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PERFORMANCES A / B Séance 4 Dec 1st, 2006 Frédéric NICAISE. Sommaire. → Rappels notions abordées lors de la séance 2 → Corrigé de la série d’exercices 3a → II-1 – Limitations Décollage : Synthèse sur performances décollage (09/10) Bilan des limitations décollage - PowerPoint PPT Presentation
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PERFORMANCES A / B Séance 4
Dec 1st, 2006Frédéric NICAISE
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Sommaire
→ Rappels notions abordées lors de la séance 2
→ Corrigé de la série d’exercices 3a
→ II-1 – Limitations Décollage : Synthèse sur performances décollage (09/10)
• Bilan des limitations décollage• Utilisation des CAP décollage - Exercices associés
→ II -2 - Limitations en route ( 032 04 04 00)• Rappels de mécanique du vol : montée-descente-croisière• Performances certification en route• Performances exploitation• Routes ETOPS• Utilisation des CAP - Exercices associés
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 :Notion de piste équilibrée ou balancée - determination
de V1
V1 balancée
Distance
vitesse
ASDR
TODR
Conditions fixées de: Masse / altitude pression température / vent / Pente piste
D
- Distance de décollage TODR = Distance d’accélération – arrêt ASDR
- Une piste sans PD ni PA est par définition équilibrée
- D est la distance de piste équilibrée (distance maxi requise) : on utilise toute la longueur de piste tant pour le décollage que pour l’accélération - arrêt
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Distance
Pour une TOW donnée
ASD
TODN
Piste équilibrée
TORNTODN-1
TORN-1
VEF+1sV1 équilibré VR
V1
Piste équilibrée lorsque le V1 correspond à la distance minimale
Rappels séance 3 :Notion de piste équilibrée ou balancée - détermination
de V1
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Détermination de V1 : Piste non balancée
- Piste possèdant un PA et/ou PD
- V1 Optimum balancée doit respecter les vitesses limitées par VMCG, VR et VMBE :
Distance
vitesse
ASDR
TODR
VMCG < V1 < VMBE < VR
V1 balancée VMCG
Distance requise piste balancée
Distance requise avec nouvelle V1 = VMCG
Si V1bal < VMCG (masses , T° et Zp )
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Détermination de V1 : Piste non balancée
Distance
vitesse
ASDR
TODR
V1 balancéeVMBE
Distance requise piste balancée
Distance requise avec nouvelle V1 = VMBE
Si VMBE < V1bal (masses , T° et Zp )
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Détermination de V1 : Piste non balancée
Distance
vitesse
ASDR
TODR
V1 balancéeVR
Distance requise piste balancée
Distance requise avec nouvelle V1 = VR
Si VR < V1bal (Tres bonnes capacités de freinage, phase de freinage raccourcie et V1 plus elevée)
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Plage de V1
Distance
vitesse
ASDR
TODR
V1 min
Distance requise piste balancée
Distance disponible
V1 max
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
MTOW
ASD
TODNMTOW limitée
piste
TORN
TODN-1
TORN-1
VEF+1s V1 min VR
V1
Masse maximale décollage limitée piste
V1 max
Plage
de
V1
Rappels séance 3 : Plage de V1
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Variation de masse avion en fonction de V1 - Plage de V1
M’
- Choix de V1mini si freinage médiocre / piste contaminée / marge sur VMBE
- Choix de V1 maxi si obstacles dans la trouée d’envol
Si masse T/O inférieure à la masse limitée piste : plage de V1
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Paramètres influençant V1
- Masse
- efficacité du freinage
- Stopway / clearway
- Zp / T°
- Vent
- Pente piste
- Braquage volets
- Etat piste (mouillée, contaminée)
- Rapport K= V2/VS
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Braquage volets
Augmentation du braquage volets :- Améliore le Cz
- Diminue la Vs et diminue les vitesses T/O
- Diminue les distances de T/O
- Augmente la traînée et dégrade les pentes (2e segment et obstacle)
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Décollage Piste contaminée
JAR 25X1591
- Plus de 25% de la surface (par bloc ou pas)- Plus de 3mm d’eau, de neige fondue ou poudreuse - Distance de décollage TODR et d’accélération arrêt
ASDR augmentent - Accélération affectée- Freinage affecté
Vitesse d’aquaplaning VP = 9 p / σp = pression pneu
σ = coeff du contaminant
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Décollage Piste contaminée / méthode CAP
→ Calcul de la masse maxi décollage piste sèche (fig 4.4 / 4.5 / 4.20 / 4.21)
→ Déterminer l’abattement de masse fonction de l’épaisseur de contaminant (fig 4.14)
→ Si zone grisée, déterminer masse maxi pour V1=VMCG (fig 4.14)
→ Masse maxi T/O = min(m maxi abattue, m maxi (V1=VMCG)
→ Déterminer V1, VR, V2 piste sèche pour Masse maxi piste contaminée (fig 4.8 / 4.9) – si zone grisée, vérifier VMCG
→ Déterminer abattement sur V1 à partir de masse abattue (fig 4.14)
→ effectuer abattement sur V1 (ajuster si nécessaire V1 à VMCG)
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Décollage ‘improved climb’ : optimisation du
rapport K=V2/VS
- Limitation 2e segment - Longueur de piste non utilisée en totalité- Objectif : utiliser la longueur de piste dispo et améliorer les conditions
de pente
Optimisation des performancesInfluence de K = V2 / VS1g - code limitation 2 = 1
Masses
K = V2/VS1g
Masses
K = V2/VS1g
MTOW
K OPTI
MTOWMTOW
K OPTI
K OPTI
1,13 1,351,13 1,35
1 Piste
2 2ème Segment
1 Piste1 Piste1 Piste1 Piste
2 2ème Segment2 2ème Segment2 2ème Segment2 2ème Segment
La MTOW est obtenue pour V2 / VS1g OPTI
3 Obstacle
6 Energie freins
3 Obstacle3 Obstacle3 Obstacle3 Obstacle
6 Energie freins6 Energie freins6 Energie freins6 Energie freinsMTOW K fixé
K fixé
MTOW K fixé
K fixé
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Décollage ‘improved climb’ : optimisation du rapport K=V2/VS : m2thode CAP
→ Déterminer les masses limitatives piste / 2eme segment / pneu (fig 4.4 / 4.5 / 4.6)
→ Déterminer l’amélioration de masse limitative 2eme segment à partir de la masse limitative piste (fig 4.15)
→ Déterminer l’augmentation de V1 par translation horizontale (fig 4.15)→ Déterminer les augmentations de VR et V2 à partir de la masse limitative
2eme segment non augmentée (fig 4.15)→ Déterminer la nouvelle masse limitative 2eme segment→ Procéder de même avec la masse limitative pneu, déterminer l’amélioration
de masse limitative 2eme segment (fig 4.16) ainsi que les augmentations de vitesses V1, VR, V2
→ L’amélioration maxi de masse limitative 2eme segment est min (augment. de masse 2seg (piste), augment. Masse 2seg (pneu))
→ Déterminer les vitesses V1, VR, V2 pour la masse 2eme segment améliorée (fig 4.8 / 4.9)→ Appliquer les augmentations de vitesses déterminées en fig 4.15 et 4.16
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
OAT
Poussée
OAT du jour
Temp. fictive
Max - 25%
Tf max
Max
T de cassure
Hors domaine de vol D/L interdit
OAT
max
Limitationpression interne
LimitationEGT
******************_ _ _ _ _ _ _
Rappels séance 3 : Décollage à poussée réduite
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Décollage à poussée réduite
- Contexte : dans des conditions du jour ‘performantes’ (faible Zp, faible température, faible masse), le décollage normal n’utilisant pas toutes les distances disponibles, décollage à poussée réduite possible
- But : diminuer les contraintes moteur, améliorer la vie du moteur et réduire les coûts
- Cas d’interdiction :- Piste verglacée - Piste contaminée- Antiskid inop- Reverses inop- Procédure d’optimisation de V2- Conditions de windshear
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Décollage à poussée réduite (methode CAP)
- Détermination des températures correspondant aux conditions du jour (terrain, Masse) pour atteindre la limitation piste / 2eme segment / Pneu / obstacle (si nécessaire) : fig 4.4 / 4.5 / 4.6 / 4.20 – 4.21
- Sélectionner la plus faible des 4 températures ci-dessus qui devient la température fictive du jour
- Déterminer la température fictive maxi du jour (fig 4.17a)
- Déterminer la température fictive mini du jour (fig 4.17c)
- Pour cette température fictive mini, déterminer le N1% : fig 4.17c
- Calculer Δ (temp fictive mini – temp réelle)- - Déterminer le %N1 ajusté pour ce Δ T°, en déduire le N1 réduit final
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Rappels séance 3 : Limitations obstacles : trouée d’envol
Limitations liées au survol d ’obstaclestrouée d ’envol
1680 m
300 m
Changement de route< 15° en VMC
1680 m
300 m
Changement de route< 15° en VMC
4080 m
600 m
Changement de route < 15° en IMC ou>15° en VMC
4080 m
600 m
Changement de route < 15° en IMC ou>15° en VMC
6480 m
900 m
Changement de route > 15° en IMC
6480 m
900 m
Changement de route > 15° en IMC90 m
Extrémité de la longueur de décollage disponible
90 m90 m
Extrémité de la longueur de décollage disponible
Extrémité de la longueur de décollage disponible
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Rappels séance 3 : Limitations obstacles / CAP
- Trajectoire nette doit assurer une marge verticale de 35 ft au dessus de tous les obstacles de la trouée d’envol (50ft si inclinaison de +15°)
- Si décollage sur piste mouillée ou contaminée, marge verticale réduite à 15ft au dessus des obstacles
- Problématique des obstacles rapprochés : décollage rapide avec plus grand braquage volets mais attention pénalisation de la pente 2eme segment
- Problématique des obstacles éloignés : nécessité d’améliorer la pente 2e segment : optimisation du rapport K ou diminution du braquage volets
- CAP 698 : Abaque Fig 15.3
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Procédures anti bruit
- Aspect règlementaire : OACI annexe 16- 2 procédures NADP (Noise Attenuation Departure Procedure) NADP 1/NADP 2
NADP 1 : procédure visant à diminuer les nuisance sonores dans les zones les plus éloignées de l’aérodrome0- 1500 ft : montée jusqu’à 1500ft, N1 T/O, Flaps T/O, V2+10 ou 201500 – 3000 ft : V2 +10 ou 20, N1 montée3000 ft : accélération jusqu’à V montée – rentrée des volets
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Procédures anti bruit
NADP 2 : procédure visant à diminuer les nuisance sonores dans les zones les plus proches de l’aérodrome
0- 1000 ft : montée jusqu’à 1000ft, N1 T/O, Flaps T/O, V2+10 ou 201000 – 3000 ft : acccélération jusqu’à la vitesse mini volets 0 VZF, rentrée des volets, réduction de
poussée 3000 ft : accélération jusqu’à V montée
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Décollage : Synthèse des paramètres opérationnels
Max décollage(la plus faible de ces
limitations)
CDN
Exploitation
Mmax structure roulage - carburant roulageMmax structure décollageMmax pente 2ème segment ou finalMZFW + carburant au décollageMmax conditions pneus ou freinsMmax condition pisteMmax survol obstacles trouée d’envol
Cert. Struct.
Cert. pentes Segments – Pénalisation brute/nette – 2°segment : 2.4 % bi – 2.7 % tri – 3 % quadri
Cert. freins V1<Vmbe
Cert. pneus Vlof < Vt (tyre)
Exp. Piste ASDR < TORA + SWY
Exp. Piste TODR < TODA + CLW
Exp. Piste TORR < TORA
Exp. Obs. > 35 ft – si virage>15° et > 400ft : 50 ft – Piste mouillée : 15 ft
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Bilan Limitation décollage
Vent (face)
T° Zp Pente piste(+) = montante
Etat de la piste (contaminée)
Choix V1(+ grande)
Volets (braquage croissant)
K Masse
Masse struct roulage
Cert 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Masse struct décollage
Cert 0 0 0 0 0 0 0 0 0
2° segment Cert 0 - - 0 0 + - + -
Pneus Cert + - - 0 (-) - + - 0
Freins Cert + - - + (-) - + - -
Piste (ASD) Exp. + - - (+) (-) - + - -
Piste (TOD) (*) Exp. + - - (-) (-) + + + -
Piste (TOR) Exp. + - - (-) (-) + + + -
Obs. Proches Exp. + - - (-) (-) - + - -
Obs. éloignés Exp. + - - (-) (-) + - + -
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Limitations en route :Performance certification en route
- Trajectoire nettes N-1 moteurs- Pente nette = pente brute – 1.1% #2
- 1.4 % #3 -1.6 % #4
- Trajectoires N-2 moteurs- Pente nette = pente brute – 0.3% #3
- 0.5 % #4
- Plafond N-1 moteurs - Plafond brut : vario 0 : altitude à laquelle rétablira l’avion suite à panne moteur- Plafond net : plafond atteint avec trajectoire nette / pente nette telle que pente brute pénalisée de 1.1 / 1.4 / 1.6 %
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Limitations en route :Performance en route : exploitation
- Principe : On envisage la panne d’un réacteur (N-1) en tout point de la route, l’avion doit pouvoir poursuivre sa route en respectant les marges au dessus et la panne de (N-2) moteurs pour les quadri ou tri moteurs
- Obstacles à considérer en croisière : tous les obstacles situés à 5 NM de part et d’autre de la route prévue
- trajectoires nettes
- Marges et méthodes de franchissement des obstacles - Règle classique- Down Hill Rule (DHR) ou drift down
- Dans les 2 cas : 3 paramètres à déterminer - point critique
- masse maxi au point critique
- niveau de vol de rétablissement
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Limitations en route : Panne N-1 moteurs : règle classique
- Marge de 1000 ft au dessus de l’obstacle
- Descente à pente mini soit à finesse maxi
> 0 au dessus de l’obstacle
-- point critique- masse maxi au point critique- niveau de vol de rétablissement
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Limitations en route : Panne N-1 moteurs : règle Drift down
Franchissement obstacles en descente avec Marge de 2000 ft au dessus de l’obstacle
- point critique- masse maxi au point critique- niveau de vol de rétablissement
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Limitations en route : Panne N-2 moteurs
Cas des tri ou quadri moteurs- Règle des 90 minutes :
- Un #3 ou #4 moteurs peut voler à + de 90 min d’un aérodrome accessible si (OPS 1.505) :- La traj nette N-2 moteurs permet de respecter la marge de 2000 ft au dessus du sol et des obstacles- Panne envisagée au point le plus critique de la route de l’avion- Traj nette N-2 moteurs permet de garantir un pente > 0 à 1500 ft au dessus du terrain de detination- Vidange si procédure existe- Masse au moment de la panne #2 doit permettre d’inclure le carburant suffisant pour atteindre
l’aérodrome de destination (1500 ft + palier de 15 min)
ATPL18 -032 – seance4 - F.NICAISE – Nov06
Limitations en route : Panne N-2 moteurs
Cas des bi moteurs- Principe de base : OPS 1.245Un #2 moteurs NE peut voler à + de 60 min vitesse N-1 moteurs d’un aérodrome adéquat
- Règle dérogatoire : OPS 1.246 ETOPS (Extended Twin OperationS)Un exploitant peut être autorisé à exploiter des appareils Bi moteurs sur des routes telles que l’avion se trouve à plus de
60 minutes vitesse N-1 moteurs d’un aérodrome adéquat - autorisation 90 minutes
- autorisation 120 minutes- autorisation 180 minutes
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