facteurs de charge précis. Dépasser la masse maximale (MTOW) risque d'entraîner des déformations permanentes ou une rupture de la structure malgré une manœuvre normalement autorisée à l'intérieur du domaine de vol.
2. Importance vis-à-vis des limitations de performances : Un planeur trop lourd voit sa vitesse de décrochage ($V_{s}$) augmenter, sa finesse se dégrader à basse vitesse et ses distances de décollage (au remorquage) s'allonger.

Limites du CG (Centre de Gravité)

1. Importance en matière de stabilité et de contrôlabilité :

• Un centrage avant augmente la stabilité et rend le planeur "lourd" à la profondeur. Un planeur centré trop avant pourrait avoir une capacité à cabrer insuffisante.
• Un centrage arrière réduit la stabilité, il rend le planeur plus sensible à la vrille. Un planeur centré trop arrière peut rendre la sortie de décrochage ou de vrille impossible.

1. Importance en termes de performances : Un centrage optimal (souvent entre le centrage moyen et le centrage maximum arrière autorisé) réduit la déportance nécessaire sur la profondeur, donc la traînée, améliorant ainsi la performance de plané.

Emport

Terminologie

• Masse à vide (Empty Weight) : Masse du planeur avec ses équipements fixes et instruments.
• Masse à vide en ordre de marche : Masse à vide + équipements optionnels + gueuses fixes.
• Charge utile (Payload) : Masse du pilote, du passager, des parachutes et des bagages.

Limitations de masse

• Limitations structurales : Définies par le constructeur (ex: masse maximale sans ballast eau).
• Limitations de performances : Masse maximale permettant de respecter les taux de montée minimum au treuillage.
• Limitations des soutes à bagages : Poids maximal autorisé dans les coffres (souvent limité par la résistance du plancher).

Calculs de masse

• Masse maximale au décollage et à l'atterrissage : En planeur, elles sont généralement identiques, contrairement aux avions lourds.
• Masses standard : Utilisation de valeurs forfaitaires (ex: 70kg ou 85kg selon la réglementation) si le poids réel n'est pas disponible, bien que la pesée réelle soit toujours à privilégiée.

Principes fondamentaux pour le calcul du CG

• Définition du CG : Point d'application de la résultante des forces de gravité.
• Équilibre des forces et moments : Pour que le planeur soit en équilibre, la somme des moments autour du point de référence doit être nulle.

$Moment = Masse \times Bras\ de\ levier$

• Calcul basique : La position du CG est égale à la somme des moments divisée par la somme des masses.

Détails de masse et de centrage des aéronefs

Contenu de la documentation

• Plan de référence (Datum) : Ligne imaginaire verticale (souvent le bord d'attaque à l'emplanture) à partir de laquelle tous les bras de levier sont mesurés.
• Bras de levier (Arm) : Distance horizontale entre le plan de référence et le centre de gravité d'un élément (pilote, batterie, ballast).

Extraction des données de la documentation

• Masse à vide standard : Documentée dans le manuel de vol et la fiche de pesée.
• Position du CG à vide : Point de départ de tout calcul de chargement.
• Déviations : Toute modification (ajout d'un instrument, changement de batterie) doit faire l'objet d'une mise à jour de la fiche de pesée.

Détermination de la position du centre de gravité

Méthodes

1. Méthode arithmétique : Somme des moments divisée par la masse totale. C'est la méthode la plus précise.
2. Méthode graphique : Utilisation d'un abaque (nomogramme) où l'on trace des lignes correspondant aux poids des occupants pour vérifier que l'on reste dans "l'enveloppe".

Feuille de masse et de centrage

• Considérations générales : Doit être vérifiée avant chaque vol, surtout en cas de changement de pilote ou d'emport de lest.
• Enveloppe du CG : Graphique représentant la plage autorisée (ordonnée : masse / abscisse : position du CG). Le point d'intersection doit impérativement se situer à l'intérieur de ce polygone.

ATTENTION

Sur un planeurs, le poids du pilote (en place avant si biplace) est critique. L'absence de gueuses pour un pilote léger peut placer le CG hors limites arrières, rendant le planeur instable.

Polaire des vitesses des motoplaneurs, performances de vol, vitesse de croisière

Polaire des vitesses sans puissance

1. Introduction
2. Influence :
   1. des ascendances/descendances
   2. du vent
   3. des Aérofreins
   4. des volets
   5. vol optimal au Mc CREADY

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur

1. Puissance moteur disponible
2. Influence :
   1. de la température
   2. de l'altitude
3. Performance de l'aéronef suivant les phases de vol
   1. Définition des termes et des vitesses
   2. Décollage et d'atterrissage
   3. Gradients de vent
   4. pente de la piste et de son état de surface
   5. Effets de l’altitude, de la densité et de la masse motoplaneur
   6. Utilisation des données du manuel de vol avion
4. Performance de l'aéronef en croisière
   1. Autonomie et l’influence des différents paramètres recommandés de puissance
   2. Distance franchissable en air calme aux différents paramètres de puissance
   3. Utilisation des données du manuel de vol avion

Polaire des vitesses sans puissance

Introduction

La polaire des vitesses est la courbe représentant la vitesse de chute (Vz) en fonction de la vitesse horizontale (Vx). C'est l'outil fondamental du pilote de planeur pour comprendre les performances de sa machine. La courbe permet une lecture intuitive et rapide des performances du planeur : on peut rapidement identifier la vitesse de finesse maximale, la vitesse de taux de chute minimal et le comportement du planeur aux vitesses élevées.

Influence sur la polaire

Des ascendances et descendances

Le déplacement de la masse d'air déplace la polaire verticalement sur le graphique :

• Ascendance : La polaire remonte. Pour une même vitesse sol, la pente de trajectoire s'améliore.
• Descendance : La polaire s'enfonce. La finesse sol diminue drastiquement.

Note : La forme de la courbe reste inchangée, c'est son origine par rapport au sol qui varie.

Du vent

Le vent déplace la polaire horizontalement :

• Vent de face : La polaire se déplace vers la droite par rapport au sol. La finesse sol diminue. Il faut voler plus vite pour contrer le vent.
• Vent arrière : La polaire se déplace vers la gauche. La finesse sol augmente.

Des Aérofreins

L'utilisation des aérofreins (AF) dégrade volontairement la polaire :

• La courbe s'enfonce brutalement (augmentation de $V_z$).
• La finesse maximale chute.
• La vitesse de décrochage augmente légèrement.

Des volets

Les volets de courbure modifient la forme de la polaire :

• Volets positifs (vers le bas) : Améliorent la portance à basse vitesse (thermique), mais augmentent la traînée à haute vitesse.
• Volets négatifs (vers le haut) : Optimisent la polaire pour les hautes vitesses en réduisant la traînée de profil.

Vol optimal au McCready

La théorie de Paul McCready permet d'optimiser la vitesse de transition entre deux ascendances.

• Le calage de l'anneau (ou calculateur) dépend de la force de la prochaine ascendance espérée.
• Principe : Plus l'ascendance suivante est forte, plus on doit voler vite dans la descendance actuelle pour y arriver plus tôt, même si cela coûte de l'altitude.

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur (Motoplaneurs/TMG)

Puissance moteur disponible

Sur un motoplaneur (TMG), la puissance disponible diminue avec l'altitude car la densité de l'air baisse, réduisant le remplissage des cylindres et l'efficacité de l'hélice.

Influence des facteurs atmosphériques

De la température

Une température élevée diminue la densité de l'air ($d$). Conséquences :

• Augmentation de la distance de décollage.
• Diminution du taux de montée.

De l'altitude

Plus l'altitude-pression augmente, plus les performances moteur et aérodynamiques diminuent. Il est crucial de calculer l'altitude-densité pour connaître les performances réelles de la

Emport de carburant

1. Connaissances générales
2. Calcul avant le vol du carburant
   1. Calcul du carburant supplémentaire
   2. Finalisation du chapitre carburant du le plan de vol

Plan de vol OACI (Plan de vol ATS), Plan de vol individuel

1. Format du plan de vol
2. Finalisation du plan de vol

Déroulement du vol, suivi et re-planification en vol

Suivi du vol

1. Contrôle de la route et des heures de passage
2. Gestion du carburant en vol
3. Re-planification en vol en cas de changements par rapport aux données de préparation

Exercices

Ces documents sont disponibles afin de stimuler l'apprentissage par d'autres moyens que la simple lecture. Chacun est libre de les utiliser comme il l'entend: en autonomie, dans le cadre d'un devoir donné par un ATO/DTO, en TP lors de cours en DTO...etc. Wiki-SPL.net propose le contenu mais n'a pas vocation à répondre aux demandes d'aides à l'apprentissage. Ce rôle est assuré par les formateurs des ATO/DTO dont il faudra se rapprocher !

Planification des vols VFR, Préparation avant le vol

Planification du vol

Planification de la navigation VFR

1. Itinéraires, aérodromes, hauteurs et altitudes extraits des cartes VFR
2. Routes et distances mesurées sur les cartes VFR
3. Cartes d'aérodromes et guide d'utilisation des aérodromes
4. Données pour la planification des communications et de la radionavigation
5. Finalisation du plan de navigation

Préparation avant vol

Briefing AIP et NOTAM

1. Equipements et services au sol
2. Départ, destination, arrivée et aérodrome de dégagement
3. Système de voies aériennes et structure de l'espace aérien

Briefing météorologique

1. Extraction et analyse des documents appropriés

INFORMATION : cette page regroupe l'ensemble des rubriques du module. Du fait de la taille de la page, la navigation peut être fastidieuse et le temps de chargement de la page important. Pour y remédier, consulter les rubriques individuellement !

Chargement et centrage

La maîtrise de la masse et du centrage est un pilier de la sécurité du vol. La masse impacte la structure de l'aéronef, tandis que le centrage impacte la stabilité : un mauvais centrage peut rendre le planeur impilotable ou empêcher la sortie de vrille.

Objectif des considérations de masse et centrage

Limitations de masse

1. Importance vis-à-vis des limitations structurelles : Chaque planeur est conçu pour supporter des facteurs de charge précis. Dépasser la masse maximale (MTOW) risque d'entraîner des déformations permanentes ou une rupture de la structure malgré une manœuvre normalement autorisée à l'intérieur du domaine de vol.
2. Importance vis-à-vis des limitations de performances : Un planeur trop lourd voit sa vitesse de décrochage ($V_{s}$) augmenter, sa finesse se dégrader à basse vitesse et ses distances de décollage (au remorquage) s'allonger.

Limites du CG (Centre de Gravité)

1. Importance en matière de stabilité et de contrôlabilité :

• Un centrage avant augmente la stabilité et rend le planeur "lourd" à la profondeur. Un planeur centré trop avant pourrait avoir une capacité à cabrer insuffisante.
• Un centrage arrière réduit la stabilité, il rend le planeur plus sensible à la vrille. Un planeur centré trop arrière peut rendre la sortie de décrochage ou de vrille impossible.

1. Importance en termes de performances : Un centrage optimal (souvent entre le centrage moyen et le centrage maximum arrière autorisé) réduit la déportance nécessaire sur la profondeur, donc la traînée, améliorant ainsi la performance de plané.

Emport

Terminologie

• Masse à vide (Empty Weight) : Masse du planeur avec ses équipements fixes et instruments.
• Masse à vide en ordre de marche : Masse à vide + équipements optionnels + gueuses fixes.
• Charge utile (Payload) : Masse du pilote, du passager, des parachutes et des bagages.

Limitations de masse

• Limitations structurales : Définies par le constructeur (ex: masse maximale sans ballast eau).
• Limitations de performances : Masse maximale permettant de respecter les taux de montée minimum au treuillage.
• Limitations des soutes à bagages : Poids maximal autorisé dans les coffres (souvent limité par la résistance du plancher).

Calculs de masse

• Masse maximale au décollage et à l'atterrissage : En planeur, elles sont généralement identiques, contrairement aux avions lourds.
• Masses standard : Utilisation de valeurs forfaitaires (ex: 70kg ou 85kg selon la réglementation) si le poids réel n'est pas disponible, bien que la pesée réelle soit toujours à privilégiée.

Principes fondamentaux pour le calcul du CG

• Définition du CG : Point d'application de la résultante des forces de gravité.
• Équilibre des forces et moments : Pour que le planeur soit en équilibre, la somme des moments autour du point de référence doit être nulle.

$Moment = Masse \times Bras\ de\ levier$

• Calcul basique : La position du CG est égale à la somme des moments divisée par la somme des masses.

Détails de masse et de centrage des aéronefs

Contenu de la documentation

• Plan de référence (Datum) : Ligne imaginaire verticale (souvent le bord d'attaque à l'emplanture) à partir de laquelle tous les bras de levier sont mesurés.
• Bras de levier (Arm) : Distance horizontale entre le plan de référence et le centre de gravité d'un élément (pilote, batterie, ballast).

Extraction des données de la documentation

• Masse à vide standard : Documentée dans le manuel de vol et la fiche de pesée.
• Position du CG à vide : Point de départ de tout calcul de chargement.
• Déviations : Toute modification (ajout d'un instrument, changement de batterie) doit faire l'objet d'une mise à jour de la fiche de pesée.

Détermination de la position du centre de gravité

Méthodes

1. Méthode arithmétique : Somme des moments divisée par la masse totale. C'est la méthode la plus précise.
2. Méthode graphique : Utilisation d'un abaque (nomogramme) où l'on trace des lignes correspondant aux poids des occupants pour vérifier que l'on reste dans "l'enveloppe".

Feuille de masse et de centrage

• Considérations générales : Doit être vérifiée avant chaque vol, surtout en cas de changement de pilote ou d'emport de lest.
• Enveloppe du CG : Graphique représentant la plage autorisée (ordonnée : masse / abscisse : position du CG). Le point d'intersection doit impérativement se situer à l'intérieur de ce polygone.

ATTENTION

Sur un planeurs, le poids du pilote (en place avant si biplace) est critique. L'absence de gueuses pour un pilote léger peut placer le CG hors limites arrières, rendant le planeur instable.

Polaire des vitesses des motoplaneurs, performances de vol, vitesse de croisière

Polaire des vitesses sans puissance

1. Introduction
2. Influence :
   1. des ascendances/descendances
   2. du vent
   3. des Aérofreins
   4. des volets
   5. vol optimal au Mc CREADY

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur

1. Puissance moteur disponible
2. Influence :
   1. de la température
   2. de l'altitude
3. Performance de l'aéronef suivant les phases de vol
   1. Définition des termes et des vitesses
   2. Décollage et d'atterrissage
   3. Gradients de vent
   4. pente de la piste et de son état de surface
   5. Effets de l’altitude, de la densité et de la masse motoplaneur
   6. Utilisation des données du manuel de vol avion
4. Performance de l'aéronef en croisière
   1. Autonomie et l’influence des différents paramètres recommandés de puissance
   2. Distance franchissable en air calme aux différents paramètres de puissance
   3. Utilisation des données du manuel de vol avion

Polaire des vitesses sans puissance

Introduction

La polaire des vitesses est la courbe représentant la vitesse de chute (Vz) en fonction de la vitesse horizontale (Vx). C'est l'outil fondamental du pilote de planeur pour comprendre les performances de sa machine. La courbe permet une lecture intuitive et rapide des performances du planeur : on peut rapidement identifier la vitesse de finesse maximale, la vitesse de taux de chute minimal et le comportement du planeur aux vitesses élevées.

Influence sur la polaire

Des ascendances et descendances

Le déplacement de la masse d'air déplace la polaire verticalement sur le graphique :

• Ascendance : La polaire remonte. Pour une même vitesse sol, la pente de trajectoire s'améliore.
• Descendance : La polaire s'enfonce. La finesse sol diminue drastiquement.

Note : La forme de la courbe reste inchangée, c'est son origine par rapport au sol qui varie.

Du vent

Le vent déplace la polaire horizontalement :

• Vent de face : La polaire se déplace vers la droite par rapport au sol. La finesse sol diminue. Il faut voler plus vite pour contrer le vent.
• Vent arrière : La polaire se déplace vers la gauche. La finesse sol augmente.

Des Aérofreins

L'utilisation des aérofreins (AF) dégrade volontairement la polaire :

• La courbe s'enfonce brutalement (augmentation de $V_z$).
• La finesse maximale chute.
• La vitesse de décrochage augmente légèrement.

Des volets

Les volets de courbure modifient la forme de la polaire :

• Volets positifs (vers le bas) : Améliorent la portance à basse vitesse (thermique), mais augmentent la traînée à haute vitesse.
• Volets négatifs (vers le haut) : Optimisent la polaire pour les hautes vitesses en réduisant la traînée de profil.

Vol optimal au McCready

La théorie de Paul McCready permet d'optimiser la vitesse de transition entre deux ascendances.

• Le calage de l'anneau (ou calculateur) dépend de la force de la prochaine ascendance espérée.
• Principe : Plus l'ascendance suivante est forte, plus on doit voler vite dans la descendance actuelle pour y arriver plus tôt, même si cela coûte de l'altitude.

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur (Motoplaneurs/TMG)

Puissance moteur disponible

Sur un motoplaneur (TMG), la puissance disponible diminue avec l'altitude car la densité de l'air baisse, réduisant le remplissage des cylindres et l'efficacité de l'hélice.

Influence des facteurs atmosphériques

De la température

Une température élevée diminue la densité de l'air ($d$). Conséquences :

• Augmentation de la distance de décollage.
• Diminution du taux de montée.

De l'altitude

Plus l'altitude-pression augmente, plus les performances moteur et aérodynamiques diminuent. Il est crucial de calculer l'altitude-densité pour connaître les performances réelles de la

Planification des vols VFR, Préparation avant le vol

Planification du vol

Planification de la navigation VFR

1. Itinéraires, aérodromes, hauteurs et altitudes extraits des cartes VFR
2. Routes et distances mesurées sur les cartes VFR
3. Cartes d'aérodromes et guide d'utilisation des aérodromes
4. Données pour la planification des communications et de la radionavigation
5. Finalisation du plan de navigation

Préparation avant vol

Briefing AIP et NOTAM

1. Equipements et services au sol
2. Départ, destination, arrivée et aérodrome de dégagement
3. Système de voies aériennes et structure de l'espace aérien

Briefing météorologique

1. Extraction et analyse des documents appropriés

Plan de vol OACI (Plan de vol ATS), Plan de vol individuel

1. Format du plan de vol
2. Finalisation du plan de vol

Déroulement du vol, suivi et re-planification en vol

Suivi du vol

1. Contrôle de la route et des heures de passage
2. Gestion du carburant en vol
3. Re-planification en vol en cas de changements par rapport aux données de préparation

Exercices

Ces documents sont disponibles afin de stimuler l'apprentissage par d'autres moyens que la simple lecture. Chacun est libre de les utiliser comme il l'entend: en autonomie, dans le cadre d'un devoir donné par un ATO/DTO, en TP lors de cours en DTO...etc. Wiki-SPL.net propose le contenu mais n'a pas vocation à répondre aux demandes d'aides à l'apprentissage. Ce rôle est assuré par les formateurs des ATO/DTO dont il faudra se rapprocher !

Emport de carburant

1. Connaissances générales
2. Calcul avant le vol du carburant
   1. Calcul du carburant supplémentaire
   2. Finalisation du chapitre carburant du le plan de vol

INFORMATION : cette page regroupe l'ensemble des rubriques du module. Du fait de la taille de la page, la navigation peut être fastidieuse et le temps de chargement de la page important. Pour y remédier, consulter les rubriques individuellement !

Chargement et centrage

La maîtrise de la masse et du centrage est un pilier de la sécurité du vol. La masse impacte la structure de l'aéronef, tandis que le centrage impacte la stabilité : un mauvais centrage peut rendre le planeur impilotable ou empêcher la sortie de vrille.

Objectif des considérations de masse et centrage

Limitations de masse

1. Importance vis-à-vis des limitations structurelles : Chaque planeur est conçu pour supporter des facteurs de charge précis. Dépasser la masse maximale (MTOW) risque d'entraîner des déformations permanentes ou une rupture de la structure malgré une manœuvre normalement autorisée à l'intérieur du domaine de vol.
2. Importance vis-à-vis des limitations de performances : Un planeur trop lourd voit sa vitesse de décrochage ($V_{s}$) augmenter, sa finesse se dégrader à basse vitesse et ses distances de décollage (au remorquage) s'allonger.

Limites du CG (Centre de Gravité)

1. Importance en matière de stabilité et de contrôlabilité :

• Un centrage avant augmente la stabilité et rend le planeur "lourd" à la profondeur. Un planeur centré trop avant pourrait avoir une capacité à cabrer insuffisante.
• Un centrage arrière réduit la stabilité, il rend le planeur plus sensible à la vrille. Un planeur centré trop arrière peut rendre la sortie de décrochage ou de vrille impossible.

1. Importance en termes de performances : Un centrage optimal (souvent entre le centrage moyen et le centrage maximum arrière autorisé) réduit la déportance nécessaire sur la profondeur, donc la traînée, améliorant ainsi la performance de plané.

Emport

Terminologie

• Masse à vide (Empty Weight) : Masse du planeur avec ses équipements fixes et instruments.
• Masse à vide en ordre de marche : Masse à vide + équipements optionnels + gueuses fixes.
• Charge utile (Payload) : Masse du pilote, du passager, des parachutes et des bagages.

Limitations de masse

• Limitations structurales : Définies par le constructeur (ex: masse maximale sans ballast eau).
• Limitations de performances : Masse maximale permettant de respecter les taux de montée minimum au treuillage.
• Limitations des soutes à bagages : Poids maximal autorisé dans les coffres (souvent limité par la résistance du plancher).

Calculs de masse

• Masse maximale au décollage et à l'atterrissage : En planeur, elles sont généralement identiques, contrairement aux avions lourds.
• Masses standard : Utilisation de valeurs forfaitaires (ex: 70kg ou 85kg selon la réglementation) si le poids réel n'est pas disponible, bien que la pesée réelle soit toujours à privilégiée.

Principes fondamentaux pour le calcul du CG

• Définition du CG : Point d'application de la résultante des forces de gravité.
• Équilibre des forces et moments : Pour que le planeur soit en équilibre, la somme des moments autour du point de référence doit être nulle.

$Moment = Masse \times Bras\ de\ levier$

• Calcul basique : La position du CG est égale à la somme des moments divisée par la somme des masses.

Détails de masse et de centrage des aéronefs

Contenu de la documentation

• Plan de référence (Datum) : Ligne imaginaire verticale (souvent le bord d'attaque à l'emplanture) à partir de laquelle tous les bras de levier sont mesurés.
• Bras de levier (Arm) : Distance horizontale entre le plan de référence et le centre de gravité d'un élément (pilote, batterie, ballast).

Extraction des données de la documentation

• Masse à vide standard : Documentée dans le manuel de vol et la fiche de pesée.
• Position du CG à vide : Point de départ de tout calcul de chargement.
• Déviations : Toute modification (ajout d'un instrument, changement de batterie) doit faire l'objet d'une mise à jour de la fiche de pesée.

Détermination de la position du centre de gravité

Méthodes

1. Méthode arithmétique : Somme des moments divisée par la masse totale. C'est la méthode la plus précise.
2. Méthode graphique : Utilisation d'un abaque (nomogramme) où l'on trace des lignes correspondant aux poids des occupants pour vérifier que l'on reste dans "l'enveloppe".

Feuille de masse et de centrage

• Considérations générales : Doit être vérifiée avant chaque vol, surtout en cas de changement de pilote ou d'emport de lest.
• Enveloppe du CG : Graphique représentant la plage autorisée (ordonnée : masse / abscisse : position du CG). Le point d'intersection doit impérativement se situer à l'intérieur de ce polygone.

ATTENTION

Sur un planeurs, le poids du pilote (en place avant si biplace) est critique. L'absence de gueuses pour un pilote léger peut placer le CG hors limites arrières, rendant le planeur instable.

Polaire des vitesses des motoplaneurs, performances de vol, vitesse de croisière

Polaire des vitesses sans puissance

1. Introduction
2. Influence :
   1. des ascendances/descendances
   2. du vent
   3. des Aérofreins
   4. des volets
   5. vol optimal au Mc CREADY

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur

1. Puissance moteur disponible
2. Influence :
   1. de la température
   2. de l'altitude
3. Performance de l'aéronef suivant les phases de vol
   1. Définition des termes et des vitesses
   2. Décollage et d'atterrissage
   3. Gradients de vent
   4. pente de la piste et de son état de surface
   5. Effets de l’altitude, de la densité et de la masse motoplaneur
   6. Utilisation des données du manuel de vol avion
4. Performance de l'aéronef en croisière
   1. Autonomie et l’influence des différents paramètres recommandés de puissance
   2. Distance franchissable en air calme aux différents paramètres de puissance
   3. Utilisation des données du manuel de vol avion

Polaire des vitesses sans puissance

Introduction

La polaire des vitesses est la courbe représentant la vitesse de chute (Vz) en fonction de la vitesse horizontale (Vx). C'est l'outil fondamental du pilote de planeur pour comprendre les performances de sa machine. La courbe permet une lecture intuitive et rapide des performances du planeur : on peut rapidement identifier la vitesse de finesse maximale, la vitesse de taux de chute minimal et le comportement du planeur aux vitesses élevées.

Influence sur la polaire

Des ascendances et descendances

Le déplacement de la masse d'air déplace la polaire verticalement sur le graphique :

• Ascendance : La polaire remonte. Pour une même vitesse sol, la pente de trajectoire s'améliore.
• Descendance : La polaire s'enfonce. La finesse sol diminue drastiquement.

Note : La forme de la courbe reste inchangée, c'est son origine par rapport au sol qui varie.

Du vent

Le vent déplace la polaire horizontalement :

• Vent de face : La polaire se déplace vers la droite par rapport au sol. La finesse sol diminue. Il faut voler plus vite pour contrer le vent.
• Vent arrière : La polaire se déplace vers la gauche. La finesse sol augmente.

Des Aérofreins

L'utilisation des aérofreins (AF) dégrade volontairement la polaire :

• La courbe s'enfonce brutalement (augmentation de $V_z$).
• La finesse maximale chute.
• La vitesse de décrochage augmente légèrement.

Des volets

Les volets de courbure modifient la forme de la polaire :

• Volets positifs (vers le bas) : Améliorent la portance à basse vitesse (thermique), mais augmentent la traînée à haute vitesse.
• Volets négatifs (vers le haut) : Optimisent la polaire pour les hautes vitesses en réduisant la traînée de profil.

Vol optimal au McCready

La théorie de Paul McCready permet d'optimiser la vitesse de transition entre deux ascendances.

• Le calage de l'anneau (ou calculateur) dépend de la force de la prochaine ascendance espérée.
• Principe : Plus l'ascendance suivante est forte, plus on doit voler vite dans la descendance actuelle pour y arriver plus tôt, même si cela coûte de l'altitude.

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur (Motoplaneurs/TMG)

Puissance moteur disponible

Sur un motoplaneur (TMG), la puissance disponible diminue avec l'altitude car la densité de l'air baisse, réduisant le remplissage des cylindres et l'efficacité de l'hélice.

Influence des facteurs atmosphériques

De la température

Une température élevée diminue la densité de l'air ($d$). Conséquences :

• Augmentation de la distance de décollage.
• Diminution du taux de montée.

De l'altitude

Plus l'altitude-pression augmente, plus les performances moteur et aérodynamiques diminuent. Il est crucial de calculer l'altitude-densité pour connaître les performances réelles de la

Planification des vols VFR, Préparation avant le vol

Planification du vol

Planification de la navigation VFR

1. Itinéraires, aérodromes, hauteurs et altitudes extraits des cartes VFR
2. Routes et distances mesurées sur les cartes VFR
3. Cartes d'aérodromes et guide d'utilisation des aérodromes
4. Données pour la planification des communications et de la radionavigation
5. Finalisation du plan de navigation

Préparation avant vol

Briefing AIP et NOTAM

1. Equipements et services au sol
2. Départ, destination, arrivée et aérodrome de dégagement
3. Système de voies aériennes et structure de l'espace aérien

Briefing météorologique

1. Extraction et analyse des documents appropriés

Emport de carburant

1. Connaissances générales
2. Calcul avant le vol du carburant
   1. Calcul du carburant supplémentaire
   2. Finalisation du chapitre carburant du le plan de vol

Déroulement du vol, suivi et re-planification en vol

Suivi du vol

1. Contrôle de la route et des heures de passage
2. Gestion du carburant en vol
3. Re-planification en vol en cas de changements par rapport aux données de préparation

Exercices

Ces documents sont disponibles afin de stimuler l'apprentissage par d'autres moyens que la simple lecture. Chacun est libre de les utiliser comme il l'entend: en autonomie, dans le cadre d'un devoir donné par un ATO/DTO, en TP lors de cours en DTO...etc. Wiki-SPL.net propose le contenu mais n'a pas vocation à répondre aux demandes d'aides à l'apprentissage. Ce rôle est assuré par les formateurs des ATO/DTO dont il faudra se rapprocher !

Plan de vol OACI (Plan de vol ATS), Plan de vol individuel

1. Format du plan de vol
2. Finalisation du plan de vol

INFORMATION : cette page regroupe l'ensemble des rubriques du module. Du fait de la taille de la page, la navigation peut être fastidieuse et le temps de chargement de la page important. Pour y remédier, consulter les rubriques individuellement !

Chargement et centrage

La maîtrise de la masse et du centrage est un pilier de la sécurité du vol. La masse impacte la structure de l'aéronef, tandis que le centrage impacte la stabilité : un mauvais centrage peut rendre le planeur impilotable ou empêcher la sortie de vrille.

Objectif des considérations de masse et centrage

Limitations de masse

1. Importance vis-à-vis des limitations structurelles : Chaque planeur est conçu pour supporter des facteurs de charge précis. Dépasser la masse maximale (MTOW) risque d'entraîner des déformations permanentes ou une rupture de la structure malgré une manœuvre normalement autorisée à l'intérieur du domaine de vol.
2. Importance vis-à-vis des limitations de performances : Un planeur trop lourd voit sa vitesse de décrochage ($V_{s}$) augmenter, sa finesse se dégrader à basse vitesse et ses distances de décollage (au remorquage) s'allonger.

Limites du CG (Centre de Gravité)

1. Importance en matière de stabilité et de contrôlabilité :

• Un centrage avant augmente la stabilité et rend le planeur "lourd" à la profondeur. Un planeur centré trop avant pourrait avoir une capacité à cabrer insuffisante.
• Un centrage arrière réduit la stabilité, il rend le planeur plus sensible à la vrille. Un planeur centré trop arrière peut rendre la sortie de décrochage ou de vrille impossible.

1. Importance en termes de performances : Un centrage optimal (souvent entre le centrage moyen et le centrage maximum arrière autorisé) réduit la déportance nécessaire sur la profondeur, donc la traînée, améliorant ainsi la performance de plané.

Emport

Terminologie

• Masse à vide (Empty Weight) : Masse du planeur avec ses équipements fixes et instruments.
• Masse à vide en ordre de marche : Masse à vide + équipements optionnels + gueuses fixes.
• Charge utile (Payload) : Masse du pilote, du passager, des parachutes et des bagages.

Limitations de masse

• Limitations structurales : Définies par le constructeur (ex: masse maximale sans ballast eau).
• Limitations de performances : Masse maximale permettant de respecter les taux de montée minimum au treuillage.
• Limitations des soutes à bagages : Poids maximal autorisé dans les coffres (souvent limité par la résistance du plancher).

Calculs de masse

• Masse maximale au décollage et à l'atterrissage : En planeur, elles sont généralement identiques, contrairement aux avions lourds.
• Masses standard : Utilisation de valeurs forfaitaires (ex: 70kg ou 85kg selon la réglementation) si le poids réel n'est pas disponible, bien que la pesée réelle soit toujours à privilégiée.

Principes fondamentaux pour le calcul du CG

• Définition du CG : Point d'application de la résultante des forces de gravité.
• Équilibre des forces et moments : Pour que le planeur soit en équilibre, la somme des moments autour du point de référence doit être nulle.

$Moment = Masse \times Bras\ de\ levier$

• Calcul basique : La position du CG est égale à la somme des moments divisée par la somme des masses.

Détails de masse et de centrage des aéronefs

Contenu de la documentation

• Plan de référence (Datum) : Ligne imaginaire verticale (souvent le bord d'attaque à l'emplanture) à partir de laquelle tous les bras de levier sont mesurés.
• Bras de levier (Arm) : Distance horizontale entre le plan de référence et le centre de gravité d'un élément (pilote, batterie, ballast).

Extraction des données de la documentation

• Masse à vide standard : Documentée dans le manuel de vol et la fiche de pesée.
• Position du CG à vide : Point de départ de tout calcul de chargement.
• Déviations : Toute modification (ajout d'un instrument, changement de batterie) doit faire l'objet d'une mise à jour de la fiche de pesée.

Détermination de la position du centre de gravité

Méthodes

1. Méthode arithmétique : Somme des moments divisée par la masse totale. C'est la méthode la plus précise.
2. Méthode graphique : Utilisation d'un abaque (nomogramme) où l'on trace des lignes correspondant aux poids des occupants pour vérifier que l'on reste dans "l'enveloppe".

Feuille de masse et de centrage

• Considérations générales : Doit être vérifiée avant chaque vol, surtout en cas de changement de pilote ou d'emport de lest.
• Enveloppe du CG : Graphique représentant la plage autorisée (ordonnée : masse / abscisse : position du CG). Le point d'intersection doit impérativement se situer à l'intérieur de ce polygone.

ATTENTION

Sur un planeurs, le poids du pilote (en place avant si biplace) est critique. L'absence de gueuses pour un pilote léger peut placer le CG hors limites arrières, rendant le planeur instable.

Polaire des vitesses des motoplaneurs, performances de vol, vitesse de croisière

Polaire des vitesses sans puissance

1. Introduction
2. Influence :
   1. des ascendances/descendances
   2. du vent
   3. des Aérofreins
   4. des volets
   5. vol optimal au Mc CREADY

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur

1. Puissance moteur disponible
2. Influence :
   1. de la température
   2. de l'altitude
3. Performance de l'aéronef suivant les phases de vol
   1. Définition des termes et des vitesses
   2. Décollage et d'atterrissage
   3. Gradients de vent
   4. pente de la piste et de son état de surface
   5. Effets de l’altitude, de la densité et de la masse motoplaneur
   6. Utilisation des données du manuel de vol avion
4. Performance de l'aéronef en croisière
   1. Autonomie et l’influence des différents paramètres recommandés de puissance
   2. Distance franchissable en air calme aux différents paramètres de puissance
   3. Utilisation des données du manuel de vol avion

Polaire des vitesses sans puissance

Introduction

La polaire des vitesses est la courbe représentant la vitesse de chute (Vz) en fonction de la vitesse horizontale (Vx). C'est l'outil fondamental du pilote de planeur pour comprendre les performances de sa machine. La courbe permet une lecture intuitive et rapide des performances du planeur : on peut rapidement identifier la vitesse de finesse maximale, la vitesse de taux de chute minimal et le comportement du planeur aux vitesses élevées.

Influence sur la polaire

Des ascendances et descendances

Le déplacement de la masse d'air déplace la polaire verticalement sur le graphique :

• Ascendance : La polaire remonte. Pour une même vitesse sol, la pente de trajectoire s'améliore.
• Descendance : La polaire s'enfonce. La finesse sol diminue drastiquement.

Note : La forme de la courbe reste inchangée, c'est son origine par rapport au sol qui varie.

Du vent

Le vent déplace la polaire horizontalement :

• Vent de face : La polaire se déplace vers la droite par rapport au sol. La finesse sol diminue. Il faut voler plus vite pour contrer le vent.
• Vent arrière : La polaire se déplace vers la gauche. La finesse sol augmente.

Des Aérofreins

L'utilisation des aérofreins (AF) dégrade volontairement la polaire :

• La courbe s'enfonce brutalement (augmentation de $V_z$).
• La finesse maximale chute.
• La vitesse de décrochage augmente légèrement.

Des volets

Les volets de courbure modifient la forme de la polaire :

• Volets positifs (vers le bas) : Améliorent la portance à basse vitesse (thermique), mais augmentent la traînée à haute vitesse.
• Volets négatifs (vers le haut) : Optimisent la polaire pour les hautes vitesses en réduisant la traînée de profil.

Vol optimal au McCready

La théorie de Paul McCready permet d'optimiser la vitesse de transition entre deux ascendances.

• Le calage de l'anneau (ou calculateur) dépend de la force de la prochaine ascendance espérée.
• Principe : Plus l'ascendance suivante est forte, plus on doit voler vite dans la descendance actuelle pour y arriver plus tôt, même si cela coûte de l'altitude.

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur (Motoplaneurs/TMG)

Puissance moteur disponible

Sur un motoplaneur (TMG), la puissance disponible diminue avec l'altitude car la densité de l'air baisse, réduisant le remplissage des cylindres et l'efficacité de l'hélice.

Influence des facteurs atmosphériques

De la température

Une température élevée diminue la densité de l'air ($d$). Conséquences :

• Augmentation de la distance de décollage.
• Diminution du taux de montée.

De l'altitude

Plus l'altitude-pression augmente, plus les performances moteur et aérodynamiques diminuent. Il est crucial de calculer l'altitude-densité pour connaître les performances réelles de la

Planification des vols VFR, Préparation avant le vol

Planification du vol

Planification de la navigation VFR

1. Itinéraires, aérodromes, hauteurs et altitudes extraits des cartes VFR
2. Routes et distances mesurées sur les cartes VFR
3. Cartes d'aérodromes et guide d'utilisation des aérodromes
4. Données pour la planification des communications et de la radionavigation
5. Finalisation du plan de navigation

Préparation avant vol

Briefing AIP et NOTAM

1. Equipements et services au sol
2. Départ, destination, arrivée et aérodrome de dégagement
3. Système de voies aériennes et structure de l'espace aérien

Briefing météorologique

1. Extraction et analyse des documents appropriés

Emport de carburant

1. Connaissances générales
2. Calcul avant le vol du carburant
   1. Calcul du carburant supplémentaire
   2. Finalisation du chapitre carburant du le plan de vol

Plan de vol OACI (Plan de vol ATS), Plan de vol individuel

1. Format du plan de vol
2. Finalisation du plan de vol

Exercices

Ces documents sont disponibles afin de stimuler l'apprentissage par d'autres moyens que la simple lecture. Chacun est libre de les utiliser comme il l'entend: en autonomie, dans le cadre d'un devoir donné par un ATO/DTO, en TP lors de cours en DTO...etc. Wiki-SPL.net propose le contenu mais n'a pas vocation à répondre aux demandes d'aides à l'apprentissage. Ce rôle est assuré par les formateurs des ATO/DTO dont il faudra se rapprocher !

Déroulement du vol, suivi et re-planification en vol

Suivi du vol

1. Contrôle de la route et des heures de passage
2. Gestion du carburant en vol
3. Re-planification en vol en cas de changements par rapport aux données de préparation

INFORMATION : cette page regroupe l'ensemble des rubriques du module. Du fait de la taille de la page, la navigation peut être fastidieuse et le temps de chargement de la page important. Pour y remédier, consulter les rubriques individuellement !

Chargement et centrage

La maîtrise de la masse et du centrage est un pilier de la sécurité du vol. La masse impacte la structure de l'aéronef, tandis que le centrage impacte la stabilité : un mauvais centrage peut rendre le planeur impilotable ou empêcher la sortie de vrille.

Objectif des considérations de masse et centrage

Limitations de masse

1. Importance vis-à-vis des limitations structurelles : Chaque planeur est conçu pour supporter des facteurs de charge précis. Dépasser la masse maximale (MTOW) risque d'entraîner des déformations permanentes ou une rupture de la structure malgré une manœuvre normalement autorisée à l'intérieur du domaine de vol.
2. Importance vis-à-vis des limitations de performances : Un planeur trop lourd voit sa vitesse de décrochage ($V_{s}$) augmenter, sa finesse se dégrader à basse vitesse et ses distances de décollage (au remorquage) s'allonger.

Limites du CG (Centre de Gravité)

1. Importance en matière de stabilité et de contrôlabilité :

• Un centrage avant augmente la stabilité et rend le planeur "lourd" à la profondeur. Un planeur centré trop avant pourrait avoir une capacité à cabrer insuffisante.
• Un centrage arrière réduit la stabilité, il rend le planeur plus sensible à la vrille. Un planeur centré trop arrière peut rendre la sortie de décrochage ou de vrille impossible.

1. Importance en termes de performances : Un centrage optimal (souvent entre le centrage moyen et le centrage maximum arrière autorisé) réduit la déportance nécessaire sur la profondeur, donc la traînée, améliorant ainsi la performance de plané.

Emport

Terminologie

• Masse à vide (Empty Weight) : Masse du planeur avec ses équipements fixes et instruments.
• Masse à vide en ordre de marche : Masse à vide + équipements optionnels + gueuses fixes.
• Charge utile (Payload) : Masse du pilote, du passager, des parachutes et des bagages.

Limitations de masse

• Limitations structurales : Définies par le constructeur (ex: masse maximale sans ballast eau).
• Limitations de performances : Masse maximale permettant de respecter les taux de montée minimum au treuillage.
• Limitations des soutes à bagages : Poids maximal autorisé dans les coffres (souvent limité par la résistance du plancher).

Calculs de masse

• Masse maximale au décollage et à l'atterrissage : En planeur, elles sont généralement identiques, contrairement aux avions lourds.
• Masses standard : Utilisation de valeurs forfaitaires (ex: 70kg ou 85kg selon la réglementation) si le poids réel n'est pas disponible, bien que la pesée réelle soit toujours à privilégiée.

Principes fondamentaux pour le calcul du CG

• Définition du CG : Point d'application de la résultante des forces de gravité.
• Équilibre des forces et moments : Pour que le planeur soit en équilibre, la somme des moments autour du point de référence doit être nulle.

$Moment = Masse \times Bras\ de\ levier$

• Calcul basique : La position du CG est égale à la somme des moments divisée par la somme des masses.

Détails de masse et de centrage des aéronefs

Contenu de la documentation

• Plan de référence (Datum) : Ligne imaginaire verticale (souvent le bord d'attaque à l'emplanture) à partir de laquelle tous les bras de levier sont mesurés.
• Bras de levier (Arm) : Distance horizontale entre le plan de référence et le centre de gravité d'un élément (pilote, batterie, ballast).

Extraction des données de la documentation

• Masse à vide standard : Documentée dans le manuel de vol et la fiche de pesée.
• Position du CG à vide : Point de départ de tout calcul de chargement.
• Déviations : Toute modification (ajout d'un instrument, changement de batterie) doit faire l'objet d'une mise à jour de la fiche de pesée.

Détermination de la position du centre de gravité

Méthodes

1. Méthode arithmétique : Somme des moments divisée par la masse totale. C'est la méthode la plus précise.
2. Méthode graphique : Utilisation d'un abaque (nomogramme) où l'on trace des lignes correspondant aux poids des occupants pour vérifier que l'on reste dans "l'enveloppe".

Feuille de masse et de centrage

• Considérations générales : Doit être vérifiée avant chaque vol, surtout en cas de changement de pilote ou d'emport de lest.
• Enveloppe du CG : Graphique représentant la plage autorisée (ordonnée : masse / abscisse : position du CG). Le point d'intersection doit impérativement se situer à l'intérieur de ce polygone.

ATTENTION

Sur un planeurs, le poids du pilote (en place avant si biplace) est critique. L'absence de gueuses pour un pilote léger peut placer le CG hors limites arrières, rendant le planeur instable.

Polaire des vitesses des motoplaneurs, performances de vol, vitesse de croisière

Polaire des vitesses sans puissance

1. Introduction
2. Influence :
   1. des ascendances/descendances
   2. du vent
   3. des Aérofreins
   4. des volets
   5. vol optimal au Mc CREADY

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur

1. Puissance moteur disponible
2. Influence :
   1. de la température
   2. de l'altitude
3. Performance de l'aéronef suivant les phases de vol
   1. Définition des termes et des vitesses
   2. Décollage et d'atterrissage
   3. Gradients de vent
   4. pente de la piste et de son état de surface
   5. Effets de l’altitude, de la densité et de la masse motoplaneur
   6. Utilisation des données du manuel de vol avion
4. Performance de l'aéronef en croisière
   1. Autonomie et l’influence des différents paramètres recommandés de puissance
   2. Distance franchissable en air calme aux différents paramètres de puissance
   3. Utilisation des données du manuel de vol avion

Polaire des vitesses sans puissance

Introduction

La polaire des vitesses est la courbe représentant la vitesse de chute (Vz) en fonction de la vitesse horizontale (Vx). C'est l'outil fondamental du pilote de planeur pour comprendre les performances de sa machine. La courbe permet une lecture intuitive et rapide des performances du planeur : on peut rapidement identifier la vitesse de finesse maximale, la vitesse de taux de chute minimal et le comportement du planeur aux vitesses élevées.

Influence sur la polaire

Des ascendances et descendances

Le déplacement de la masse d'air déplace la polaire verticalement sur le graphique :

• Ascendance : La polaire remonte. Pour une même vitesse sol, la pente de trajectoire s'améliore.
• Descendance : La polaire s'enfonce. La finesse sol diminue drastiquement.

Note : La forme de la courbe reste inchangée, c'est son origine par rapport au sol qui varie.

Du vent

Le vent déplace la polaire horizontalement :

• Vent de face : La polaire se déplace vers la droite par rapport au sol. La finesse sol diminue. Il faut voler plus vite pour contrer le vent.
• Vent arrière : La polaire se déplace vers la gauche. La finesse sol augmente.

Des Aérofreins

L'utilisation des aérofreins (AF) dégrade volontairement la polaire :

• La courbe s'enfonce brutalement (augmentation de $V_z$).
• La finesse maximale chute.
• La vitesse de décrochage augmente légèrement.

Des volets

Les volets de courbure modifient la forme de la polaire :

• Volets positifs (vers le bas) : Améliorent la portance à basse vitesse (thermique), mais augmentent la traînée à haute vitesse.
• Volets négatifs (vers le haut) : Optimisent la polaire pour les hautes vitesses en réduisant la traînée de profil.

Vol optimal au McCready

La théorie de Paul McCready permet d'optimiser la vitesse de transition entre deux ascendances.

• Le calage de l'anneau (ou calculateur) dépend de la force de la prochaine ascendance espérée.
• Principe : Plus l'ascendance suivante est forte, plus on doit voler vite dans la descendance actuelle pour y arriver plus tôt, même si cela coûte de l'altitude.

Performances de vol pour les aéronefs monomoteur (Motoplaneurs/TMG)

Puissance moteur disponible

Sur un motoplaneur (TMG), la puissance disponible diminue avec l'altitude car la densité de l'air baisse, réduisant le remplissage des cylindres et l'efficacité de l'hélice.

Influence des facteurs atmosphériques

De la température

Une température élevée diminue la densité de l'air ($d$). Conséquences :

• Augmentation de la distance de décollage.
• Diminution du taux de montée.

De l'altitude

Plus l'altitude-pression augmente, plus les performances moteur et aérodynamiques diminuent. Il est crucial de calculer l'altitude-densité pour connaître les performances réelles de la

Planification des vols VFR, Préparation avant le vol

Planification du vol

Planification de la navigation VFR

1. Itinéraires, aérodromes, hauteurs et altitudes extraits des cartes VFR
2. Routes et distances mesurées sur les cartes VFR
3. Cartes d'aérodromes et guide d'utilisation des aérodromes
4. Données pour la planification des communications et de la radionavigation
5. Finalisation du plan de navigation

Préparation avant vol

Briefing AIP et NOTAM

1. Equipements et services au sol
2. Départ, destination, arrivée et aérodrome de dégagement
3. Système de voies aériennes et structure de l'espace aérien

Briefing météorologique

1. Extraction et analyse des documents appropriés

Emport de carburant

1. Connaissances générales
2. Calcul avant le vol du carburant
   1. Calcul du carburant supplémentaire
   2. Finalisation du chapitre carburant du le plan de vol

Plan de vol OACI (Plan de vol ATS), Plan de vol individuel

1. Format du plan de vol
2. Finalisation du plan de vol

Déroulement du vol, suivi et re-planification en vol

Suivi du vol

1. Contrôle de la route et des heures de passage
2. Gestion du carburant en vol
3. Re-planification en vol en cas de changements par rapport aux données de préparation

Exercices

Ces documents sont disponibles afin de stimuler l'apprentissage par d'autres moyens que la simple lecture. Chacun est libre de les utiliser comme il l'entend: en autonomie, dans le cadre d'un devoir donné par un ATO/DTO, en TP lors de cours en DTO...etc. Wiki-SPL.net propose le contenu mais n'a pas vocation à répondre aux demandes d'aides à l'apprentissage. Ce rôle est assuré par les formateurs des ATO/DTO dont il faudra se rapprocher !