LE VOL SUR LA CAMPAGNE… Quelques bases théoriques qui vous permettrons de prendre de bonnes...
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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) ;
connaître les performances et limitations de sa machine ;
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) ;
maîtriser les atterrissages de précision sur son propre terrain(contrôle précis VOA et Pabt, entraînement atterrissages de précision) ;
connaître un minimum de Circulation Aérienne(types d’espaces, conditions de pénétration, contacts radio, conditions de survol).
savoir se repérer et naviguer (avec ou sans GPS) ;
avoir organisé son dépannage, même pour les plus optimistes…
ET AUSSI…
emporter les documents administratifs pouvant faire l’objet d’ un contrôle :
les documents utiles au vol projeté :
ne pas négliger son confort :
la Michelin n’indique pas les zones interdites ou réglementées ( aspect juridique… ) ;
licence, carnet de vol ;
certificat de navigabilité ; certificat d’immatriculation ; licence de station d’aéronef (LSA).
carnet de route ;
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…
● Vitesse de taux de chute mini
● Vitesse de finesse max en air calme
V ( Km/h )
Vzp ( m/s )
00
11
22
33
44
150150100100 20020090 Km/h
106 Km/h
● Angle de plané δ
δ mini.Vzp mini.
VzpVi
f On a :
Incidences décroissantes
65 Km/h
● Vitesse de décrochage
220 Km/h
● Vitesse limite VNE
Nota : les vitesses données en exemple sont totalement arbitraires
Vzp=f(V)
• 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)
Conditions de validité :
( le mini correspond à la finesse max )
POINTS CARACTÉRISTIQUES :
V ( Km/h )
Vzp ( m/s )
00
11
22
33
44
150150100100 200200
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
79 Km/h190 Km/h
Pour un angle de plané δ quelconque, correspondent 2 vitesses de vol possibles :
δ donné
Incidences décroissantes
L’ angle de plané est le même, mais la vitesse change …
- Un régime lent : vitesse faible et incidence forte
- Un régime rapide : vitesse forte et incidence faible
POLAIRE DES VITESSESVz = f (Vi)
Vi ( Km/h )
Vzp ( m/s )
00
11
22
33
44
150150100100 200200
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
POLAIRE DES VITESSESVz = f (Vi)
105 Km/h
… il n’y a qu’un seul angle de plané mini, qui correspond à la vitesse de finesse max en air calme .
δ mini
Vi ( Km/h )
Vzp ( m/s )
00
11
22
33
44
150150100100 200200
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
90 Km/h
La séparation des 2 régimes de vol se fait à la vitesse de chute minimum :
Incidences décroissantes
domaine de vol auxgrands angles
d’incidenceou second régime :
quand VI diminue, Vz augmente
domaine de vol auxpetits angles d’incidence
ou premier régime :
quand VI diminue, Vz diminue
soit 90 km/h pour ce planeur
Vzp mini.
Vi ( Km/h )
Vzp ( m/s )
00
11
22
33
44
150150100100 200200
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSESVitesse mini de vol…
90 Km/h
Conclusion : il n’y a aucun intérêt à voler dans cette zone, c’est à dire sous la vitesse de taux de chute mini ,
Vzp mini.
sauf dans les pompes , pour rester dans le noyau de l’ascendance …
À bord, où trouver la vitesse de taux de chute mini ?
RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES…
C’ est l’ origine des vitesses portées sur l’ anneau Mac Cready85
100110
160
150
180
130
ICI !
L’ANNEAU MAC CREADY :
Exemple d’une descendance
Sa valeur se dégrade fortement.
Dans une masse d’air descendante, la vitesse de meilleure finesse augmente.
VzVz
ViVi50 100 150 2000
-1
-2
-4
-5
-6
-3
(km/h)
(m/s)
Vzw
Vzw-2 m/s
Vzp
Vzd
vitesse devitesse definesse max.finesse max.
Vzw = 0Vzw = 0
vitesse devitesse definesse max.finesse max.Vzw = -2 m/sVzw = -2 m/s
94 km/h = 26 m/s 132 km/h = 37 m/s
f≈12
f≈52
Vzw = Mouvement vertical de la masse d’air Vzd = Taux de chute total = Vzp + Vzw
Vzp = taux de chute propre du planeur
EFFETS D’UNE MASSE D’AIR ANIMÉE DE MOUVEMENTS VERTICAUX
L’ANNEAU MAC CREADY :CONSTRUCTION DE LE COURBE MAC CREADY…
La polaire en air calme est décalée verticalement .
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
Un point particuliers : quand Vzd = 0, la vitesse de finesse max et la vitesse de chute mini sont confondues…
VzVz
-1
-2
-4
-5
-6
-3
(km/h)
(m/s)
+1
+2
ViVi150 2000 50 100
Vzw = -1 m/s
Vzw = -2 m/s
Vzw = -3 m/s
Vzw = -4 m/s
Vzw = +2 m/s
Vzw = +1 m/s
Vzw = Vzp miniVzw = 0
95110 19
0
150130
1. Vent arrière
Le vent effectif arrière a pour effet d’augmenter la vitesse sol
La vitesse de meilleure finesse diminue.
VzVz
ViVi50 100 150 2000
-1
-2
-4
-3
(km/h)
(m/s)
vent arrière
0’’ 100 150
vitesse sol
200
f≈76
venteffectif
vitesse sol
vitesse air
EFFETS DU VENT SUR LA POLAIRE
ou VsVs
La valeur de celle-ci, finesse sol, augmente…
2. Vent de faceLe vent effectif avant a pour effet de diminuer la vitesse sol …
La vitesse de meilleure finesse augmente. VzVz
ViVi50 100 150 2000
-1
-2
-4
-3
(km/h)
(m/s)
vent de face
0’équivalent
vent 50 100 150
vitesse sol
vitesse devitesse definesse max.finesse max.
120 km/h
f≈23
venteffectifvitesse sol
vitesse air
ou VsVs
La finesse sol diminue fortement …
L’ ANNEAU MAC CREADY :
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
On décalera l’origine de l’anneau Mac Cready vers les vario positifs
TABLEAU DES ÉQUIVALENTS VENT…
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.
Rappel : On ne corrige pas le vent effectif arrière ...
Attention : une correction de 1 m/s au Mac-Cready fait perdre 5 points de finesse .
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.
85100
110
160
150
180
130
Autre Régime de Vol ?
Le pilote peut-il voler à un autre régime que celui de finesse max ?Quel intérêt a-t il ?
Comparons !Comparons !
AA
Vza = 3m/s
BBAltitude 1350m
Distance 22.36km
810m
390m
Vol FMaxVol > FMax
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 !
AA
BB
CC
d1
d2d3
LA VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE – Définition :
Il ne s’agit plus de voler une distance max pour une altitude donnée,
Il faudra rechercher le vol à vitesse de croisière maximale…
Vcr =T
d1+d2+d3
Introductionde la notion
de temps
mais de parcourir une distance donnée dans le temps le plus court…
LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème …
Z1
Dd
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.
AA BB
Z2
vitesse de transition
Z1
Dd
AA BB
Z2
vitesse de transition
Vzd
h
t1
LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème …
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
Arrivé sous le cumulus B, il faudra qu’il spirale pendant un temps t2,
Z1
Dd
AA BB
Z2
vitesse de transition
Vzd
h
t1
Vza
t2
LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème …
dans une ascendance de force Vza,pour retrouver son altitude de départ Z1
Z1
Dd
AA BB
Z2
vitesse de transition
Vzd
h
t1
Vza
t2
T
Vcr =T
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 :
La problématique de l’ascendance à venir est déjà posée …
LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème …
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE :
Il va donc falloir, certes, optimiser notre vitesse de transition…
Règle 1Règle 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.
Vcr =T
d
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.
mais surtout réduire au maximum notre temps de monté dans les ascendances…
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE
L’ expression mathématique du cas de vol précédent abouti à la formule suivante :
Traduction en langage vélivole :
Alors comment optimiser notre vitesse de transition ?
=VcrVt
VzaVza – Vzd
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…
Optimisation de la vitesse de transition :
Encore une fois l’anneau Mac-Cready va nous y aider :
Mise sous forme graphique de
Vza
Vzd
VzVz
-1
-2
-4
-3
(km/h)
(m/s)
+1
+2
ViVi150 2000 50 100
+3
vitesse de croisière
vitesse de transition
Règle 2Règle 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 .
=VcrVt
VzaVza – Vzd
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALEOptimisation de la vitesse de transition :
85100
110
160
150
180
130
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 …
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 ;
tout changement de la charge alaire modifie la polaire, donc le calage de l’anneau Mac-Cready,
planeur chargé = vitesses augmentées.
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 ;
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALEOptimisation de la vitesse de transition :
LA VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE
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.
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 …
Règle 3Règle 3 : On ne cumule pas les différentes corrections
85
100
110
160
150
180
130
Priorité : Sortir de cette zone de m…
Prudence dans l’utilisation des corrections
Car avant tout, il faut rester en l’air…
LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE
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).
Tiens-tiens, de la visite…
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…
Soigner le pilotage : pas dérapage intérieur ou extérieur (glissade ou dérapage pour les anciens) qui effondre les performances du planeur ;
Diminution du temps dans l’ascendance :
LES 3 TRANCHES D’ALTITUDE ( Selon Plafond )
Z (m)
1500
1000
500
SOL
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
SÉCURITÉ : Trouver et rester en local d’un champ vachable
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)
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
300 m *
Faut pas rigoler !!!
( * Définition des conditions VMC – Distance verticale par rapport aux nuages . )
1800
Stratégie de vol :
L’AUTONOMIE DU PLANEUR – Le local rapproché ou finesse10 ou local visuel
Maxi 15 km, décalé dans le vent
Finesse 10
La marge de sécurité est telle …, que la PTL est comprise
10 km
5 km
Z (m)
1500
1000
500
SOL
Facile,tu divise ta hauteur en mètre
par 100, ça te donne ton
autonomie en km
Vw = 10 km/h
Finesse 20
250 m
L’AUTONOMIE DU PLANEUR –
1000 m (de 500 à 1500 m)à finesse 20 = 20 km + 5 km à finesse 10 ; Total 25 km
Finesse 10
À 25 km je dois être à 25000/20 soit 1250 m mini + PTL 250 m ; Total 1500 m
5 km
15 km
Z (m)
1500
1000
500
SOL
Maxi 25 km, décalé dans le vent
Trop compliqu
é pour moi .
Le grand local ou finesse 20, Z > 500 m/sol
Vw = 10 km/h
L’AUTONOMIE DU PLANEUR –
Finesse 20
Finesse 10
Vw = 10 km/h
Z (m)
500
1000
SOL
1500
Finesse 30 ou plus
L’ autonomie calculée ou local mesuré …
Bon,je me casse. c’est trop fort
CALCUL D’AUTONOMIE DU PLANEUR – LE LOCAL MESURÉ…
Il est impératif sur la campagne, de voler au QNH .
Encore mieux : combiner les 2 méthodes précédentes.
Attention !
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) ;
Aux travaux pratiques !!!!