Formation FI(A) : Virages en palier, montée et descente. Symétrie du vol. (Briefing long AéroPyrénées)

Briefing long : Virages en palier, montée et descente. Symétrie du vol.

Objectif : effectuer des virages symétriques en palier, montée et descente.

Virages en montée, palier et descente. Symétrie du vol.François SUTTER (19/02/2016)

Utilité :

Changements de trajectoires,

Maîtrise de la trajectoire dans les plans horizontaux et verticaux,

Préparation aux circuits d’aérodrome.

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Virages en montée, palier et descente. Symétrie du vol.

OBJECTIFS ET UTILITE

Chapitre I : Rappels 05• La sécurité en virage 06• L’orientation des commandes 09• Le contrôle du cap 10• Les forces en présence 15• La relation assiette / incidence 16Chapitre II : Les effets liés au virage 17• Le poids apparent 18• La nécessité d’augmenter la portance 19• La relation incidence / vitesse 20• Le lacet inverse 21• Le roulis induit 22• Le facteur de charge 23• Les vitesses de décrochage 25Chapitre III : La symétrie 26• L’instrument qui indique la symétrie 27• Le virage symétrique 28

• Le virage dérapé 29• Le virage glissé 30• Vidéo de la démonstration avec un fil de laine

32

• Questions 32Chapitre IV : Les différentes sortes de virages

34

• Préambule 35• Virage en palier à altitude constante 34• Virage en palier à vitesse constante 38• Virages en montée 42• Virages en descente 44Chapitre V : Les erreurs fréquentes 46Conclusions & Questions 48



SOMMAIRE

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Un virage est un changement de direction exécuté soit dans le plan

horizontal, soit en montée ou en descente.

Chapitre I : Les rappels-> La sécurité en virage-> L’orientation des commandes-> Le contrôle du cap-> Les forces en présence-> La relation assiette / incidence


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Virages en montée, palier et descente. Symétrie du vol.[I] LES RAPPELS – [II] EFFETS – [III] SYMETRIE – [IV] LES

VIRAGES

2

On regarde devant ; 1 On part du côté droit ;

3 Pour finir le scan visuel

du côté du virage.

On regarde toujours dehors en virage pour assurer la sécurité.

LES RAPPELS : La sécurité en virage (1/5)

Avant d’effectuer un virage à gauche :

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VIRAGESLES RAPPELS : La sécurité en virage (1/5)

Avant d’effectuer un virage à droite : 2

On regarde devant ;

On part du côté gauche ;

1 3 Pour finir le scan visuel

du côté du virage.

On regarde toujours dehors en virage pour assurer la sécurité.

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VIRAGESLES RAPPELS : La sécurité en virage (1/5) La visibilité en virage dépend également des avions :

Ailes basses (Pa28, …) : Excellente visibilité horizontale Aucune visibilité sous l’avion

Ailes hautes (Cessna, …) : Mauvaise visibilité horizontale Excellente visibilité sous l’avion

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On regarde le RPB.



VIRAGESLES RAPPELS : Comment orienter les commandes ?

(2/5) Pour un virage :

On tourne le volant dans le sens désiré.

On maintient le taux de virage.

On pilote la symétrie.

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VIRAGESLES RAPPELS : Le contrôle du cap (3/5) Les caps se lisent sur l’instrument

appelé « Conservateur de cap ».

En virage on doit partir d’un cap pour arriver à un autre cap.

La sortie de virage doit être anticipée, pour ne pas dépasser le cap.

Il faut donc connaître/calculer le cap d’anticipation (1/3 de l’inclinaison).

En virage à gauche, les caps vont diminuer.

En virage à droite, les caps vont augmenter.

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VIRAGESLES RAPPELS : Le contrôle du cap (3/5)

Où se situe le conservateur de cap ?10/48



VIRAGESLES RAPPELS : Le contrôle du cap (3/5) On utilise le Cap magnétique

Axe du

fuselage

Nm

Cm

Route Vraie -> Dérive -> Cap Vrai -> Déclinaison Magnétique -> Cap Magnétique -> Déviation = Cap Compas

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VIRAGESLES RAPPELS : Le contrôle du cap (3/5) Quel est mon cap d’anticipation ?

Je vire à gauche

Mon inclinaison est de 15°

Je suis au cap 010°

010°

Formule du cap d’anticipation (1/3 de l’inclinaison).

Je souhaite arriver au cap 340°

340°

Réponse =

345°

Réponse = 345°

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VIRAGESLES RAPPELS : Le contrôle du cap (3/5) Quel est mon cap d’anticipation ?

Je vire à droite

Mon inclinaison est de 30°

Je suis au cap 270°

270°

Formule du cap d’anticipation (1/3 de l’inclinaison).

Je souhaite arriver au cap 340°

340°

Réponse =

330°

Réponse = 330°

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VIRAGESLES RAPPELS : Les forces en présence (4/5)

L’avion est soumit à 4 forces :

La traînée ; Le poids ;

La traction ; La portance.

La Portance s’oppose au Poids.

La Traction/Poussée de l’hélice s’oppose à la Traînée globale.

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VIRAGESLES RAPPELS : La relation Assiette/Incidence (5/5) Assiette : Angle formé entre l’axe

longitudinal de roulis et l’horizon. L’assiette est = à l’incidence + la pente.

Incidence de l’aile : Angle formé entre la corde de profil et le vent relatif.

Incidence de l’avion : Angle formé entre l’axe longitudinal de roulis et le vent relatif.

Pente : Angle formé entre la trajectoire de l’avion (montante ou descendante) et l’horizon.

L’assiette pilote l’incidence qui génère la portance.

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Toutes les gouvernes, lors de leur braquage,

produisent des moments qui font pivoter l’avion

autour de ses 3 axesChapitre II : Les effets-> Le poids apparent-> La relation incidence-vitesse-> Le lacet inverse-> Le roulis induit-> Le facteur de charge-> Les vitesses de décrochage


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VIRAGESLES EFFETS LIES AU VIRAGE : Le poids apparent (1/6)

La portance se décompose en 2 forces :

La force centripète ;

Celle qui s’oppose au poids ;

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VIRAGESLES EFFETS LIES AU VIRAGE : Le poids apparent (1/6)

Si on augmente l’inclinaison :

Donc le poids apparent augmente.

La force centrifuge augmente ;

Afin de rester et maintenir le palier, il faut augmenter la portance.

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VIRAGESLES EFFETS LIES AU VIRAGE : La relation Incidence-

Vitesse (2/6) Pour augmenter la portance, il faut augmenter l’incidence.

L’augmentation de l’incidence va générer une diminution de vitesse (augmentation de la traînée induite).

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VIRAGESLES EFFETS LIES AU VIRAGE : Le lacet inverse (3/6) Lors de la mise en virage, l’aileron qui

s’abaisse offre au vent relatif une surface plus importante, donc une traînée plus importante que l’aileron qui se lève.

L’aile côté aileron baissé recule, et l’aile côté aileron levé avance.

Cela produit une embardée de nez de l’avion à l’opposé de l’inclinaison (donc du sens du virage).

Pour contrer cet effet on accompagne le virage en coordonnant une action du palonnier dans la même direction que le virage.

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VIRAGESLES EFFETS LIES AU VIRAGE : Le roulis induit (4/6) Lorsque la direction est braquée il se

produit un mouvement de lacet. L’aile opposée au braquage avance (donc l’autre aile recule).

Roulis induit par différence de portance : l’aile qui avance voit sa portance augmentée. Ce défaut est corrigé par le dièdre de l’aile.

Roulis induit par différence de force centrifuge : Le rayon de virage de l’aile basse est plus petit que celui de l’aile haute. Le déséquilibre des forces centrifuges engendre un roulis induit. Pour contrer cet effet on conserve un peu de manche dans le sens contraire du virage.

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VIRAGESLES EFFETS LIES AU VIRAGE : Le facteur de charge

(5/6) C’est le rapport entre le poids apparent et le poids réel.

Il est lié à l’inclinaison.

Formule :

Notre avion est limité à : +3,8 G (Confère Partie 4 du Manex 01- LIMITATIONS - Edition 01 - 30 Avril 2015.pdf)

Les G négatifs et manœuvres inversées sont interdites.

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VIRAGESLES EFFETS LIES AU VIRAGE : Le facteur de charge

(5/6)Inclinaison Facteur de

chargeRacine carré Résultat

10° 1,015 1,008 1,31

20° 1,05 1,03 1,34

37° 1,25 1,12 1,45

45° 1,41 1,19 1,55

60° 2 1,41 1,84

La vitesse de décrochage est proportionnelle à la racine carrée du facteur de charge.

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VIRAGESLES EFFETS LIES AU VIRAGE : Les vitesses de

décrochage (6/6)

Configuration Inclinaison 0°

Inclinaison

20°

Inclinaison

37°

Inclinaison

45°

Inclinaison

60°

Vs (volet 0°) 50 kts 52 kts 60kts 63kts 71 kts

Vso (volet 40°) 44 kts 46 kts 53 kts 55 kts 63 kts

Toute inclinaison > 37° est hors domaine (donc interdite). A faible vitesse, on limite l’inclinaison. Le coefficient de sécurité est de

1,45 dans le domaine de vol.

En virage, pour une même vitesse, on a un angle d’incidence plus élevé, l’incidence de décrochage sera donc atteinte à une vitesse supérieure.

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En virage, le pilote doit conjuguer ses actions sur le

volant et le palonnier pour maintenir un écoulement de

l’air symétrique.Chapitre III : La symétrie du vol-> L’instrument qui la mesure-> Le virage symétrique-> Le virage dérapé-> Le virage glissé-> Exercice


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VIRAGESLA SYMETRIE DU VOL : L’instrument qui la mesure (1/4) Le vol est symétrique quand l'écoulement de l'air est parallèle au plan de

symétrie de l'avion. Sinon il est en dérapage. L'instrument permettant de détecter le dérapage est la "bille".

Pour ramener l'avion en vol symétrique il faut agir sur le palonnier dans le sens indiqué de la bille.

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VIRAGESLA SYMETRIE DU VOL : Le virage symétrique (2/4)

Un virage est symétrique, lorsque l’écoulement de l’air est symétriquement réparti autour de la peau de l’avion. Les particulaires d’air viennent d’en face.

On constate que la bille est au centre.

Si la bille est au centre, il n’y a pas de correction à faire au palonnier.

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VIRAGESLA SYMETRIE DU VOL : Le virage dérapé (3/4)

Les particulaires d’air viennent de l’extérieur du virage. L’aile extérieure à une portance + importante que l’aile intérieure. L’avion à tendance à s’incliner et à piquer.

On constate que la bille est à l’extérieur du virage.

« Le pied chasse la bille » : action sur le palonnier extérieur afin de revenir en vol symétrique.

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VIRAGESLA SYMETRIE DU VOL : Le virage glissé (4/4)

Les particulaires d’air viennent de l’intérieur du virage. L’aile intérieure à une portance + importante que l’aile extérieure. L’avion à tendance à revenir à inclinaison nulle.

On constate que la bille est à l’intérieur du virage.

« Le pied chasse la bille » : action sur le palonnier intérieur afin de revenir en vol symétrique.

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VIRAGESLA SYMETRIE DU VOL : Démonstration avec un fil de

laine

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https://www.youtube.com/watch?v=XzLVLMha_LI



VIRAGESLA SYMETRIE DU VOL : De quel côté faut-il corriger ?

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VIRAGESLA SYMETRIE DU VOL : De quel côté faut-il corriger ?

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Au cours d'un virage, l'avion décrit une trajectoire courbe intercalée entre deux

trajectoires rectilignes.Un virage est donc caractérisé par son rayon. La force centrifuge est d'autant

plus grande que le virage est plus serré :

Chapitre IV : Les différents virages-> Préambule-> Virages en palier à puissance constante-> Virages en palier à vitesse constante-> Virages en montée-> Virages en descente


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VIRAGESLES VIRAGES : Préambule (1/5)

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Virage en palier à puissance constante : lorsqu’on aura atteint l’altitude de croisière, on virera pour partir en exercice lors d’un vol local.

Virage en montée : pour atteindre une altitude plus élevée, tout en contournant une zone de survol interdite.

Virage en descente : entre la base et la finale, le dernier virage permet de s’aligner sur l’axe de piste en perdant l’altitude nécessaire.

Virage en palier à vitesse constante : en fin de vent arrière pour se présenter en base.



VIRAGESLES VIRAGES : En palier à puissance constante (2/5) L’avion est stabilisé à la vitesse de croisière (115 kts) en

palier Vérification de la sécurité. Déterminer le cap de sortie du virage.

Inclinaison à 30° (conjugaison avec le palonnier) avec le volant.

Variation d’assiette à cabrer (+ 2cm au-dessus de l’horizon)

Maintenir l’inclinaison constante.

On constate : une diminution de la vitesse indiquée (-10 kts).

Faire un circuit visuel adapté et anticiper la fin du virage.

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VIRAGESLES VIRAGES : En palier à puissance constante (2/5) Actions à effectuer par le pilote pendant le virage :

RPB : constater le défilement plus rapide du RPB sur l’horizon.

Altimètre : maintient de l’altitude.

Directionnel : contrôle du défilement des caps.

Sécurité : circuit visuel.

Indicateur bille-aiguille : contrôle de la symétrie et corrections au palonnier.

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VIRAGESLES VIRAGES : En palier à puissance constante (2/5) Actions à effectuer par le pilote à la sortie du virage :

Effectuer simultanément une action souple et coordonnée du volant et du palonnier pour revenir à l’inclinaison nulle.

Mettre le repère pare-brise sur l’horizon.

Circuit visuel : Altimètre, sécurité, directionnel.

On constate : une augmentation de la vitesse indiquée (+10kts).

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VIRAGESLES VIRAGES : En palier à vitesse constante (3/5) L’avion est stabilisé à la vitesse d’attente (80 kts / 1900 tours) en

palier Vérification de la sécurité. Déterminer le cap de sortie du virage.


Variation d’assiette à cabrer (+ 1cm au-dessus de l’horizon)

Maintenir l’inclinaison constante.

Augmenter la puissance pour garder une Vi constante : 1 cm => 100 tours/min (2000 tours) => 05kts.

On constate : une diminution de la vitesse indiquée (- 05 kts).


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VIRAGESLES VIRAGES : En palier à vitesse constante (3/5) Actions à effectuer par le pilote pendant le virage :

RPB : constater le défilement plus rapide du RPB sur l’horizon.

Altimètre : maintient de l’altitude.

Anémomètre : maintien de la puissance avec la manette des gaz.

Directionnel : contrôle du défilement des caps.

Sécurité : circuit visuel. Indicateur bille-aiguille : contrôle de la symétrie et corrections au

palonnier.

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VIRAGESLES VIRAGES : En palier à vitesse constante (3/5) Actions à effectuer par le pilote à la sortie du virage :


Mettre le repère pare-brise sur l’horizon.

Ré ajuster la commande de puissance à la valeur initiale (1900 à tours).

Circuit visuel : Altimètre, sécurité, anémomètre et directionnel.

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VIRAGESLES VIRAGES : Virages en montée (4/5) L’avion est stabilisé à l’assiette de montée (80 kts / 1900

tours). Vérification de la sécurité. Déterminer le cap de sortie du virage.

Action simultanée du manche et du palonnier pour afficher 30°.

On constate : une diminution de la Vi et de la Vz.

On diminue l’assiette à cabrer pour maintenir la Vi.

On constate : une diminution de la Vz.


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VIRAGESLES VIRAGES : Virages en montée (4/5) Actions à effectuer par le pilote à la sortie du virage :


On constate : une augmentation de la Vi et de la Vz.

Augmenter l’assiette à cabrer pour revenir aux paramètres initiaux.

Lors d’un virage en montée, on observe une nette diminution des performances de l’avion.

En montée, on limitera donc l’inclinaison à 20° (sauf pour effectuer un évitement ou respecter un rayon de virage)

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VIRAGESLES VIRAGES : Virages en descente (5/5) L’avion est stabilisé à l’assiette de descente (Vz:500ft/min Vi : 80kts / 1900

tours). Vérification de la sécurité. Déterminer le cap de sortie du virage.


On constate : une augmentation de la Vi et de la Vz.

On diminue l’assiette à piquer pour maintenir la Vz. On constate : une diminution de la Vi,

que l’on contre en augmentant la puissance avec la manette des gaz.


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VIRAGESLES VIRAGES : Virages en descente (5/5) Actions à effectuer par le pilote à la sortie du virage :


On constate : une augmentation de la Vi et une diminution de la Vz.

Augmenter l’assiette à piquer et réduire la puissance pour revenir aux paramètres initiaux.

En adoptant une inclinaison de 30°, le maintien d’une pente constante nécessite une variation d’assiette à cabrer.

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Les erreurs fréquentes à anticiper et surveiller

Chapitre V : Les erreurs fréquentes

Alignement et décollageFrançois SUTTER (17/02/2016) 45/48

Utilisation du compensateur en virage.

ERREURS FREQUENTES


Circuit visuel mal adapté.

Mauvaise tenue de l’assiette en descente, due à l’augmentation du facteur de charge.

Mauvaise gestion des tâches.

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SécuritéSystématiquement assurer la sécurité pendant les virages.

Vitesse de décrochage La vitesse de décrochage est

proportionnelle à la racine carrée du facteur de charge.

Virages en palierIls sont effectués à puissance constante avec une marge supérieure à 1,45 Vs.

Virages en descente Ils sont effectués à vitesse constante pour maintenir 1,45 Vs à 30° d’inclinaison.

Virage en montée On limite à 20° d’inclinaison.

Symétrie La symétrie de l’écoulement de l’air doit toujours être conservée.

Effets Le pilote doit connaître les effets et penser à les contrer.

Trim On ne compense avec le trim dans les

virages.

Conclusion & Questions

Alignement et décollageFrançois SUTTER (17/02/2016) 47/48

Engineering

Formation FI(A) : Virages en palier, montée et descente. Symétrie du vol. (Briefing long AéroPyrénées)