Fiche Memo 12 : Effet Moteur

Assiette

• L'augmentation de puissance tend à faire cabrer l'avion et inversement
• La gouverne de profondeur permet de contrer cet effet

Symétrie de vol

• A faible vitesse et forte puissance, le souffle hélicoïdale de l'hélice frappe les surfaces verticales et tend à faire tourner l'avion sur l'axe de lacet.
• C'est la raison pour laquelle l'avion peut faire une embardée lors du décollage

Couple de renversement

• Un peu moins notable sur les petits appareils, ce couple est la tendance de l'avion à vouloir tourner sur son axe de roulis dans le sens inverse de l'hélice.
• Cet effet est remarquable au sol où un des deux trains est plus enfoncé que l'autre.

Couple gyroscopique
Ce couple est encore un peu mystérieux pour moi.

• Pour une hélice tournant dans le sens horaire par exemple, lors d'un changement de direction l'hélice aura tendance à partir dans la direction demandée+90°.

Fiche Memo 11 : Effet secondaire des gouvernes

le lacet inverse
Lors d'un virage à droite par exemple, l'aileron gauche se baisse et créer une trainée. L'aile gauche ralenti donc par rapport à l'aile droite. L'avion va donc tournée sur son axe de lacet vers la gauche.

le roulis induit
Lorsque la gouverne est braquée à droite, l'aile gauche va plus vite que l'aile droite, elle à donc plus de portance, l'avion s'incline donc à droite.

Le moment d'amortissement en lacet
Lorsque la gouverne est braquée à droite, l'aile gauche génère une trainée plus importante, ce qui provoque un mouvement de lacet tendant à s'opposer à la rotation en lacet commandée.

Le dérapage
Quand le vent relatif n'est pas parallèle à l'axe longitudinal de l'avion il y a dérapage. L'aile sous le vent génère moins de portance, l'avion à donc tendance à s'engager en roulis. A faible vitesse cela peut engendrer un départ en vrille.

La stabilité de route/Effet girouette
Le vent relatif pousse les surfaces verticale, ce qui tend à annuler le dérapage.

L'effet dièdre
Lors d'un dérapage l'aile au vent se "soulève" un peu, ce qui créer un mouvement de roulis et tend à annuler le dérapage.

Fiche Memo 10 : Le décollage

Alignement sur la piste
Attention à l'erreur de parallaxe, prendre une référence en face de soit et non pas par rapport à l'hélice.

Mise en puissance
La mise en puissance provoque une dissymDistance de décollage (DF 15 ) :étrie de l'air autour du fuselage qui diminue quand la vitesse augmente. il est donc nécessaire d'effectuer une action à gauche sur le palonnier.

Rotation
A vitesse de décollage (55 nœuds) cabrer pour atteindre l'assiette intermédiaire.

Montée
Lorsque la vitesse de montée est atteinte (75 nœuds) on affiche l'assiette de montée définitive.

Symétrie de vol
Pour bénéficier des meilleurs performances, il est nécessaire d'avoir un vol symétrique, l'avion de doit pas déraper.
Sur le cockpit la bille renseigne sur la symétrie:

• La bille est à gauche, il faut faire une action à gauche sur le palonnier
• La bille est à droite, il faut faire une action à droite sur le palonnier

Performance au décollage
Deux distances permettent d'apprécier les performances du décollage :

• Distance de roulement au décollage : Distance entre le lâcher des freins et la séparation des roues du sol.
  
• Distance de décollage (DF 15) : Distance entre l'endroit ou les routes quittent le sol et une altitude de 15 mètres.

Effet de sol

A la sortie de l'effet de sol la portance diminue. Attention donc à ne pas trop cabrer, un enfoncement voir un décrochage pourrait se produire.

Fiche Memo 9 : Trajectoire sur le plan Horizontale

En vol non incliné la portance est égale au poids.

Le Virage

Pour virer, on incline la portance. Cela créer :

• Une force déviatrice (vers la droite sur le dessin).
• Réduit la force qui s'oppose directement au poids, l'avion a donc tendance à descendre, pour éviter cela il faut augmenter la portance, donc l'incidence, donc tirer le manche
  

La gouverne verticale, via l'effet "girouette", permet d'orienter le nez sans quoi l'avion volerait en crabe. Le but est de maintenir le nez dans l'axe du vent relatif, le vol est alors dit "Symétrique".

Relation Rayon de virage/inclinaison/vitesse

faible vitesse = petit rayon de virage
grande vitesse = grand rayon de virage
faible inclinaison = grand rayon de virage
grande inclinaison = petit rayon de virage

Facteur de Charge

C'est une grandeur qui traduit l'effort sur l'aile :

n = Portance/ Poids de l'avion

Pour maintenir l'avion à une altitude données pendant un virage il faut augmenter la portance, le pilote ressent alors une sensation d'écrasement proportionnelle au facteur de charge

Inclinaison	Facteur de charge	Augmentation de la portance
30°	1,15	115,00%
45°	1,45	140,00%

On note qu'à 45° on se sent 1,45 fois plus lourd.

• Ce facteur de charge varie quelque soit l'évolution (virage, montée, descente, ressource )
• Ce facteur est d'autant plus important que la vitesse et l'angle de virage le sont
• Le facteur de charge supporté par l'avion figure dans le manuel de l'appareil
• Plus le facteur de charge est important plus la vitesse de décrochage est élévée :

Facteur de charge	inclinaison	Augmentation de la vitesse de décrochage
1	0°	0,00%
1,15	30°	10,00%
1,4	45°	20,00%
2	60°	40,00%

Expression des Forces
Le poids et la portance s'exprime en Newton, ainsi pour un avion de 1000 kg on a un poids de:

1000kg * 9,6 m/s/s = 9600 N

Où 9,6 correspond à l'accélération de la pesanteur. On peut alors connaitre la force exercée pour une inclinaison de 45° :

1,45 * 9600 = 13920 N

Le compensateur

• Le compensateur permet d'annuler un effort à cabrer ou à piquer.
• En déplaçant la molette vers le haut on annule l'effort à cabrer et inversement
• C'est une surface en bout de gouverne qui s'articule autour d'un axe et créer un moment opposé au moment de la gouverne par effet levier
  

Fiche Memo 8 : Trajectoire dans le plan vertical

Relation Assiette, Incidence, Pente
D'après le dessin on peut donc retenir :

Assiette = Pente + Incidence

Pente = Angle entre la Trajectoire et l'Horizontal
Incidence = Angle entre la Trajectoire et l'Horizontal

• Assiette de palier : Vol horizontal (0°)
• Assiette de descente : < 0°
  
• Assiette de montée : > 0°
• Assiette de virage : > 0°

Relation Incidence-Vitesse
Pour garder une portance constante :

• Lorsque la vitesse augmente il faut diminuer l'incidence
• Lorsque la vitesse diminue il faut augmenter l'incidence

Ce principe s'applique à tout les régimes de vols (palier, montée, descente, virage).

Relation Incidence-Pente
Si la vitesse est maintenue constante lors d'un changement de trajectoire en augmentant/diminuant l'incidence, on remarque qu'une fois la trajectoire redevenu rectiligne, l'incidence reprend quasiment sa valeur initiale.

Vol en palier
Pente à 0°. Les force s'exerçant sur l'avion s'équilibrent.
Le Variaomètre permet de vérifier que la vitesse de montée/descente est bien à 0.

Vol en montée
Le poids étant toujours perpendiculaire au sol, une force de "trainée" à cause du poids apparait.

En montée :

• La vitesse doit être maintenue constante pour des raisons de performances, il faut donc augmenter la puissance moteur.
• La vitesse idéale correspond à une assiette idéale.
• La vitesse optimale de montée se trouve dans le manuel de vol de l'appareil.

Vol en descente
Comme pour la montée, le poids créer une traction.

En descente :

• Baisser la puissance moteur pour ralentir.
  
• Le variomètre permet de contrôler la descente.
• Attention à ne pas dépasser la Vno en cas de turbulence et la Vne autrement (cf .Manuel de vol).
  
• En cas de panne moteur l'avion plane très bien, cependant attention au temps de vol restant !
  
• En cas de descente prolongée, ne pas réduire les gazs complètement, ou remettre les gazs de temps à autre afin d'éviter le serrage du moteur
  

Fiche Memo 7 : Avant le décollage et après l'atterrissage

Toutes les actions de vérification avant/après vol sont détaillées dans la check-list de l'avion, voici les principales vérifications.

Visite Pré-Vol

• Vérifier le plein
• Vérifier les signes de fuite
• Vérifier le niveau huile
• Vérifier l'état générale ( surface de l'avion, écrasement des amortisseurs, etc.)
• Purger les réservoirs pour vider l'eau qu'ils peuvent contenir ( lors du premier vol de l'avion au matin )

Installation à bord

• Les jambes ne doivent pas être en extension totale
• Toutes les commandes doivent être accessible
  
• Régler le siège en hauteur pour avoir la meilleur visibilité des commande et de l'extérieur
  

Mise en route

• S'assurer que le souffle de l'hélice n'endommage ni infrastructure ni personnes
• Vérifier l'état de la surface de vol sous l'hélice
• Si possible, Effectuer la mise en route face au vent
• Vérifier la pression d'huile ( au bout de 30 secondes )
  

Le Roulage

• Diriger l'avion avec le palonnier
• Utiliser les ailerons par vent traversier supérieur 15kt et ce en mettant le manche en buté du coté du vent
• La gouverne de profondeur peut également être utilisé par vent fort de face ou de dos avec les appareils à train classique
  

Arrêt du moteur

• Noter dans le carnet de route les anomalies de vol, si il y en a
  
• Penser à arrimer l'avion si il reste à l'exterieur
  

Fiche Memo 6 : Les gouvernes

Les gouvernes permettent de faire tourner l'avion sur ces trois axes en appliquant un moment.
L'application du moment se fait par diminution ou augmentation de la portance.

Gouverne de profondeur
Applique à l'axe de tangage un moment.

Gouverne de direction
Applique à l'axe de lacet un moment.

Ailerons
Applique à l'axe de roulis un moment.

Fiche Memo 5 : Pourquoi l'avion vole

Résultante Aérodynamique


C'est ce qui fait voler l'avion, soit :

• Le Vent relatif créer une Dépression sur l'extrados ( la courbure de l'extrados oblige l'air à parcourir plus de distance que l'air sur l'intrados, l'air va donc plus vite )
  
• Le Vent relatif créer une Pression sur l'intrados
• Le Vent relatif est dévié vers la bas
  

La résultante aérodynamique se décompose en deux vecteurs :

• Za: La Portance qui porte l'avion
• Xa: La Trainée qui s'oppose au déplacement (trainée induite, trainée de frottement et trainée de profil)
  

Incidence : Angle d'inclinaison du profil de l'aile. Plus cette inclinaison est grande plus la dépression et donc la portance de l'avion est élevée. Ceci est valide jusqu'au point de décrochage

Tourbillon Prandtl : La circulation de l'air sur l'extrados et l'intrados peut être matérialisé comme un tourbillon, c'est le tourbillon de Prandtl, plus la corde de l'aile est importante plus le tourbillon est important.


Tourbillon marginal : Ces tourbillons se trouvent en bout d'aile, sans profil pour les guider comme c'est le cas pour les tourbillons de Prandtl, ils créent :

• La Trainée induite
• La Turbulence de sillage : Vortex créés en bout d'aile cf. photo ci-avant. Peut être dangereux pour un petit avion suivant un gros porteur. Ce vortex diminue en approche du sol. C'est l'Effet de Sol.

Trainée de Frottement : Créer par le frottement de l'air sur la surface de l'aile.
Trainée deProfil : Créer par les bords de fuite.

Les paramètres de la résultante aérodynamique
Za = 1/2 p*V*2*S*Cz et Xa = 1/2 p*V*2*S*Cx

p : Masse volumique de l'air, varie en fonction de l'altitude et de la température. Diminue lorsque la température augmente ou lorsque l'altitude augmente.
V : Vitesse d'écoulement de l'air
S : Surface alaire
Cx et Cz : Coefficient aérodynamique (dont l'état de surface de l'aile )

Remarque : L'augmentation de l'allongement entraine une diminution de la trainée induite puisque l'on réduit la corde de l'aile.

Décrochage : Si l'incidence est trop forte la portance diminue et ne compense plus le poids de l'avion qui chute.

Finesse : Cz/Cx. Plus la finesse est grande, moins l'avion consomne d'energie pour voler. La finesse varie en fonction de l'incidence et de la vitesse. Il existe une incidence où la finesse est la plus grande possible et ou l'avion consomne le moins d'énergie. Cette incidence varie également en fonction du vent.

Le pilote maintient la portance constante en jouant sur la vitesse ET l'incidence.

Fiche Memo 4: Atmosphère Type

Paramètres de l'atmosphère

• Température : Les points de l'atmosphère de même température forme une surface appelées isotherme
• Pression : Les points de l'atmosphère de même pression forment une surface appelées isobar
• Densité: (Masse d' 1m3 d'air pour une pression et une température données) / (Masse d'1m3 d'air au niveau de la mer ( 1,225 kg à 15°C ))
• Hygrométrie : Humidité de l'air

Atmosphère Type

C'est un modèle permettant de se faire une idée des conditions que l'on rencontre et réaliser une comparaison entre condition réels et Atmosphère type :

Altitude (ft)	Altitude (m)	Pression (hPa)	Température °C
45000	13716,00	148,2	-56,5
44000	13411,20	155,4	-56,5
43000	13106,40	163	-56,5
42000	12801,60	171	-56,5
41000	12496,80	179,4	-56,5
40000	12192,00	188,2	-56,5
39000	11887,20	197,5	-56,5
38000	11582,40	207,1	-56,5
37000	11277,60	217,3	-56,5
36000	10972,80	228	-56,5
35000	10668,00	239,1	-54,2
34000	10363,20	250,6	-52,3
33000	10058,40	262,6	-50,3
32000	9753,60	275,1	-48,3
31000	9448,80	288,1	-46,3
30000	9144,00	301,5	-44,4
29000	8839,20	315,4	-42,4
28000	8534,40	329,9	-40,4
27000	8229,60	344,9	-38,4
26000	7924,80	360,4	-36,5
25000	7620,00	376,5	-34,5
24000	7315,20	393,2	-32,5
23000	7010,40	410,5	-30,5
22000	6705,60	428,3	-28,5
21000	6400,80	446,8	-26,6
20000	6096,00	466	-24,6
19000	5791,20	485,8	-22,6
18000	5486,40	506,3	-20,6
17000	5181,60	527,5	-18,7
16000	4876,80	549,4	-16,7
15000	4572,00	572,1	-14,7
14000	4267,20	595,5	-12,7
13000	3962,40	619,6	-10,7
12000	3657,60	644,6	-8,8
11000	3352,80	670,4	-6,8
10000	3048,00	696,9	-4,8
9000	2743,20	724,4	-2,8
8000	2438,40	752,7	-0,8
7000	2133,60	781,9	1,1
6000	1828,80	812	3,1
5000	1524,00	843,1	5,1
4000	1219,20	875,1	7,1
3000	914,40	908,1	9,1
2000	609,60	942,1	11
1000	304,80	977,2	13
0	0,00	1013,2	15
-1000	-304,80	1050,4	17
-2000	-609,60	1088,7	19

Fiche Memo 3 : Contraintes sur la Cellule

Les Matériaux

En aéronautique seul la déformation élastique est tolérée. Le matériau se déforme sous l'effort puis reprend sa place lorsque l'effort cesse.

Les différents matériaux constituant l'avion vieillissent au fil du temps et des heures de vol. Il y a donc une visite d'entretien périodique.

Efforts subis

• Au roulage : C'est le train d'atterrissage qui subit toutes les contraintes
• En évolution : L'inclinaison de l'appareil, la vitesse et les turbulences augmentent les efforts sur la cellule
• L'atterissage : C'est le train d'atterrissage qui subit toutes les contraintes

Les Vitesses Limites

Vno : Velocity Normal Operating, Vitesse à ne pas dépenser dans un environnement turbulent.
Vne : Velocity Never Exceed, Vitesse à ne jamais dépasser.
Va : Vitesse maximale autorisée permettant de braquer complètement les gouvernes.

Fiche Memo 2 : Les commandes de vol

1: Anémomètre
2: Horizon Artificiel
3: Altimètre
4: Coordinateur de virage
5: Conservateur de cap
6: Variomètre
7: Indicateur de dépression
8: Tachymètre
9: Frein de Parc
10: Pression d'huile
11: Température d'huile
12: Pression d'essence
13: Voltmètre
14: Jaugeur d'essence
15: Compas magnétique
16: Voyants d'alerte
17: Inverseur jour/nuit
18: Éclairage
19: Interrupteurs-Disjoncteurs
20: Fusible
21: Disjoncteurs ré-armables
22: Commande de gaz
23: Prise micro-casque
24: Aérateurs
25: Interrupteurs disjoncteurs batterie et excitation alternateur
26: Sélecteur magnétos
27: Commande de mixture
28: Pompe électrique
29: Commande de réchauffage carburateur
30: Commande de robinet d'essence
31: Bouton de démarreur
32: Volant de commande de Trim de profondeur
33: Indicateur de position de Trim
34: Commandes de chauffage/désembuage
35: Télécommande de balise de détresse
36: Interphone de bord
37: Indicateur VOR/LOC
38: Horamètre
39: EGT (Température des gaz d'échappement)
40 CHT (Température culasse)
41: Température d'air carburateur

Fiche Memo 1 : Description de la Cellule

Allongement :
Allongement = Envergure/Corde Moyenne

Dièdre :
Angle que forme le longeron de l'aile avec le plan horizontal.

Position du carburant :
La plupart du temps les réservoirs de carburant sont situés dans les ailes afin de diminuer l'effort (le moment) de flexion sur l'emplanture.

Les Trains d'atterrissage :
Il existe principalement deux trains d'atterrissages :

• Tricycle : Une roue sous chacune des ailes et une roulette de nez souvent couplée au palonnier.
• Classque : Une roue sous chacune des ailes et une roulette de queue.

Les empennages :

• Cruciforme : Comme sur le dessin
• T : Comme son nom l'indique
• V : Comme son nom l'indique

Les ailes

• Ailes basses
• Ailes hautes