Km/h - CVVM

LE VOL SUR LA CAMPAGNE…
Quelques bases théoriques qui vous permettrons de prendre de bonnes
décisions en vol sur la campagne…
PARTIR SUR LA CAMPAGNE EN SECURITÉ C’ EST…
S’être fait à l’idée que le vol se terminera peut-être dans un champ
(aspect psychologique du refus de la vache, cause d’accidents) ;
avoir organisé son dépannage, même pour les plus optimistes…
avoir préparé son vol (Météo, Navigation,Timing, Zones, Radio, Cartes…) ;
maîtriser la prise d’ascendances et l’exploitation des différents types de pompes
(entraînement en vol local) ;
savoir exploiter la MTO instantanée (aspect du ciel, nuages, évolution dans le temps et
l’espace, ensoleillement, vent, nature du sol) ;
connaître les performances et limitations de sa machine ;
maîtriser les atterrissages de précision sur son propre terrain
(contrôle précis VOA et Pabt, entraînement atterrissages de précision) ;
savoir se repérer et naviguer (avec ou sans GPS) ;
connaître un minimum de Circulation Aérienne
(types d’espaces, conditions de pénétration, contacts radio, conditions de survol).
ET AUSSI…
emporter les documents administratifs pouvant faire l’objet d’ un contrôle :
licence, carnet de vol ;
carnet de route ;
certificat de navigabilité ;
certificat d’immatriculation ;
licence de station d’aéronef (LSA).
les documents utiles au vol projeté :
la Michelin n’indique pas les zones
interdites ou réglementées ( aspect
juridique… ) ;
ne pas négliger son confort :
vous n’ êtes pas à l’ abri d’une petite soif, d’une petite faim ou d’une petite envie…
SOMMAIRE
Rappels sur la polaire des vitesses - Vitesses caractéristiques
L’anneau Mac-Cready - Construction - Utilisation - Calages
Influence des mouvements verticaux
Influence du vent - L’équivalent vent
Vitesse de croisière - Vitesse de transition
Les 3 tranches d’altitude
L’autonomie du planeur
L’atterrissage en campagne
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
Vzp=f(V)
POINTS CARACTÉRISTIQUES :
● Vitesse de taux de chute mini
● Vitesse de décrochage
● Vitesse limite VNE
● Angle de plané δ ( le mini correspond à la finesse max )
● Vitesse de finesse max en air calme
0
100
150
200
δ mini.
Vzp mini.
1
Conditions de validité :
• pour un planeur donné
(ex : LS1)
• masse d’air calme
(Vz=0, Vw=0)
• charge alaire donnée
(ballast)
• vol rectiligne stabilisé
symétrique
(n=1 et vitesse constante)
• centrage donné
• configuration donnée
(train, volets, AF)
• état de surface donné
(pluie, moustiques)
2
3
4
On a : f 
Vi
Vzp
Vzp ( m/s )
Nota : les vitesses données en exemple sont totalement arbitraires
V ( Km/h )
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
Pour un angle de plané δ quelconque, correspondent 2 vitesses de vol possibles :
- Un régime lent : vitesse faible et incidence forte
- Un régime rapide : vitesse forte et incidence faible
0
100
150
200
δ donné
1
2
3
4
L’ angle de plané est le même, mais la vitesse change …
Vzp ( m/s )
POLAIRE DES VITESSES
Vz = f (Vi)
V ( Km/h )
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
… il n’y a qu’un seul angle de plané mini, qui correspond à la vitesse de finesse max en air calme .
0
100
150
200
δ mini
1
2
3
4
Vzp ( m/s )
POLAIRE DES VITESSES
Vz = f (Vi)
Vi ( Km/h )
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
La séparation des 2 régimes de vol se fait à la vitesse de chute minimum : soit 90 km/h pour ce planeur
0
100
150
200
Vzp mini.
1
2
3
4
Vzp ( m/s )
domaine de vol aux
grands angles d’incidence
ou second régime :
quand VI diminue, Vz augmente
domaine de vol aux
petits angles d’incidence
ou premier régime :
quand VI diminue, Vz diminue
Vi ( Km/h )
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES
Vitesse mini de vol…
Conclusion : il n’y a aucun intérêt à voler dans cette zone, c’est à dire sous la vitesse de taux de chute mini ,
sauf dans les pompes , pour rester dans le noyau de l’ascendance …
0
100
150
Vzp mini.
1
2
3
4
Vzp ( m/s )
À bord, où trouver la vitesse de taux de chute mini ?
200
Vi ( Km/h )
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
ICI !
C’ est l’ origine des vitesses portées sur l’ anneau Mac Cready
L’ANNEAU MAC CREADY :
EFFETS D’UNE MASSE D’AIR ANIMÉE DE MOUVEMENTS VERTICAUX
Exemple d’une descendance
0
50
vitesse de
finesse max.
Vzw = 0
vitesse de
finesse max.
Vzw = -2 m/s
94 km/h = 26 m/s
132 km/h = 37 m/s
100
150
200
Vi (km/h)
Vzp
-1
f≈52
Vzd
Vzw
-2
-3
f≈12
-4
-5
-6
Vz (m/s)
Vzw
-2 m/s
Vzp = taux de chute propre du planeur
Vzw = Mouvement vertical de la masse d’air
Vzd = Taux de chute total = Vzp + Vzw
Dans une masse d’air descendante, la vitesse de meilleure finesse augmente. Sa valeur se dégrade fortement.
L’ANNEAU MAC CREADY :
CONSTRUCTION DE LE COURBE MAC CREADY…
La polaire en air calme est décalée verticalement .
+2
+1
50
0
100
150
200
Vi (km/h)
-1
-2
Vzw = +2 m/s
-3
Vzw = +1 m/s
-4
Vzw = Vzp mini
Vzw = 0
Pour chaque valeur de
Vzw, donc aussi de Vzd, on
détermine une nouvelle
vitesse de meilleure
finesse.
Ce sont les valeurs de
cette courbe qui sont
reportées sur la
couronne Mac Cready
-5
Vzw = -1 m/s
-6
Vzw = -2 m/s
Vz (m/s)
Vzw = -3 m/s
95
Vzw = -4 m/s
Un point particuliers : quand
Vzd = 0, la vitesse de finesse
max et la vitesse de chute
mini sont confondues…
EFFETS DU VENT SUR LA POLAIRE
1. Vent arrière
Le vent effectif arrière a pour effet
d’augmenter la vitesse sol
vitesse air
vent
effectif
vitesse sol
0’’
0
100 50
150 100
200 150
200
Vi ou Vs (km/h)
-1
vent arrière
-2
vitesse sol
-3
f≈76
-4
Vz (m/s)
La vitesse de meilleure finesse diminue. La valeur de celle-ci, finesse sol, augmente…
2. Vent de face
Le vent effectif avant a pour effet
de diminuer la vitesse sol …
vitesse air
vitesse sol
vent
effectif
vitesse de
finesse max.
120 km/h
équivalent
vent
50 0’
0
100
50
150
100
200
150
Vi ou Vs (km/h)
-1
-2
vent de face
-3
vitesse sol
f≈23
-4
Vz (m/s)
La vitesse de meilleure finesse augmente. La finesse sol diminue fortement …
L’ ANNEAU MAC CREADY : TABLEAU DES ÉQUIVALENTS VENT…
On décalera l’origine de l’anneau Mac Cready vers les vario positifs
Équivalent vent
f ≤ 35
35 ≤ f ≤ 45
f ≥ 45
0.5 m/s
30
40
50
1 m/s
50
60
70
2 m/s
70
80
90
Vent effectif de face ( Km/h )
On ne corrige pas le vent effectif arrière
L’ANNEAU MAC CREADY
Exemple d’affichage d’équivalent vent :
Pour un planeur, de finesse 35, subissant un vent de face de
50 km/h, on décalera l’origine de l’anneau Mac Cready d’un
équivalent vent de 1 m/s.
Équivalent
vent
f ≤ 35
35 ≤ f ≤ 45
f ≥ 45
0.5 m/s
30
40
50
1 m/s
50
60
70
2 m/s
70
80
90
Vent effectif de face ( Km/h )
Il devra voler à 105 km/h pour garder la meilleure finesse sol.
Attention : une correction de 1 m/s au Mac-Cready fait perdre 5 points de finesse .
Rappel : On ne corrige pas le vent effectif arrière ...
Autre Régime de Vol ?
Le pilote peut-il voler à un autre régime que celui de finesse max ?
Quel intérêt a-t il ?
Comparons !
A
Distance 22.36km
Altitude 1350m
B
Vza = 3m/s
810m
390m
Fmax
>Fmax
Altitude départ
1350m
1350m
Vi en transition
Vi=94 km/h
Vi=156km/h
Temps de descente
Td=860s
Td=520s
Taux de chute
Vzp=0.-63 m/s
Vzp=1.85 m/s
Perte d’altitude
H=540m
H=960m
Finesse
F=41.5 (maxi!)
F=23
Raccrochage à
810m
390m
Temps de remontée
Tm=540/3=180s
Tm=960/3=320s
Temps de A à B
tAB=1040s
tAB=840s
Le planeur N°2 sera reparti de l’ascendance B avant même que le N°1 n’y soit arrivé !
LA VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE – Définition :
Vcr =
C
d3
d1+d2+d3
T
Introduction
de la notion
de temps
d2
A
d1
B
Il ne s’agit plus de voler une distance max pour une altitude donnée,
mais de parcourir une distance donnée dans le temps le plus court…
Il faudra rechercher le vol à vitesse de croisière maximale…
LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème …
A
B
Z1
vitesse de transition
Z2
d
Notre planeur part du cumulus A, à l’altitude Z1, avec une vitesse de transition Vt . Il espère bien retrouver son
altitude Z1 sous le cumulus B qui se trouve à une distance d.
Une course en planeur peut être assimilée à une succession de vols élémentaires comme celui-ci.
D
LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème …
A
B
Z1
vitesse de transition
h
Vzd
Z2
t1
d
D
Pendant cette transition, il va subir un taux de chute total (propre + masse d’air) Vzd, pendant un temps t1,
qui va lui faire perdre une hauteur h pour se retrouver à l’altitude Z2
LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème …
A
B
Z1
vitesse de transition
h
Vza
t2
Vzd
Z2
t1
d
D
Arrivé sous le cumulus B, il faudra qu’il spirale pendant un temps t2, dans une ascendance de force Vza,
pour retrouver son altitude de départ Z1
LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème …
T
A
B
Z1
vitesse de transition
Vza
h
t2
Vzd
Z2
t1
D
d
Pour cette portion de vol, il aura parcouru une distance d et aura mis un temps T égal à :
t1 (temps de transition) + t2 (temps de montée dans la prochaine ascendance).
La vitesse de croisière Vcr de notre planeur est égale à :
Vcr =
La problématique de l’ascendance à venir est déjà posée …
d
T
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE :
Vcr =
d
T
Pour augmenter sa vitesse de croisière Vcr, la distance d, entre les deux cumulus étant sinon fixe,
immodifiable, notre pilote n’a pas d’autre choix que de diminuer le temps total T ;
donc diminuer, à la fois, le temps de transition t1 et le temps de montée t2 dans la future ascendance.
Règle 1 : L’influence de t2 donc de la vitesse de montée Vza dans l’ascendance
est beaucoup plus importante que t1 qui dépend la vitesse de transition Vt.
Il va donc falloir, certes, optimiser notre vitesse de transition…
mais surtout réduire au maximum notre temps de monté dans les ascendances…
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE
Optimisation de la vitesse de transition :
L’ expression mathématique du cas de vol précédent abouti à la formule suivante :
Vcr
Vza
=
Vza – Vzd
Vt
Traduction en langage vélivole :
Le rapport vitesse de croisière sur vitesse de transition ne dépend en définitif que de la vitesse
ascensionnelle Vza escomptée dans la prochaine ascendance et de la vitesse totale de chute Vzd,
subie pendant la transition…
Alors comment optimiser notre vitesse de transition ?
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE
Optimisation de la vitesse de transition :
Encore une fois l’anneau Mac-Cready va nous y aider :
Mise sous forme graphique de
+3
Vcr
Vza
=
Vza – Vzd
Vt
+2
Vza
+1
50
0
100
vitesse de croisière
Vzd
150
200
Vi (km/h)
-1
vitesse de transition
-2
-3
-4
Vz (m/s)
Règle 2 : Si l’origine de l’anneau Mac-Cready est calée sur l’ascendance prévue, l’aiguille
du variomètre indique la vitesse de transition qui donnera la meilleure vitesse de croisière .
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE
Optimisation de la vitesse de transition :
La règle reste valable en cas de dégeulante,
elle prend en compte Vzd, vitesse de chute totale du planeur,
vitesse de chute propre + vitesse de chute de la masse d’air ;
le vol à vitesse de croisière maximale exige une grande prudence,
la perte d’altitude est plus importante et ne se justifie que si vous êtes sûr de
reprendre une bonne pompe ;
pour optimiser la vitesse de transition on doit caler le Mac-Cready sur la valeur
de l’ascendance À VENIR, d’où la difficulté …
par sécurité on choisit un calage intermédiaire compris entre la moyenne des
Vz déjà rencontrées et celles espérées …
tout changement de la charge alaire modifie la polaire, donc le calage de
l’anneau Mac-Cready,
planeur chargé = vitesses augmentées.
LA VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE
Prudence dans l’utilisation des corrections
Règle 3 : On ne cumule pas les différentes corrections
Si vous êtes ballasté, dans une zone de
dégueulante, avec une correction Mac-Cready de
croisière, cumulée avec une correction de vent
face, on ne va pas tarder à faire connaissance …
Priorité : Sortir de cette zone de m…
Alors oubliez la croisière max, volez à Vi de finesse max, vidanger les ballasts, repartez, même
vent dans le dos, vers une zone plus accueillante.
Car avant tout, il faut rester en l’air…
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE
Diminution du temps dans l’ascendance :
Il s’agit d’augmenter sa vitesse verticale moyenne dans l’ascendance Vza, pour diminuer le temps t2 passé
dans la pompe (dont on a dit que c’était le facteur le plus influent sur la vitesse de croisière).
Soigner le pilotage : pas dérapage intérieur ou extérieur (glissade ou dérapage pour les anciens)
qui effondre les performances du planeur ;
négliger les pompes trop faibles par rapport à la moyenne du jour ;
centrer au mieux l’ascendance pour rester dans les meilleures Vza ;
déterminer le meilleur compromis entre inclinaison, vitesse, rayon de virage, en fonction de
la puissance de l’ascendance ;
quitter l’ascendance avant le plafond si elle faiblit trop ;
en dernier recours écouter les champions parler…
Tiens-tiens, de
la visite…
Stratégie de vol : LES 3 TRANCHES D’ALTITUDE ( Selon Plafond )
Faut pas
rigoler !!!
Z (m)
1800
300 m *
1500
Voler à la vitesse de croisière max ( Mac Cready décalé : vitesse de croisière + vent de face )
Rechercher la performance
N’exploiter que les meilleurs thermiques ( à la Vza moyenne)
1000
Voler à la vitesse de finesse max ( Mac Cready calé à l’ origine + correction vent de face )
Ne plus délaisser les pompes moyennes (≥ à la Vza moyenne)
Envisager la vidange des ballasts
Repérer les grandes zones + favorables aux vaches
500
Priorité : rester en l’air ( Vidange ballasts, sauf si on est vraiment sûr de soi )
Voler à la vitesse de finesse max ( + éventuellement correction vent de face )
Prospecter toutes les ascendances
SOL
SÉCURITÉ : Trouver et rester en local d’un champ vachable
( * Définition des conditions VMC – Distance verticale par rapport aux nuages . )
L’AUTONOMIE DU PLANEUR – Le local rapproché ou finesse10 ou local visuel
Z (m)
Maxi 15 km, décalé dans le vent
1500
Vw = 10 km/h
1000
500
10 km
5 km
SOL
La marge de sécurité est telle …, que la PTL est comprise
Facile,tu divise ta
hauteur en mètre
par 100, ça te
donne ton
autonomie en km
L’AUTONOMIE DU PLANEUR – Le grand local ou finesse 20, Z > 500 m/sol
Z (m)
1000 m (de 500 à 1500 m)à finesse 20 = 20 km + 5 km à finesse 10 ; Total 25 km
À 25 km je dois être à 25000/20 soit 1250 m mini + PTL 250 m ; Total 1500 m
Maxi 25 km, décalé dans le vent
1500
Vw = 10 km/h
1000
500
15 km
Trop
compliqu
é pour
moi .
5 km
250 m
SOL
L’AUTONOMIE DU PLANEUR – L’ autonomie calculée ou local mesuré …
Z (m)
1500
1000
Vw = 10 km/h
500
SOL
Bon,
je me casse.
c’est trop fort
CALCUL D’AUTONOMIE DU PLANEUR – LE LOCAL MESURÉ…
Solution riche : calculateur de bord + GPS + vario électronique (intègre un maximum de paramètre) ;
Calculer sa finesse réelle au cours d’une transition ;
(intègre le vent, mais n’est valable que dans une direction) et faire son exercice de calcul mental.
Se faire une règle (omnidirectionnelle mais ne tient pas compte du vent) ;
Encore mieux : combiner les 2 méthodes précédentes.
Attention !
Il est impératif sur la campagne, de voler au QNH .
Aux travaux pratiques !!!!