J.R.

Ces routes ne sont pas fixes. En effet, les conditions météorologiques régnant sur l'Atlantique Nord sont essentiellement variables. Or les compagnies aériennes cherchent bien évidemment à optimiser la consommation en carburant des avions. De plus, le trafic aérien dans cette région est très dense, étant donné que ces routes sont empruntées par tous les vols reliant l'Europe à l'Amérique. Il a donc fallu organiser les trajectoires de façon précise. A cette fin, un organisme calcul chaque jour, en fonction des conditions de vent en altitude, un faisceau de routes optimisées et les publie afin que chaque compagnie puisse programmer les plans de vol sur ces trajectoires pré-définies. Ces routes s'appellent des "tracks" et sont séparées par convention de 1° de latitude entre elles soit 60 NM (environ 110 km). Elles sont construites comme étant des routes passant par des positions définies en longitude et latitude ayant des valeurs entières. Ex: 46N 010W -> 46N 020W -> 47N -> 030W etc…

• Shanwick (côté Est de la partie Nord)
• Gander (côté Ouest de la partie Nord)
• Santa-Maria (partie centre Est)
• New York (Partie centrale Ouest)

La vidange ne s'impose que dans le but d'alléger l'avion afin de le poser. En effet un avion peut décoller à une masse bien supérieure à celle maximum autorisée pour se poser. Aussi, lorsqu'un équipage décide de la quantité de carburant à placer à bord de l'avion, il veille à ce que, une fois consommée la quantité nécessaire au vol (délestage), l'avion à l'arrivée, soit suffisamment léger pour se poser.

Vidanger du carburant est une opération extrêmement coûteuse et qui ne peut s'envisager qu'en cas d'urgence. Dans quels cas? Le cas envisagé et qui à conduit les constructeurs à équiper les avions de ce dispositif, est celui ou l'avion doit se reposer en urgence avant d'avoir atteint sa destination. Dans un tel cas, il peut ne pas avoir consommé suffisamment de carburant, son voyage ayant été écourté. Le cas le plus parlant est celui de la panne moteur lors du décollage: l'avion ne peut raisonnablement poursuivre son vol avec un moteur en panne, aussi, afin de le reposer rapidement, est-on amené à vidanger une partie du carburant . Si l'urgence est plus critique (incendie non maîtrisé) on reposera l'avion en surcharge selon une procédure très particulière le facteur temps étant alors décisif. Une vidange permet de vider environ 1 tonne par minute, et l'écart entre la masse au décollage et maximum possible pour se reposer étant couramment de plus de 50 tonnes, on comprend aisément qu'il est hors de question d'attendre un tel délai en maintenant en vol un avion en feu.

Les atterrissages automatiques, outre qu'ils doivent satisfaire à des normes extrêmement précises du point de vue de l'équipement de l'avion et des infrastructures au sol, nécessitent également une méthode et une répartition des tâches rigoureuses à bord.

C'est le pilote automatique qui pilote l'avion, le commandant de bord est le pilote "en fonction" donc menant l'approche et le copilote à pour mission de surveiller l'ensemble des systèmes et instruments y compris ceux dont dépend le guidage de l'avion. En phase finale, le copilote doit rester "tête basse" et ne pas regarder dehors afin d'être totalement concentré sur la planche de bord. Le commandant de bord quand à lui regarde exclusivement dehors afin de voir le plus tôt possible les repères visuels nécessaires pour pouvoir laisser l'avion poursuivre jusqu'au touché. Sur les avions modernes, la décision de remettre les gaz pour cause d'absence de repères visuels, est reportée jusqu'à 20 ft (6 m) de hauteur, cette valeur étant la hauteur des roues du train d'atterrissage au-dessus de la piste et non la hauteur des yeux des pilotes au-dessus de la piste. La visibilité permettant ce genre d'atterrissage peut descendre jusqu'a 100 m soit 1,4 seconde à la vitesse d'approche moyenne.

Si un problème survient, quelque soit l'anomalie constatée, une annonce unique "ALARME" doit être faite immédiatement, ce qui entraîne l'execution une approche interrompue (Remise de gaz).

Les approches CAT I, II, III (Catégorie I, II, III) sont des approches de précision utilisant un ILS. Les différentes catégories sont déterminées par les conditions météorologiques minimales nécessaires pour les entreprendre ou les poursuivre.

La CAT I "standard", permet de descendre jusqu'à une hauteur de décision de 200 ft minimum et peut être entreprise avec une visibilité horizontale supérieure ou égale à 800 m. Elle peut être menée en manuel ou en automatique.

Les approches de précision catégorie II permettent de descendre jusqu'à 100 ft mesuré à la radio-sonde et la visibilité minimale tombe à 400 m. L'approche peut être menée en manuel ou en automatique mais chaque compagnie peut imposer ses propres règles et ne pas autoriser ce type de percée en manuel.

Si les conditions météorologiques sont encore plus défavorables, il est possible d'entreprendre une approche catégorie III. Celle-ci doit obligatoirement être menée en automatique (en France du moins). Les minimas associés dépendent de l'avion et de sa certification.
Ex.: Airbus 340: hauteur de décision mini à 20 ft (6 mètres) et visibilité mini 100 mètres.

Ce type d'approche est soumis à des conditions très strictes tant du point de vue de l'infrastructure au sol et de l'équipement avion que du point de vue des qualifications de l'équipage. Une répartition standardisée des tâches à bord est également requise à partir de la CAT II. Les équipements au sol doivent êtres certifiés et secourus électriquement, et les contrôleurs sont tenus de garantir un espacement minimum entre les avions en approche d'une part et entre les avions au sol et les équipements radio-électriques d'autre part, ce afin d'éviter toute perturbation électromagnétique des systèmes de guidage.

Lorsqu'un aérodrome se place dans cette configuration c'est à dire lorsqu'il estime que les conditions météorologiques nécessitent de respecter les espacements adéquats afin de permettre aux équipages de mener ce genre de percée et d'avoir une bonne chance de se poser, et si ses infrastructures répondent aux normes en vigueur, il se déclare en situation "LVP" (Low Visibility Procedures). Cette information signifie pour les pilotes que le terrain est apte à recevoir des avions menant des approches de type CATI à minimas réduits, CAT II et CAT III et ce à tout point de vue. Même si les infrastructures au sol sont pratiquement toujours aptes à répondre à ces normes, le terrain n'est LVP que si le contrôle assure les espacements adéquats, ce qui est très pénalisant du point de vue du nombre d'avions qu'il peut gérer pas unité de temps, c'est à dire de la cadence des atterrissages et des décollages qui se retrouve fortement réduite. C'est pourquoi un terrain ne passe LVP que lorsque cela est indispensable.
C'est également pour cette raison que par temps de brouillard les retards sont très fréquents car le terrain, déclaré en LVP n'est plus en mesure d'absorber le traffic normal et impose indirectement des crénaux de décollage aux avions dont il est la destination ou l'origine car les décollages aussi sont perturbés de la même manière.

La dénomination "approche classique" regroupe tous les types d'approche autre que de précision c'est à dire tout les types d'approche autre que les percées ILS ou GCA. Les approches classiques sont donc: les approches VOR, les approches ADF et les approches "localizer" (ILS sans guidage sur le plan de descente). Du fait de leur moindre précision, elles ont des minimas plus élevés que les approches de précisions et sont plus pénalisantes d'un point de vue des conditions minimales météorologiques pour lesquelles elles offrent une bonne chance d'être menées jusqu'à l'atterrissage.

En dehors des vols particuliers (instruction, tests etc…), on définit d'une part un pilote en fonction (PF) qui a la charge de la trajectoire et de la gestion du vol, c'est lui qui pilote l'avion en automatique ou en manuel, et d'autre part un pilote non en fonction (PNF) qui a pour tâche d'assister le PF selon ses requêtes et conformément à des règles précises. Le PNF est également responsable des communications radio avec le contrôle. Le PF à la possibilité de déléguer tout ou partie des tâches qui lui sont normalement dévolues s'il l'estime nécessaire dans l'exercice de son rôle de PF.

Cette répartition ne s'établie pas comme on pourrait le penser selon la fonction (commandant de bord ou co-pilote) mais selon une alternance qui permet à l'un comme à l'autre d'être alternativement PF ou PNF afin de garantir un entraînement suffisant aux deux dans chacun de ces deux rôles. De plus, sauf lors des 2 ou 3 premières années d'embauche, les pilotes et les copilotes disposent des mêmes brevets et compétences qu'il convient d'entretenir aussi efficacement pour l'un que pour l'autre. Le distinguo réel tient au fait que le commandant de bord, pour avoir accès à cette fonction dispose généralement de plus d'ancienneté et donc de plus d'expérience professionnelle, ce qui fait qu'il est seul à pouvoir prétendre prendre en dernier ressort les décisions qu'il considère comme adéquates et qu'il en assume la responsabilité. Cette autorité et son rôle de "leadership" sont garantes d'une synergie efficace et d'une rentabilité maximum de l'équipage dans son ensemble.

En situation d'urgence, une fois les actions vitales effectuées et pour lesquelles il n'y a pas de changement de main (c'est le PF du moment qui continue à piloter l'avion en cas de panne), il est courant que le commandant de bord confie le pilotage au copilote (qui est ou devient alors PF) afin de garder le recul nécessaire pour analyser la situation et élaborer les options et les choix qu'il soumettra à l'équipage pour gérer la panne.

Il faut comprendre, que contrairement à l'image habituelle, colportée dans de nombreux films, rares sont les commandants de bord usant de leur fonction de façon autoritaire et péremptoire. La recherche de la sécurité maximale impose en fait un bon fonctionnement synergique de l'équipage dans son ensemble et c'est grace à cette conception que d'énormes progrès ont été faits ces dernières années en terme de sécurité des vols. L'autorité du commandant est primordiale, structurante et obtient sa pleine éfficacité dans la mesure où elle s'éxerce avec parcimonie et à bon escient. Les équipages ou la personnalité d'un des pilotes prend par trop le pas sur l'autre sont réputés pour être très dangereux dans la mesure ou une situation conflictuelle est génératrice de non-communication, ce qui est un des facteur les plus dangereux pour la sécurité.

• Vs1g: vitesse minimale permettant de maintenir un facteur de charge de 1g ( Vsmini = 0,94Vs1g )
• Vs: vitesse de décrochage
• V1= vitesse de décision au delà de laquelle le décollage doit être poursuivit en cas de panne moteur.
• V2 vitesse de panne au décollage.
• green dot: vitesse de finesse max
• VFE vitesse maxi pour une configuration becs/volets
• VLO vitesse maxi de manœuvre du train
• VLE vitesse maxi train sorti
• Vref: vitesse de référence utilisée en approche (Vref = 1,23Vs1g = 1,3Vs)
• VMCL: vitesse mini de contrôle vol configuration approche, moteur critique en panne.
• VMCL-2: vitesse mini de contrôle vol configuration approche, 2 moteurs en panne du même côté
• Vmca: vitesse mini de contrôle air
• Vmcg: vitesse mini de contrôle sol
• VNE: vitesse à ne jamais dépasser
• VMO: vitesse maxi en opération
• VA: vitesse maxi de manœuvre des commandes plein débattement.
• Vr: vitesse de rotation, c'est a dire vitesse à laquelle le pilote commence à tirer sur le manche pour lever le nez au décollage.
• Vc: vitesse corrigée
• Vs: vitesse sol.
• Vp: vitesse propre.
• MMO: mach maxi en opération.

Les commandes de vol servent à actionner les gouvernes de l'avion afin de contrôler sa trajectoire et sa configuration aérodynamique.

I ) La commande de profondeur, permettant de manœuvrer la gouverne de profondeur, cette dernière servant à faire cabrer ou piquer l'avion et donc de contrôler son assiette longitudinale. Pour ce faire, il faut tirer ou pousser le manche c'est à dire le manœuvrer d'avant en arrière.

La gouverne de profondeur est située à l'arrière de l'avion (exception faite des avions à plan "canard" tels que les Variez, Longez etc...) C'est une surface horizontale articulée autour d'un axe horizontal également. Elle peut se relever ou s'abaisser afin de faire varier la résultante aérodynamique générée par l'empennage horizontal.

Sur un avion conventionnel, le poids de l'avion s'applique sur le centre de gravité bien entendu mais la résultante aérodynamique de l'aile, elle, s'applique sur le centre de poussée. Ce centre de poussée est situé en arrière du centre de gravité. Ces deux forces ne s'appliquant pas au même endroit, elles créent un couple piqueur qui à tendance à faire basculer l'aile par l'avant en permanence. Afin d'empêcher cela on positionne une petite aile à l'arrière de l'avion, chargée de créer une portance orientée vers le bas (une dé-portance en quelque sorte) qui va équilibrer ce couple et stabiliser l'avion. (fig 1). Cette petite aile s'appelle "empennage horizontal" et la "dé-portance" permanente créée peut être plus ou moins grande selon que l'on braque plus ou moins la gouverne de profondeur. En se braquant, cette gouverne va modifier le profil de l'empennage horizontal afin de faire varier la "dé-portance" créée.

En tirant sur le manche, le pilote relève la gouverne, augmentant ainsi la déportance de l'empennage horizontal. La queue de l'avion descend, le nez se relève. (fig 2)

En poussant sur le manche, le pilote baisse la gouverne de profondeur, la dé-portance de l'empennage diminue, la queue se relève, le nez part vers le bas entraîné par le couple piqueur naturel de l'aile qui est du coup moins contré.( fig 3) En poussant vraiment fort on pourrait même inverser le sens de la portance appliquée à l'empennage horizontal, la mise en piqué serait d'autant plus vive.

II ) La commande de roulis, permettant de manœuvrer les ailerons, ceux-ci servant à contrôler l'inclinaison de l'avion de droite à gauche. Pour ce faire, il faut déplacer le manche latéralement à droite ou à gauche ou bien le tourner comme un volant de voiture sur les avions équipés de volants.

Les ailerons sont des surfaces horizontales articulées horizontalement et situées aux extrémités des ailes, côté bord de fuite (arrière de l'aile). En se relevant ou s'abaissant, ils modifient le profil du bout d'aile et font ainsi varier la résultante aérodynamique qui s'applique à l'aile. Les ailerons se déplacent en sens opposés l'un de l'autre de telle sorte que lorsque l'un est baissé, l'autre est relevé et vice-versa.

En déplaçant son manche latéralement, le pilote va ainsi augmenter la portance d'une aile tandis qu'il diminue celle de l'autre. Le déséquilibre ainsi créé va faire se lever une aile tandis que l'autre s'enfonce: l'avion s'incline.

III ) La commande de lacet, permettant de manœuvrer la gouverne de direction. Cette dernière fonctionne comme un gouvernail. Contrairement à un bateau dont le gouvernail est utilisé pour faire tourner le bâtiment, celui de l'avion ne sert qu'à contrôler la symétrie du vol, la mise en virage étant réalisée quant à elle en inclinant l'avion.

Pour utiliser la gouverne de direction, il faut appuyer à droite ou à gauche sur les pédales appelées également "palonnier". Lors d'une mise en virage, il peut être nécessaire de "mettre du pied" du côté où l'on tourne afin de compenser un phénomène appelé "lacet inverse" et qui provoquerait une dissymétrie du vol s'il n'était compensé ainsi.

Cette commande ne sert pas à gérer la trajectoire à proprement parler en dehors des phases d'atterrissage par vent de travers ou lors de la pratique de la voltige. Aussi, sur avions modernes type Airbus, est-elle manœuvrée toute seule à l'insu du pilote afin de maintenir la symétrie du vol en évolution. On parle alors d'auto-coordination.

Un aérofrein est un dispositif situé soit sur soit sous les ailes, soit sous le fuselage, soit encore à l'arrière de l'avion et permettant de créer une traînée supplémentaire visant à freiner l'avion. Pour ce faire, des surfaces sortent de la cellule de l'avion et viennent se braquer dans le flux d'air circulant autour de l'appareil.

Un spoiler est un dispositif situé au dessus de l'aile (extrados) permettant de détruire plus ou moins la portance de celle-ci par décollement de la couche limite. Utilisés de façon dissymétriques, ils permettent d'assister voire de remplacer les ailerons dans leur rôle de contrôle de l'inclinaison.

Parfois un même dispositif, situé sur l'aile, joue le rôle de spoiler jusqu'à une certaine valeur de braquage puis devient aérofrein lorsqu'il est quasiment perpendiculaire à l'aile.

Les becs et les volets sont des dispositifs dits "hyper-sustentateurs" car ils permettent d'augmenter la portance de l'aile à basse vitesse, ou bien encore de diminuer la vitesse à laquelle est obtenue une certaine portance. Ceci permet donc de réduire très sensiblement les vitesses d'approche et donc d'atterrissage des avions, ce qui leur permet de se poser sur des distances beaucoup plus courtes, voire de décoller également en utilisant moins de piste. A fortiori, on peut également choisir de décoller plus lourd sur une même longueur de piste.

D'une façon générale, ces dispositifs permettent de faire varier la forme du profil de l'aile, afin de l'adapter au mieux à toutes les phases de vol.

Les becs sont situés à l'avant de l'aile (bord d'attaque), les volets eux à l'arrière (bord de fuite).

On parle par habitude du décrochage d'un avion mais en réalité, le phénomène qui nous intéresse est le décrochage de l'aile. Les filets d'air circulant autour d'une aile en épousent à peu près la forme. Toutefois, si on sollicite trop cette aile en lui demandant plus qu'elle ne peut d'un point de vue aérodynamique l'écoulement de l'air autour du profil va se décoller de l'aile dans sa partie supérieure. Du coup le rendement de l'aile va s'écrouler, sa portance va diminuer brutalement. On dit alors que l'aile a décroché. Lorsque ce phénomène se produit sur un avion en vol, la perte de portance est telle que l'aile n'assurant plus sa fonction sustentatrice, l'avion "tombe" ou du moins continue sur sa trajectoire par inertie mais le poids, qui n'est plus compensé par rien finit par l'emporter! Le cas le plus classique utilisé à titre de démonstration lors de l'apprentissage du pilotage consiste à ralentir l'avion en palier jusqu'à arriver au décrochage de l'aile. L'avion généralement pique du nez, s'enfonce, il ne reste plus au pilote qu'à accompagner ce "piqué" le temps de reprendre suffisamment de vitesse pour que l'avion puisse être remis en vol horizontal. Cet exercice ne présente aucun danger s'il est réalisé à une altitude suffisante.

Beaucoup de pilotes débutants, pensent à tort que le phénomène du décrochage est conditionné uniquement par la vitesse. C'est une erreur importante. Le décrochage n'est conditionné que par l'incidence, c'est à dire l'angle avec lequel l'air "attaque" l'aile. Cette incidence varie, elle, simultanément en fonction de la vitesse et du facteur de charge auquel est soumis l'avion. Pour faire apparaître le phénomène de décrochage, il suffit d'amener cette incidence à la valeur maximale supportable pour le profil (environ 17° sur un profil standard). Cette incidence peut être obtenue à toutes les vitesses du domaine de vol ou presque en faisant varier le facteur de charge. Lorsque l'on définit une vitesse de décrochage, celle-ci s'entend, sauf spécification, sous un facteur de charge de 1g.

La vitesse de décrochage évolue selon la racine carrée du facteur de charge. En d'autres termes, un DR400-108 qui décroche à 100 km/h sous 1g, décrochera vers 200 km/h c'est-à-dire à sa vitesse de croisière s'il est soumis à un facteur de charge de 4g. Comment obtenir 4g? C'est simple, on peut faire un virage serré à 75° d'inclinaison ou faire une bonne ressource après un piqué. Bref, on a là les trop classiques "virage serré au dessus de la maison des amis en radada" ou encore "le piqué et le passage genre Papy Boyington au dessus de la maison des parents de la copine" qui, malheureusement tuent tout les ans quelques pilotes de par le monde. Cette méconnaissance des effets du facteur de charge est donc à l'origine de nombreux accidents lors de vols effectués en évolutions serrées à basse altitude.

Mon père me disait avoir vu dans un hangar, lorsqu'il était adolescent, cet écriteau:
"la perte de vitesse c'est la vrille, la vrille c'est la mort".

Ceci témoigne du côté quasiment mythique et de la crainte qu'inspirait ce phénomène. La vrille est un décrochage dissymétrique entretenu. On l'obtient en amenant l'avion au décrochage et en le plaçant en vol dissymétrique. Lorsqu'un avion est installé en vrille, une de ses ailes est décrochée, l'autre non. L'avion tournoie sur lui-même avec le nez bas décrivant une spirale très serrée en descente verticale lorsque le phénomène est établi. Pour sortir de vrille, il faut faire cesser la dissymétrie en utilisant le plein débattement de la gouverne de direction puis, presque simultanément, "rendre la main" (pousser sur le manche) afin de réduire l'incidence de l'aile pour empêcher cette dernière d'atteindre ou de rester à ou au-delà de l'incidence de décrochage. On veillera à acquérir suffisamment de vitesse ensuite afin de pouvoir appliquer le facteur de charge nécessaire pour redresser l'avion sans se retrouver à nouveau à l'incidence de décrochage.

De nos jours la vrille est mieux connue et les avions mieux conçus. Les techniques de pilotage ont elles aussi évoluées et la vrille ne présente plus le danger d'autrefois à condition de la contrer rapidement, certains appareils étant plus ou moins long à sortir de vrille si elle est bien installée. Elle est aujourd'hui une figure de voltige parfaitement maîtrisée par les pratiquants de cette discipline. Il n'y a plus de raison de la craindre, mais, comme tout phénomène "décroché", l'autorotation entraîne une importante perte d'altitude et nécessite donc d'être raisonnablement haut pour prétendre y faire face efficacement.

Le virage engagé ressemble un peu à l'autorotation ou à la vrille en ce sens que l'avion décrit une spirale descendante très serrée. Ces deux phénomènes sont pourtant radicalement différents. En effet, lors d'une vrille on observe un décrochage d'une aile et une dissymétrie, tandis que lors d'un virage engagé, l'avion vole parfaitement normalement à ceci près qu'il est en virage très serré avec une très forte attitude à piquer.

Si, comme le veut le (mauvais) réflexe naturel du pilote, il tire sur le manche pour tenter de faire cesser la descente et de redresser le nez de l'avion, celui-ci poursuit sa trajectoire en la serrant davantage. La vitesse augmente rapidement et tout effort à cabrer sur les commandes ne fait qu'empirer la situation. L'avion se retrouve soumis à de très forts facteurs de charge mais décroche rarement tant sa vitesse est importante. Par contre, au-delà d'un certain seuil, ce facteur de charge n'est plus supportable par les structures de l'avion qui cèdent, entraînant généralement la rupture de l'aile, ce qui conduit bien évidemment au crash.

La sortie de virage engagé, pour peu qu'on l'ait diagnostiqué correctement est très simple et totalement efficace. L'avion étant en virage, il suffit d'annuler son inclinaison en utilisant les ailerons puis, une fois l'inclinaison annulée, redresser la trajectoire à piquer. Le danger restant correspond à la vitesse excessive acquise et qui nécessite la plus grande douceur aux commandes pour éviter d'endommager la cellule de l'avion. On veillera à réduire les gaz vers plein ralenti simultanément afin de ne pas aggraver la situation de survitesse déjà présente.

Le virage engagé est un piège subtil et pernicieux pour les pilotes volant aux instruments sans visibilité extérieure. L'analyse du phénomène à partir des indications des simples instruments n'est pas toujours aisée et la récupération demande sang-froid et rigueur dans la procédure de sortie qu'il faut mener dans le bon ordre et totalement même si l'envie de tirer encore et toujours sur le manche est envahissante dans ce genre de situation. Dans le cas du vol aux instruments, la meilleure prévention est la concentration sur l'horizon artificiel afin d'éviter de laisser l'avion se mettre seul dans cette posture fort impressionnante et pour le moins inconfortable.

La stabilité est une notion de physique qui dit que lorsqu'un système en équilibre est soumis à une perturbation qui l'éloigne de sa position d'équilibre, il y revient tout seul. A l'inverse un système instable éloigné de sa position d'équilibre s'en éloignera davantage. Par exemple: un fil à plomb est en équilibre stable car si on bouge le plomb, celui-ci oscillera et reviendra à sa position initiale. A l'inverse, un balai en équilibre à l'envers sur le bout d'un doigt est en équilibre instable. Si on le pousse un peu (et que la main qui le tient reste immobile), il tombe en s'éloignant de sa position initiale.

Pour un avion, on peut définir un équilibre aérodynamique stable ou instable. Un avion stable qui subit une rafale faisant augmenter sa portance de façon transitoire, "répondra" en créant un couple piqueur qui s'opposera à cet accroissement de portance et l'avion reviendra à sa position d'équilibre. Si l'avion est instable, la même rafale, propre à augmenter la portance, créera un couple cabreur venant accentuer le phénomène, ce qui créera un nouveau couple cabreur supplémentaire etc... Le phénomène est divergent et donc instable.

En pratique à part quelques prototypes, il existe peu d'avions instables. Ceux-ci ne sont pilotables qu'au travers de calculateurs tant la réponse à une perturbation ou à une sollicitation aérodynamique quelconque doit être rapide et parfaitement quantifiée tant en sens qu'en valeur absolue. On peut concevoir des avions à l'équilibre indifférent, c'est à dire ni stables, ni instables. Là encore la conduite de tels avions nécessite l'utilisation de calculateurs affectés aux commandes de vol. L'intérêt de ce genre d'avion tient au fait qu'ils sont beaucoup plus maniables et économes encore que cette dernière particularité n'est pas actuellement un argument sensible. La recherche dans le domaine du vol instable est aujourd'hui réservée plutôt au domaine militaire et à l'étude de la manœuvrabilité.

Le lacet inverse est un phénomène qui fait pivoter l'avion sur son axe de lacet lorsqu'on l'incline et ce, dans le sens opposé à l'inclinaison commandée. Le lacet inverse n'existe que durant le temps où la commande de roulis est actionnée.

L'aileron levé génère moins de traînée que l'aileron baissé. Sur le schéma, on représente le phénomène en remarquant que l'aileron baissé oppose une plus grande surface à l'avancement. Cette différence de traînée crée un couple qui fait pivoter l'avion autour de son axe de lacet.

Ce phénomène est d'autant plus marqué que la déflexion des commandes est importante et que l'aileron est placé loin du centre de gravité. Il sera donc important sur les machines de grande envergure évoluant à basse vitesse c'est à dire les planeurs. Sur ce type de machine le lacet inverse est tel, qu'il faut utiliser la déflexion maximale du palonnier pour le contrer à quasiment chaque mise en virage (à basse vitesse). On peut facilement faire tourner ainsi le planeur de 30° ou plus à droite en l'inclinant à gauche. Les rares étourdis ayant décollé avec une éclisse sur la direction peuvent témoigner de l'extrême délicatesse qu'il y a à piloter un planeur sans moyen de contrer le lacet inverse!

Afin de limiter cet effet secondaire, la cinématique des tringleries de commandes d'ailerons est conçue de telle sorte que l'aileron qui se baisse, se baisse moins proportionnellement que ne se lève l'autre aileron, ceci afin de limiter la traînée différentielle.

Le lacet et le roulis induit, même s'ils concernent chacun un axe différent, ont tous deux la même cause. En virage, l'aile extérieure est plus loin du centre du virage que l'aile intérieure. En conséquence de quoi, l'aile extérieure (haute) parcourt une plus grande distance que l'aile intérieure. Or, les deux ailes mettent le même temps à parcourir un tour complet donc si elles parcourent des distances différentes dans le même temps, c'est qu'elles n'ont pas la même vitesse. L'aile haute avance plus vite que l'aile basse. On observe un phénomène semblable sur les voitures où, en virage, la roue extérieure tourne plus vite, ceci imposant la présence d'un différentiel.

Donc, nos deux ailes n'avancent pas à la même vitesse.

• L'aile la plus rapide génère plus de portance et plus de traînée que l'autre. L'aile haute "porte" plus, elle à tendance à se lever davantage: L'avion s'incline de lui-même de plus en plus, il s'agit du roulis induit.
• L'aile la plus rapide traîne plus et est retenue en arrière: le nez de l'avion tend à être "retenu" à l'inverse du virage c'est le lacet induit.

Pour contrer ces deux phénomènes, en virage stabilisé, le pilote "mettra" en permanence un peu d'aileron à l'extérieur pour éviter la tendance de l'inclinaison à augmenter. (Ceci est une des causes de la mise en virage engagé par distraction en vol aux instruments). Cette petite déflexion générera un lacet inverse qui compensera en partie le lacet induit, sinon, le pilote appliquera légèrement les palonniers dans le sens du virage pour compenser le lacet induit.

Tous ces phénomènes ne sont que très peu voire pas du tout sensibles sur avion (de tourisme ou non vu la faible envergure et donc le petit bras de levier), par contre en planeur, ils sont très présent ce qui fait du vol à voile une école de pilotage incomparablement plus formatrice car elle nécessite un pilotage très fin et relativement complexe. J'ai retrouvé une complexité comparable en hélicoptère où les effets secondaires sont assez délicats à maîtriser au début en vol stationnaire, particulièrement sur les hélicos à piston.

Oui...il suffit de lire le chapitre juste au-dessus...En fait, en vol, 2 forces s'exercent sur un avion moteurs coupés ou un planeur. Il y a la résultante aérodynamique et le poids. Et c'est tout...Et la portance? Et la traînée? Hum!? Ce ne sont que des composantes de la résultante. On la décompose ainsi pour illustrer son influence selon chaque axe, mais c'est une pure convention.

Considérons un avion moteurs coupés ou un planeur en vol stabilisé et ligne droite. Sa trajectoire est rectiligne, sa vitesse constante donc par définition la somme des forces auxquelles il est soumis est nulle. En d'autres termes la résultante aérodynamique est égale et opposée au poids. Il avance parce qu'une composante de son poids (P1) l'entraîne vers l'avant comme une bille qui dévale une pente. Il vole parce qu'il a des ailes.

Pour les curieux...si il y a un moteur en fonctionnement, comment cela se présente t-il? Il existe alors une troisième force: la force de traction de l'hélice (ou la poussée des réacteurs) et la somme des forces est toujours nulle (ligne droite à vitesse constante) et voilà le dessin:

• R = résultante aérodynamique
• P = poids
• Port = portance
• Tr = traînée
  
  (Graphique du haut)
  
  
• P1 = composante du poids selon la trajectoire
• P2 = composante du poids selon la perpendiculaire à la trajectoire

Pour le virage, le phénomène est du même ordre que celui du motard qui se penche dans les virages. En physique on énonce qu'un objet soumis à des forces dont la somme est nulle suit une trajectoire rectiligne uniforme. Donc si l'on veut tourner, la trajectoire n'étant plus rectiligne, la somme des forces ne doit plus être nulle. Il faut avoir une force résultante perpendiculaire à la trajectoire et qui fasse tourner l'avion.

Vu de face ou de derrière, deux forces existent: Le poids et la résultante. Le poids ne pouvant être orienté au choix du pilote ;-) il ne lui reste plus qu'à orienter la résultante vers la droite ou la gauche. Comment faire? La résultante est toujours perpendiculaire aux ailes...donc si on incline l'avion...les forces s'organisent comme sur le schéma ci-contre, la somme est non-nulle et donne un vecteur qui est la force déviatrice qui fait tourner l'avion.Sur le schéma, la longueur de la résultante correspond à la portance puisqu'elle est projetée sur le plan perpendiculaire à la trajectoire en vue de face mais ne chipotons pas...

Le fil de laine est un vrai fil en laine (généralement) collé à une de ses extrémités par un scotch sur la verrière du planeur ou de l'avion (sauf s'il a une hélice devant parce que le souffle de l'hélice perturberait complètement le fil de laine). Sur hélicoptères je l'ai souvent vu au bout d'une petite tige métallique. Il est placé devant le pilote, au milieu de son champ de vision.

Il est utilisé pour matérialiser le flux d'air qui s'écoule sur l'avion à cet endroit. Le but est de savoir si l'écoulement autour de l'appareil est symétrique afin d'obtenir un vol optimisé du point de vue aérodynamique en évitant une dissymétrie qui augmente la traînée, diminue le rendement de l'aile et crée des effets de masque qui risquent de déventer certaines parties de l'avion. Ceci peut dans certains cas entraîner des décrochages dissymétriques et éventuellement de graves perturbations de l'écoulement dans les entrées d'air des moteurs, provoquant leur extinction, ainsi qu'autour des gouvernes ceci pouvant déboucher sur une importante diminution de leur efficacité et, éventuellement, une perte de contrôle de l'appareil.

Le schéma de droite représente l'avant d'un planeur vu de dessus, le fil de laine est dessiné en bleu.

D'une façon simple, la finesse d'un avion, d'un planeur ou d'un hélicoptère, représente sa capacité à planer plus ou moins bien. Plus la finesse est importante, mieux l'appareil plane. Le chiffre de la finesse exprime le rapport de la distance parcourue sur la hauteur perdue. En d'autre terme, la finesse représente "combien de fois" un "planeur" peut parcourir sa hauteur.Par exemple, un planeur ayant une finesse de 30 parcourra 30 km en perdant 1000 mètres d'altitude.

La finesse dépend de la vitesse et il existe une seule vitesse et donc une seule incidence pour laquelle la finesse est maximum. C'est une caractéristique très importante pour le vol car cette vitesse sera utilisée tant pour la montée (meilleur angle de montée sur avions à réaction) que pour d'autres phases de vol (vitesse mini opérationnelle en lisse par exemple).

D'un pont de vue aérodynamique pure, la finesse est définie comme étant le rapport du coefficient de portance (Cz) sur le coefficient de traînée (Cx) et donc, si on les multiplie tous deux par ½ r SV², la finesse devient égale au rapport de la portance sur la traînée. Donc sur nos schémas, à une vitesse donnée (et donc sous un facteur de charge de 1g, à une incidence donnée), nous visualisons l'angle a de plané (sans vent) comme étant l'angle fait entre la résultante aérodynamique et la portance. Les coefficients Cz et Cx vont toujours par paire pour une incidence donnée, il existe donc une incidence pour laquelle le rapport Cz/Cx est maximal, il s'agit de respectivement des Cz et Cx de finesse maximale définis pour l'incidence de finesse max.

Les ordres de grandeur des finesses maximales sont les suivants:

• Hélicoptères : 2,5! théorique pour le R22 (compter 2 en réel)
• Parapente : 7 à 9
• Chasseurs : Mirage 2000C: 10!
• Avions légers de tourisme : 8 à 12
• Deltaplane : environ 12 voir 14 pour les plus fins
• Avions de ligne : 25 (caravelle) 20 à 25 d'une façon générale
• Planeurs de compétition : plus de 60. Planeur plastique "lambda": environ 40.