Leçon 12 : Virages à forte inclinaison (pratique)

On est samedi, mes "vacances à thème" ont débuté hier et la semaine qui s'annonce va être chargée puisqu'au programme j'ai une leçon de vol par jour !

Ce matin, je suis en avance à l'aéroclub et je profite donc de l'occasion pour préparer le vol en autonomie : remplissage des documents de vol, viste de l'avion extérieure, sortie de l'avion du hangar, etc... Je garde également en tête que j'ai une question à poser à Philippe concernant la vent arrière : parmis toutes les actions à mener, il y a un point qui me chiffonne un peu... Lorsque Philippe arrive, je suis en train de faire les purges des réservoirs, on discute de mécanique, on est prêt à partir... et j'oublie évidemment de soulever le point qui me pose problème... Il enchaîne sur la leçon du jour : les virages à forte inclinaison et virages engagés.

Le premier exercice du jour consiste donc à faire des virages à forte inclinaison, tout en conservant une altitude constante, impliquant de cabrer l'avion en conséquence... (cf partie théorique). Philippe me fait une première démonstration avec une inclinaison à 45°... Il incline donc fortement l'avion. Le rayon de courbure étant assez faible à cette inclinaison (cf leçons précédentes !!), je vois l'horizon défiler très vite dans la verrière. A cela s'ajoute l'application de l'assiette nécessaire pour le maintien de l'altitude, elle aussi très marquée.
Je dois bien avouer que la vision impressionnante du paysage qui défile à toute vitesse, le facteur de charge induit par le virage serré, et l'assiette de l'avion assez conséquente ont un peu tendance à me remuer l'estomac...
Mais le pire est à venir !! Philippe pousse l'inclinaison à 60°. Le rayon de courbure est encore plus faible, et donc le facteur de charge encore plus important ! Etant égale à 2, cela signifie que l'on ressent 2 fois son poids. A ce moment là je pèse donc 140kg ! Autant dire que l'on se sent bien collé au siège !!!
Philippe remet l'avion droit, et le temps que mon estomac se retrouve lui aussi dans le bon sens, c'est à moi de faire l'exercice, que je réalise sans trop de problème, si ce n'est que je suis très surpris par la dureté des commandes. En effet, dans ces conditions plus ou moins extrêmes d'utilisation, l'effort à fournir pour maintenir l'avion cabré est assez soutenu.
Devant la difficulté physique, l'estomac remué, l'inclinaison extrême utilisée, je demande à Philippe l'utilité de ce type de virage et Philippe me confie qu'il n'a aucune utilité et ne doit d'ailleurs en aucun cas être réalisé en vol normal. Il s'agit simplement d'un exercice de maniabilité que tous pilotes doit être en mesure de réaliser.



En ce qui concerne les virages engagés, il s'agit d'un virage non contrôlé à inclinaison moyenne, couplé à une mise en piqué de l'avion. Il s'agit typiquement de la situation dans laquelle se retrouve un pilote qui, voulant montrer quelquechose au sol à ses passagers, incline l'avion en cherchant du regard l'objectif en oubliant de piloter l'avion... Puisque la perte de portance (cf partie théorique) n'est compensée par aucune action de pilotage, l'avion va joyeusement se mettre à piquer. Quand le pilote se réveille il voit l'horizon défiler, et surtout, le sol se rapprocher !!! L'objet de la leçon est donc de savoir que faire lorsque l'on est dans cette situation délicate... L'exercice consiste donc à mettre l'avion en situation de virage engagé et de l'en extraire. Philippe s'occupe donc de nous mettre l'avion dans cette situation critique, à moi de le remettre dans le sens de la marche ;)

Vient ensuite le retour à l'aérodrôme où nous faisons comme la dernière fois, un "touch and go" suivi d'un atterrissage complet. Lors du tour de piste, en vent arrière, alors que je me prépare à mettre l'avion en descente. Philippe me rappelle à l'ordre, "non pas tout de suite !". Bien qu'un peu surpris et surtout destabilisé, je reprends dans ma tête les différentes opérations à mener lors du tour de piste et continue tout de même la procédure, bien décidé à faire un point après le vol sur cette procédure qui n'est visiblement pas aussi acquise qu'il semblait...


Alors que je pensais avoir bien en tête le processus d'approche et de tour de piste, cette "erreur" flagrante, remet un peu en question la confiance que j'avais acquise lors des dernières séances. Je demande donc à Philippe après le vol de me faire un topo complet sur le processus de tour de piste pour voir ce que je pensais acquis et qui finalement ne semble pas l'être. On reprend tout en détail et soudain, la lumière s'allume au dernier étage ! Je comprends clairement où était mon erreur !!

Même si cela est un peu décourageant de devoir remettre en question certaines choses acquises, le vol d'instruction prend tout son sens quand il apporte des réponses aux questions théoriques que l'on se pose ! Philippe en profite pour m'indiquer ce qu'il attend maintenant de moi : davantage communiquer sur mes intentions. Il voudrait être certains que les actions que je réalise sont voulues et logiques et non pas influencer par ses paroles...
Aurait-il des idées derrière la tête ???

Leçon 12 : Virages à forte inclinaison (théorie)

Le vol du jour portant sur les virages à forte inclinaison. Le problème majeur des virages à forte inclinaison, réside dans la perte de portance. La partie théorique va donc viser établir pourquoi la portance diminue et e qu'elle devient !

La portance est une force est donc un vecteur. En vol en croisière, elle est verticale, tournée vers le haut. Plus exactement, elle est perpendiculaire au plan définit par l'avion et ses ailes. Elle équilibre donc le poids permettant de conserver une altitude constante.

Lorsque l'avion est incliné, la norme de ce vecteur est sensiblement la même. La valeur de la force ne change pas ou peu. En revanche, puisqu'elle est perpendiculaire à l'avion, et se décompose en une composante verticale et horizontale. La composante verticale diminue donc au profit de la composante horizontale. En revanche, l'avion subissant toujours son poids, il n'est plus à l'équilibre et va perdre de l'altitude.

Projection de la portance suivant les axes horizontaux et verticaux

Il va donc être nécessaire d'augmenter la valeur de la portance, pour qu'une fois projetée sur l'axe verticale, celle-ci reste supérieure ou égale au poids. On va donc devoir cabrer l'avion pour augmenter l'assiette et donc la portance. Ainsi, plus l'avion sera incliné, plus l'avion devra être cabré.

Leçon 11 : L'atterrissage (pratique)

Je l'attendais depuis longtemps et elle est enfin arrivée aujourd'hui : l'atterrissage !

Philippe m'explique effectivement que l'on va dans un premier temps appliquer les différentes configurations à mettre en place au cours de l'atterrissage à 2500 pieds, puis que je vais appliquer tout ça grandeur nature !

C'est parti, je roule vers le point de décollage et à ma grande surprise, je réalise un très bon roulage, assez droit à vitesse normale... Ca commence plutôt bien... J'attaque le décollage et la montée avec beaucoup plus d'assurance que d'habitude, je n'hésite pas à faire les choses, même si je prends soin d'annoncer à Philippe ce que j'ai l'intention de faire. Petit à petit, on prend de l'altitude puis on finit par quitter l'aérodrome.

Philippe me montre les différentes configurations qu'il faudra appliquer lors de l'atterrissage et comment passer de l'une à l'autre... L'idée est de réduire en deux temps la vitesse de l'avion à 150 puis 120 km/tout en appliquant un taux de chute constant de 500 pieds / min (=150m / min)

Après quelques exercices, et avec toutes ces données en tête, on retourne à l'aérodrome pour mettre tout ça en pratique. Même si je suis impatient de savoir comment poser l'avion, j'ai tout de même une petite appréhension : jusque là je n'avais pas vraiment eu de vision d'ensemble de l'atterrissage et j'avais l'impression d'une succession d'opérations incalculables...
Nous voilà vent arrière Philippe me donne les grandes lignes des opérations à faire et finalement, je prends conscience qu'il n'y a pas tant de choses que cela à faire et surtout que tout est finalement assez logique.
Alors que nous ne sommes plus qu'à quelques centaines de mètres au dessus du sol, Philippe annonce à la radio « Fox Echo Novembre en courte finale suivi d'un touch and go » ! A priori, on ne va donc pas se poser tout de suite, mais simplement venir poser les roues puis remettre la puissance pour un nouveau décollage. Effectivement, à peine au sol, Philippe désactive le réchauffage carburateur et remet les gaz en me disant « Allez fais moi un beau tour de piste ! ». Voili voilou, j'ai toutes les étapes en tête, à moi d'agir tout seul maintenant !

Le tour de piste se décompose en plusieurs phases :

- avant le décollage : il nous faut augmenter la portance pour faciliter le gain d'altitude, il faut donc ouvrir les volets. De plus pendant le décollage et l'atterrissage, une panne de la pompe à essence n'est pas détectable, on active donc en plus de la pompe nominale, une pompe auxiliaire. On allume les phares et enfin, une fois aligné avec la piste, on met plein gaz pour faire décoller l'avion. Voilà l'état dans lequel est l'avion quand Philippe me demande de réaliser « un beau tour de piste ! »

- la montée : C'est au début de cette phase que je prends complètement l'avion en main. Je configure l'assiette comme il faut pour afficher150km/h. A 400 pieds de haut, il nous faut mettre un peu d'ordre ! Etant donné d'une part, que nous n'avons plus besoin de conforter notre portance et, d'autre part, que nous ne pouvons voler trop vite avec les volets, il convient de les rentrer. Puisque la phase de montée va se terminer, je peux couper la pompe et enfin éteindre les phares. Nous avons actuellement la piste derrière nous.

- la vent arrière : Après avoir réalisé 2 virages à 90 degrés, nous sommes maintenant à 2000 pieds à 2450tr/min assiette à cabrer, et longeons la piste à contre sens. Afin d'amorcer l'atterrissage, il me faut réaliser les opérations inverses du décollage : sortie des volets, allumage de la pompe et des phares. Me voilà à la première phase critique : passer de la configuration croisière à la première configuration d'atterrissage.
Il va donc me falloir passer à un régime moteur bien plus faible avec une assiette à piquer. J'active le réchauffage carburateur et c'est parti ! Simultanément de la main droite, je tire la manette des gaz et de l'autre je pousse le manche pour appliquer la bonne assiette : gagné ! 150Km/h 400 pieds / minutes... des petites corrections pour ajuster le tir, mais c'est pas trop mal... A partir de maintenant, le sol se rapproche, inexorablement, mais tout va bien. On va pouvoir attaquer la finale !

- la finale : Deux virages supplémentaires à 90 ° et on se retrouve face à la piste droit devant nous. Deuxième passage critique : le passage à la deuxième configuration pour ralentir l'avion. Je sors un cran de volets supplémentaire. Je remets un peu de puissance et j'ajuste l'assiette pour avoir 120km/h, toujours avec un taux de chute de 500 pieds / minutes (150 m/ min = 2,5m/s). A ce moment là, d'un côté je suis rassuré par l'impression de contrôler mon avion dans la mesure où il se comporte comme je l'espérais, d'un autre côté nous ne sommes plus qu'à 100 mètres de haut et nous perdons toujours 500 pieds / minutes... Dans une minute nous sommes par terre !!! Je stabilise l'avion si bien qu'il n'a plus besoin de moi pour voler. C'est un peu comme aligner exactement la voiture avec l'axe de la route, de manière à pouvoir lâcher le volant ! « Faites vos jeux, rien ne va plus ! » A partir de maintenant, l'avion vole tout seul, et mon seul objectif est la piste. Se poser à côté de la piste ferait désordre ! Une petite correction à gauche, une autre à droite... Vu de l'extérieur, l'avion doit bien tanguer ! Ca y est on est au dessus de la piste, à quelques mètres de haut... Je coupe complètement les gaz, je cabre un peu l'avion et...« Boum » ça y est les roues arrières ont touché le sol ! Ne reste plus qu'à laisser la roulette avant de l'avion descendre tout doucement...« Re - boum ». Ca y est ce coup là, je suis bien sur terre !!!

Fier de moi, je demande à Philippe s'il a fait beaucoup de corrections, il me dit «  non très peu ! » J'ai donc posé mon cher DR400 pour la première fois !!! Même si j'ai bénéficié des conseils bienveillants de Philippe pour ajuster les choses « on est un peu bas, tu perds de la vitesse, tu dévies à gauche, etc... », j'ai fait toutes les opérations dans l'ordre et surtout sur ma propre initiative !! En revanche, Philippe s'est complètement occupé de la radio, car j'aurai été bien incapable de me concentrer sur l'atterrissage et sur la radio en même temps !!
La leçon du jour aura été le deuxième temps fort de mon apprentissage : posser l'avion tout seul !!!!

Leçon 10 : Les configurations en vol lent (pratique)

L'article théorique de la leçon d'aujourd'hui est très léger et le principe est finalement assez simple : configurer correctement la puissance de l'avion pour assurer un vol en palier aux vitesses spécifiques utilisées pendant l'atterrissage.

Dans la procédure d'atterrissage, l'avion survol d'abord la piste à contre sens sur le côté (la vent arrière), tourne ensuite à 90° pour être perpendiculaire à la piste, puis tourne une dernière fois à 90° pour se retrouver face à la piste pour l'atterrissage.

Histoire d'avoir une idée des vitesses, en croisière l'avion vole à 180-190 km/h, en vent arrière on réduira la vitesse à 150 km/h, et en finale, on ne sera « plus qu'à » 100-120 km/h...

Même si leçon du jour s'inscrit dans le programme normal de mon apprentissage, mon instructeur aura tout de même pris soin de choisir un sujet qui ne conduise pas à trop de turbulence, et pour cause : nous avons aujourd'hui un passager de marque : ma maman;)

En effet, même si elle n'est pas forcément très rassurée à l'idée de montée dans un tout petit avion piloté par son fils, je sens bien que l'envie n'est en pas moins forte ! Papa quant à lui, devra nous observer du ciel car seules 3 personnes peuvent monter à bord de ce petit DR400. Cela ne l'empêche de poser tout un tas de question à Philippe qui, de part sa passion et sa gentillesse, prend tout le temps de répondre donnant force détails... Qui sait la retraite approchant, peut-être s'agit-il aujourd'hui de sa première leçon, avant beaucoup d'autres !!!

Bien entendu, Philippe met maman en confiance, l'installe puis passe aux détails techniques en cas de mal de l'air, de malaise, etc... lui indiquant la présence du bien connu « sac à vomi » dans la petite poche !! Cela m'amuse à chaque fois : "ca rique rien, mais bon, au cas où, vous avez un sac! ;)"

Même si le temps n'est pas exceptionnel, les conditions minimales sont satisfaisantes et nous pouvons donc partir pour la leçon du jour. Malheureusement, le terrain n'est plus contrôlé à l'heure où nous partons, maman ne m'entendra donc pas déblatérer mes messages codés l'intention de la tour de contrôle ! Tant pis...

Une fois en vol, tout se passe plutôt bien, maman ne semble pas malade et les éléments naturels initialement pas très encourageant vont finalement faire honneur à ma passagère et lui montrant ses plus beaux ciels, bien que nuageux, et même la gratifier d'un petit arc en ciel !!! La campagne toulousaine n'est pas en reste et s'offre elle-aussi à nous : la Haute Garonne vue du ciel !

De mon côté, passagère ou pas, cela ne change grand chose. Les exercices que Philippe me proposent ne sont pas très compliqués et se déroulent sans accroc. De plus par égard à maman, ceux-là ne sont pas très impressionnants.

La petite surprise viendra finalement à l'atterrissage, puisque la pluie fera son entrée lors de la vent arrière... Même si le pilotage de l'avion devient un peu plus difficile, car moins précis, cela n'est pas de nature à retarder l'atterrissage. Philippe prend tout de même davantage les choses en main pour faire vivre à maman comme à moi notre premier atterrissage sous la pluie !

Une fois posé, en fin de roulage, alors qu'habituellement, à ce stade je prends tout en charge, Philippe prend les commandes et réalise une manœuvre qui me laisse un peu perplexe car inhabituelle et vivement déconseillée ! Même si je ne comprends pas tout, je l'écoute nous donner la suite du programme : « Ludo, j'ouvre la verrière et tu sautes hors de l'avion, et vous madame, vous ne bougez pas ! » Je comprends alors qu'en bon gentleman, il me demande de sortir de l'avion pour faire sans attendre les dernières opérations, et que maman sera délivrée plus tard  quand la pluie aura cessé... Hé ben non !!! On rentre carrément l'avion dans le hangar avec maman dedans, qui a alors pu sortir de son petit avion sans une goutte !

Mon vol avec ma passagère de marque est terminé, et vu le large sourire qu'elle a arboré en sortant, je ne doute pas que cette expérience lui ait plu et qu'elle ne l'oubliera pas de si tôt. Cela aura également été l'occasion pour moi de lui offrir le cadeau qu'elle mérite en ce dimanche de fête des mères !

Leçon 10 : Les configurations en vol lent (théorie)

Le vol d'aujourd'hui aborde un sujet très simple, le vol aux différents configurations lentes que l'on a à appliquer au cours d'un vol, et plus spécifiquement à l'atterrissage.

En effet, à l'atterrissage, il est nécessaire de contrôler son avion précisément et donc de réduire sa vitesse lors du tour de piste pour ne pas arriver sur la piste / l'aérodrome comme un chien dans un jeu de quille !!

Ceci étant, nous avons vu que le pilote devait jouer sur le couple puissance / assiette pour manœuvrer l'avion et que la vitesse n'était qu'une résultante de l'application de ce couple puissance / assiette. En effet, pour une même puissance, la vitesse sera d'autant plus importante que le pilote fera piquer l'avion. Dit autrement, il existe plusieurs couple puissance / incidence qui donnent la même vitesse à l'avion.

L'autre contrainte est le vol en palier, c'est à dire sans changement d'altitude. Le choix de la puissance est alors beaucoup plus restrictif. En effet, si la puissance est trop importante, on devra freiner l'avion en tirant sur le manche, mais l'excédent de puissance avec un excédent d'assiette va engendrer un gain d'altitude. Inversement, si la puissance est trop faible, on devra « pousser » plus que nécessaire l'avion en piquant, au risque de perdre de l'altitude. Il n'existe finalement qu'un seul couple puissance / assiette assurant le vol an palier à une vitesse donnée. 

L'objet de la leçon est donc justement de trouver la bonne puissance permettant un vol en palier à la vitesse choisie.

Leçon 9 : Le rayon de courbure (pratique)

Nous avons aujourd'hui démontré par l'exemple l'influence de la vitesse et de l'inclinaison sur le rayon de courbure. Intuitivement, plus l'inclinaison est élevée ou plus la vitesse est faible, et plus le virage sera serré.

Nous avons donc expérimenté ce principe. Après avoir pris un repère droit devant, Philippe me faire une tour complet. Jusque là rien d'exceptionnel, nous nous retrouvons avec notre repère visuel droit devant. L'expérience suivante consiste à faire une demi tour avec une inclinaison à 15°, puis, une fois le repère dans le dos, je termine le tour avec une inclinaison à 30°. Effectivement, le repère se retrouve à notre droite : le deuxième demi tour a donc été beaucoup plus serré que le deuxième. En recommençant l'expérience avce une inclinaison à 30° d'abord, puis 15° ensuite, nous retrouvons notre repère droit devant !

Après plusieurs exercices de ce style illustrant très bien le principe vu aujourd'hui, mais sans grande « sensations », c'est surtout le retour terrain qui marquera mon esprit aujourd'hui. En effet, ayant volé dimanche soir, l'aérodrome n'est plus contrôlé quand nous rentrons au terrain. Il n'y a donc plus personne pour ordonner les avions et pour donner les ordres aux pilotes pendant le tour de piste.

Habituellement, il suffit de se faire connaître du contrôleur et celui-ci nous indique où se placer, dans quel sens atterrir sur la piste d'atterrissage, quels sont les avions devant nous etc... Ce ne sera pas le cas aujourd'hui ! Il nous faut donc dans un premier temps se faire connaître des autres avions dans le coin. Commence alors un bal incessant d'identifiants et de positions « Fox Golf Charlie DR400 à 2000 pieds vente arrière » « Fox Beta Juliet  à 1000 pieds en courte finale », etc...

En voiture, il est primordiale de voir est d'être vu, mais a priori, il y a de grandes chances pour que les voitures soient sur la route. Dans les airs, les avions peuvent être n'importe où. Il faut donc se signaler, mais également faire savoir aux utres pilotes que nous les avons repérés. On se prend alors pour une pilote de chasse : « Fox India Tango, je vous ai en visée à 11h » ! C'est finalement une partie de cache cache assez marrante;)

C'est bien beau de communiquer avec les copains, mais encore faut-il ne pas perdre de vue l'objectif : atterrir. Il nous faut donc dans un premier temps savoir dans quel sens atterrir sur la piste. Étant donné que l'on atterrit toujours à contre vent, il nous faut donc survoler le terrain, chercher des yeux le manche à air, en déduire la direction du vent et donc le sens de la piste. « Fox India Papa pour une verticale terrain » Autant chercher une aiguille dans une botte de foin : nous sommes à 2000 pieds (soit 600 mètres de haut) et il nous faut trouver le manche à air rouge qui doit faire 2 ou 3 mètres de long !! Cela revient à chercher des yeux une petite tâche rouge de quelques millimètres sur le sol ! A force de concentration, je finis tout de même par la trouver, nous permettant de valider le sens de l'atterrissage !!!

Nous entreprenons alors notre tour de piste « Fox India Papa vente arrière » « Fox India Papa courte finale », etc... Je tente de maintenir la vitesse pendant que Philippe s'occupe de la puissance et l'avion se pose tranquillement.

Cette séance m'aura permis d'expérimenter une nouvelle situation : l'approche et l'atterrissage non contrôlé. Accessoirement, j'aurais pu me prendre pour james bond pendant quelques instants ;) !! Lors du briefing d'après vol, je confie à Philippe que cette leçon sans grande difficulté, m'a tout de même fait prendre conscience de mon manque d'assurance. Mes intentions sont souvent bonnes, mais manquant un peu d'assurance, je n'ose pas toujours prendre les commandes. Philippe m'a d'ailleurs indiqué qu'il ne devait maintenant n'être plus qu'un « baby-sitter ». Je dois donc dorénavant prendre confiance en moi, faire ce que je crois bon et compter sur Philippe, non plus pour me donner les instructions mais pour corriger les erreurs. Ce sera mon objectif dans les prochaines séances...

Leçon 9 : Le rayon de courbure (théorie)

Le rayon de courbure, voilà l'objet qui nous a intéressé aujourd'hui. L'idée est de jouer sur les différents paramètres influant sur ce fameux rayon de courbure : la vitesse et l'inclinaison.

Intuitivement, en voiture, plus le virage est serré, plus on devra ralentir, sous peine d'être déporté à l'extérieur du virage. Ainsi plus la vitesse est importante, plus le rayon de courbure semble elevé.

Que se passe-t-il mécaniquement parlant ? Postulat de départ : tout objet en mouvement dont la trajectoire n'est pas rectiligne, subit une accélération normale (centrifuge, qui pousse donc l'objet vers l'extérieur du virage) égale au carré de la vitesse divisé par le rayon du virage.

Afin que l'objet reste sur une trajectoire circulaire il faut donc appliquer une force centripète afin de contrer la déportation centrifuge .

Prenons l'exemple du lanceur de marteau. Initialement, la vitesse du projectile est nulle, l'athlète n'a aucun mal à le mettre en mouvement. Il va ensuite tourner de plus en plus vite. Au fur et à mesure que l'athlète va donner de la vitesse au marteau, la force centrifuge (ou « accélération normale ») va être de plus en plus importante. Le lanceur devra fournir une effort de plus en plus important pour ne pas lâcher le marteau et donc conserver ce mouvement circulaire. Au moment où il va lâcher, l'objet aura toujours sa vitesse, mais ne subira plus aucune contrainte et va soudainement sortir de sa trajectoire circulaire pour filer tangentiellement au cercle...

En voiture, la force qui contre l'accélération normale est l'adhérence des pneus. Que l'on aille à 20 ou 30 km/h dans un virage, la trajectoire de la voiture sera la même, car les pneus vont annihiler la force centripète. En revanche, passée une certaine vitesse trop importante, la force centripète est telle que l'adhérence des pneus ne suffit plus et la voiture dérape.... Voilà pourquoi la voiture « chasse » si on va trop vite dans les virages !!

En avion, on ne dispose d'aucun garde fou pour contrer cette force centrifuge et le résultat sera une rayon de courbure plus ou moins important.

Concernant l'inclinaison, .plus l'avion sera incliné, plus le rayon de courbure sera faible, tout comme en voiture, plus on tourne le volant et plus le virage sera serré.