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UTILISATION DE LA MACHINE
2
déterminer -à quel endroit - et à quelle altitude
on peut quitter le local d’un terrain et passer en local du suivant.
Voler sur la campagne en sécurité, c’est savoir :
toujours rester toujours en « local » d’un aérodrome ou d’une zone «atterrissable»
IntroductionIntroduction
CNVVCNVV – mars 2006
SÉCURITÉ – SÉCURITÉ – notion de « trait rouge »notion de « trait rouge »
« je suis en local »
« je ne suis plusen local »
Local finesse
20
11èreère situationsituation
22èmeème situationsituation
On doit, à tout moment, savoir, sans ambiguïté, se positionner par rapport au trait rouge ;
et pour cela, savoir calculer son local.
Sinon la sécurité du vol peut être compromise.
Le trait rouge délimite 2 situations complètement différentes, du point de vue de la gestion du vol.
ZZtdptdp
CNVVCNVV – mars 2006
On la définit comme la différence entre
Tranquillité – Tranquillité – notion de marge d’aisancenotion de marge d’aisance
notre altitude l’altitude minimale de local
margemarged’aisanced’aisance
C’est la hauteur dont on dispose pour se déplacer et chercher des ascendances.La calculer offre au pilote aisance et disponibilité.
ZZtdptdp
5
Pour atteindre cet objectif « calculé », outre l’aérologie et la bonne utilisation des ascendances,
il faut connaître les performances de sa machine
Performances du planeur
1 – Rappel de quelques définitions utiles: 1.1 angle de plané, finesse par rapport au sol, 1.2 polaire des vitesses «air »
2 - Polaire des vitesses air en ligne droite. Que peut-on déduire ?
4 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux
6 - Finesse maximale en présence de vent horizontal et équivalence vent horizontal et ascendance ou descendance
8 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux et horizontaux de la masse d’air.
5 – En pratique : l’anneau Mac Cready, la règle des finesses et les calculateurs
7 - En pratique: comment caler le Mac Cready ou un calculateur
3 – Inclinaison, rayon de virage et vitesse de chute
Angle de plané = angle s de la trajectoire/sol avec l’horizontale
Vitesse et trajectoire sont ici définies par rapport au solO X
Zhorizontale
s
trajectoire
1. Quelques définitions utiles…
1.1 Angle de plané et finesse par rapport au sol :
Evaluation ?
Hauteur h perdue pour D= 100 m :
D
h
En planeur, l’approche à demi-efficacité des AF à f=10, soit P=10 % et1000
D
h
Df
s
s 3°
s 6°
fs = 1/P=20
100
h
D
hP C’est la pente qui s’ exprime en %
Distance parcourue D pour une perte de hauteur de 1000m .
C’est la finesse sol
En avion, la pente d’approche à 5 % correspond à un angle de plané En avion, la pente d’approche à 5 % correspond à un angle de plané
Vitesse et trajectoire sont ici définies par rapport au solO X
Zhorizontale
s
trajectoire
Relation entre l’angle de plané et la finesse par rapport au sol :
D
h
= Distance parcourue D pour une perte de hauteur de 1000m .finesse sol
plus petit est s,
plus grande est la finesse fs
.
Ordres de grandeur
Finesse Angle de plané
58 1° ASH 25, Nimbus 4D
48 1°, 2 Ventus 2C, LS8 17m
44 1°, 3 Duo, Janus
40 1°, 4 Pégase, LS4
34 1°, 7 ASK 21
20 2°, 9 Plan « recommandé » pour les arrivées
10 5°, 7 ASK 21 avec ½ AF
6-7 8°, 7 ASK 21 pleins AF
4 14 ° LS4 pleins AF
En fait il est plus commode de définir s à partir du vecteur vitesse sol du planeur :
Vitesse et trajectoire sont ici définies par rapport au sol
O X
Z
horizontale
s
trajectoireVecteur vitesse sol
sV
Autre définition de la finesse/sol
Si est constant (module et direction), la trajectoire = droite colinéaire au vecteur vitesse et parcourue à vitesse Vs contante
sV
sV
Une des propriétés du vecteur vitesse est d’être en tout point tangent à la trajectoireUne des propriétés du vecteur vitesse est d’être en tout point tangent à la trajectoire
Donc il fait avec l’horizontale le même angle s que la trajectoireDonc il fait avec l’horizontale le même angle s que la trajectoire
1.1 Angle de plané et finesse par rapport au sol: fs (suite)
Soient :hV
la composante horizontale du vecteur vitesse sV
zV
la composante verticale du vecteur vitesse sV
On a aussi:
t
hV
t
DV
z
h
horizontale
s
trajectoire
sV
zV
hV
Vitesse et trajectoire sont définies par rapport au solO
X
Z
s
z
h fh
D
thtD
V
Vet donc:
1.1 Angle de plané et finesse par rapport au sol: fs (suite)
Comme s est très faible,
horizontale
s
zV
hV
Vitesse et trajectoire sont définies par rapport au solO
X
Z
àon peut assimiler sVhV
Donc
z
ss V
Vf
trajectoire
sV
(les modules ou longueurs)
X’O’
Z
Y’
1.2 Finesse par rapport au sol:
Il faut pouvoir déterminer : Vz vitesse verticale /sol et Vs
Or, on détermine avec une assez bonne précision:
Vitesse et trajectoire sont ici définies par rapport au sol
Z
horizontale
s
hV
trajectoire
sV
O X
zV
Vz : vitesse de chute du planeur par rapport au sol
avec le variomètre (ou l’alti)
horizontale a
pzV
pV
trajectoire
Vitesse et trajectoire du planeur sont ici définies par rapport à l’air au repos dans la « boite »
phV
Si la «boite» est immobile par rapport au sol
détermination pratique
et Vp : module de la vitesse propre du planeur/air, avec l’anémomètre.
Mais c’est rarement le cas !Il est donc pratique d’ imaginer (on le
verra par la suite) que le planeur évolue au sein d’une «boite» contenant
de l’air immobile par rapport aux parois de la boite
s = aVs=Vp Vz=Vpz
à partir des instruments de bord
Si l’air est immobile par rapport au sol: Vp = Vs
'V
Z
trajectoire
horizontale
a
pzV
phV
Vitesse et trajectoire sont ici définies par rapport à l’air
O X’
pV
Vp
Vpz
0
1.3 Polaire des vitesse « air »:
et a
Sur un graphique, on reporte:Vp lue à
l’anémomètreVpz lue sur le variomètrepz
pa V
Vf
dans cet air immobile par rapport au sol, on va pouvoir déterminer fa , finesse air du planeur
pV
Le vecteur Le vecteur 'V
o
VpZ0
[m/s]
-1
-2
-3
Vp [km/h]
60 80 100 120 140 160 180 200
.
Pour différentes vitesses de vol,
Tous les points obtenus sont ajustés par une courbe qui s’appelle polaire des vitesses «air»
on mesure le taux de chute du planeur
Polaire des vitesses « air »
Polaire
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
0 50 100 150 200 250
VC
Vzp
0ASW 19
la vitesse VC portée sur l’axe horizontal est la vitesse propre au niveau de la mer, en
atmosphère standard.
La vitesse indiquée Vi VC Vp entre le sol et
1000m.
Elle lui devient très inférieure au fur et à mesure que l’altitude croît.
De même, les vitesses de chute portées sur la polaire correspondent à une valeur au niveau de la
mer.
La polaire définit les performances du planeur
Voici une polaire d’ASW 19 , telle que founie par le constructeur
En abscisses, on a VC, Vitesse Conventionnelle, en
km/h
En ordonnées, vitesses de chute
en m/s , au niveau de la mer
On peut retenir qu’en atmosphère standard,
la vitesse propre est augmentée de 0,5 % chaque fois que l’on s’élève de
100 m par rapport au niveau de la mer
A titre indicatif…
Performances du planeur
1 – Rappel de quelques définitions utiles: 1.1 angle de plané, finesse par rapport au sol, 1.2 polaire des vitesses «air »
2- Polaire des vitesses air en ligne droite. Que peut-on déduire ?
4 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux
6 - Finesse maximale en présence de vent horizontal et équivalence vent horizontal et ascendance ou descendance
8 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux et horizontaux de la masse d’air.
5 –En pratique : l’anneau Mac Cready, la règle des finesses et les calculateurs
7- En pratique: comment caler le Mac Cready ou un calculateur
3 – Inclinaison, rayon de virage et vitesse de chute
Bien retenir que :La polaire des vitesses « traditionnelle « est établie :
- en air calme (air est immobile par rapport au sol),- en ligne droite- et pour une masse déterminée.
Vkm/h
60 80 100 120 140 160 180 200o
VpZ [m/s]
-1
-2
-3
o
VZ
[m/s]
-1
-2
-3
Vp [km/h]
60 80 100 120 140 160 180 200
2.1- l’angle de plané et la finesse varient 2.1- l’angle de plané et la finesse varient avec la vitesse propre du planeuravec la vitesse propre du planeur.
a1
a2
Attention: a1 a2 représentés sur une polaire sont beaucoup plus grands qu’en réalité (unités différentes pour les vitesses
horizontales [km/h] et les vitesses verticales [m/s])
l’angle de plané a d’un Duo-Discus varie de 1,3° à 1,6°
horizontale
pour des vitesses Vp variant de: 100 à 150 km/h
C’est ainsi que :
les angles de plané tels qu’ils sont représentés sur la polaire donnent vraiment une idée très fausse de la réalité…
Cela est dû à l’utilisation (volontaire) d’unités différentes pour Vp (Vi) et Vzp
L’approximation Vp Vph est parfaitement justifiée !
a
phV
pV
f = 44 f =34,7
2.2 - On peut avoir le même angle de plané pour deux 2.2 - On peut avoir le même angle de plané pour deux vitesses très différentes :vitesses très différentes :
o
VZ m/s
-1
-2
-3
Vkm/h
60 80 100 120 140 160 180 200
Pour Vp = 150 km/h
Vzp= -1,8 m/s
On a le même angle de plané, donc la même finesse :
mais des taux de chute très différents:
Vzp= - 1,8 m/s et Vzp= - 0,75 m/s
Pour Vp = 62 km/h
Vzp = -0,75 m/s
P
Q
2.3- Meilleur angle de plané et vitesse de finesse maximale2.3- Meilleur angle de plané et vitesse de finesse maximale
o
VZ m/s
-1
-2
-3
Vkm/h
60 80 100 120 140 160 180 200
92 km/h vitesse de finesse maximale
meilleur angle de plané finesse maximale
angle de plané-0.72 m/s
Pour l’ASW 15: fmax= 25.5/0.72 = 35,5
vitesse qui permet d’aller le plus loin possiblepour la hauteur dont on dispose
Pour l’ETA :fmax = 70
Pour V > 92 km/h , > mini
Pour V <92 km/h , >mini
,
22..4- La vitesse de chute minimale4- La vitesse de chute minimale :
o
VZ m/s
-1
-2
-3
Vkm/h
60 80 100 120 140 160 180 200
le taux de chute minimal-0.65 m/s
obtenu à la vitesse de 78 km/h
pour chuter le moins possible:en air calmeou dans une ascendance (vol de pente…)
moins de 0.40 m/s pour les meilleurs
planeurs !
2.2.5-La vitesse correspondant à l’incidence de décrochage5-La vitesse correspondant à l’incidence de décrochage : :
o
VpZ
[m/s]
-1
-2
-3
Vp [km/h]
60 80 100 120 140 160 180 200
64 km/h = vitesse de décrochage Vs
impossible de voler moins vite !
Voler à moins de 70km/h n’est pas efficace (forte chute et pas de marge)
22.6-6- Les performances à grande vitesse:
o
VZ m/s
-1
-2
-3
Vkm/h
60 80 100 120 140 160 180 200
-2.2 m/s
à peine 1m/s pour les meilleurs,Soit: f 45 à 160 km/h
le taux de chute à 160 km/h…
C’est-à-dire l’aptitude à voler vite: soit garder une finesse élevée
à vitesse élevée
Soit f = 20 seulement !
(44,4 m/s)
27
II - Performances du planeur
1 – Rappel de quelques définitions utiles: 1.1 angle de plané, finesse par rapport au sol, 1.2 polaire des vitesses «air »
2- Polaire des vitesses air en ligne droite. Que peut-on déduire ?
4 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux
6 - Finesse maximale en présence de vent horizontal
8 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux et horizontaux de la masse d’air.
5 –En pratique : l’anneau Mac Cready, la règle des finesses et les calculateurs
7- En pratique: comment caler le Mac Cready ou un calculateur
3 – Inclinaison, rayon de virage et vitesse de chute
On peut également établir des polaires en virage, pour différentes inclinaisons(et différentes charges alaires)
Exemple : polaire des vitesses d’un LS8, pour différentes inclinaison
-4,00
-3,50
-3,00
-2,50
-2,00
-1,50
-1,00
-0,50
0,00
40 60 80 100 120 140 160 180 200
Tx
de
chu
te (
m/s
)
Rayon de spirale (m)
Polaire de Spirale LS832 kg/m² vs 50 kg/m²
LS8 Vide
75
70
65
60
505545 40 35 30 2025
i=45°Rayon
de virage
Vzp
vide 75 m -0,60 m/
Rayon de virage en m
Rayon habituel des ascendances en plaine
Performances du planeur
1 – Rappel de quelques définitions utiles: 1.1 angle de plané, finesse par rapport au sol, 1.2 polaire des vitesses «air »
2- Polaire des vitesses air en ligne droite. Que peut-on déduire ?
4 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux
6 - Finesse maximale en présence de vent horizontal et équivalence vent horizontal et ascendance ou descendance
8 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux et horizontaux de la masse d’air.
5 –En pratique : l’anneau Mac Cready, la règle des finesses et les calculateurs
7- En pratique: comment caler le Mac Cready ou un calculateur
3 – Inclinaison, rayon de virage et vitesse de chute
cas sans vent, mais avec zones descendantes ou ascendantes.
La vitesse de finesse maximale air me donnera-t-elle la meilleurs
finesse par rapport au sol?
3. Finesse maximale par rapport au sol en présence de mouvements verticaux
X
Z
Système de référence lié au sol
et,à quelle vitesse voler pour avoir la
meilleure finesse par rapport au sol?
3. Finesse maximale «sol» en présence de mouvements verticaux (pas de vent horizontal)
X
Z
Système de référence lié au sol
Vw
Vw
chaque zone descendante ou ascendante peut être représentéepar une
«boite» d’air animée d’une vitesse verticale Vzwdescendante par rapport au sol
ou ascendante par rapport au sol
Dans chaque «boite », l’air est au repos par rapport aux parois de la boite et les vitesses de chute Vzp du planeur par rapport à l’air de la boite sont
données par la polaire « air ».
Vzw , vitesse de chute du planeur par rapport au sol (celle qui est lue au variomètre) est donc égale à:
Vzw = Vzp + Vzw en valeur algébrique
3. Finesse maximale «sol » en présence de mouvements verticaux
(pas de vent horizontal)
X
Z
Système de référence lié au sol
Vw
Vw
Vzp
Vzp
VZp[m/s]
-1
-2
Pour reproduire le vol du planeur dans une descendance (ici 1
m/s), il suffit donc de décaler la polaire de 1 m/s vers le bas
92 km/h 118 km/h
En fait, la fmax/ sol est obtenue pour une
vitesse plus élevée: 118 km/h,
et une Vzp supérieure:-2,10m/s
La finesse max n’est que
de 15,6 !
fmax = 35,5
f = 14,8
En transition, il convient:- d’accélérer pour traverser les zones de chute afin d’y passer le
moins de temps possible - et, surtout, de les éviter au maximum !
- 0,72 m/s
- 1,72 m/s
Si l’on maintient V=92 km/h, Vzp passe de 0,72 m/s à 1,72 m/s
-2,10 m/s
fmax= 15,6
et la finesse de 35,5 à 14,8
0
Vkm/h
60 80 100 120 140 160 18020 40
Finesse sol dans une masse d’air chutant à 1 m/s par rapport au sol
décalage vertical de l’origine des axes, de
la valeur de la descendance
VZ [m/s]
+1 O’
92 km/h118 km/h
fmax= 35,5
f max= 15,6-1
-2
-3
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000
20 40
Masse d’air chutant à 1 m/s
-1 m/s
Autre méthode pour déterminer la fmax/sol
O’
92 km/h
140 km/h
fmax/sol= 10,45
Dans une masse d’air qui descend à 2m/s, il faut voler à 140 km/h pour obtenir une finesse maximale de 10,45.
En restant à 92 km/h fsol = 25,55/2,72 = 9,39 - 0,72
Masse d’air chutant à 2 m/s
fmax/sol= 38,9/(2+1,72) = 10,45
-1
-2
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000
20 40
+1
+2
-1,72
Si cette zone défavorable est large de 1000 m, elle est traversée en : 25,70 secondes en volant à 140 km/h et en 39,13 secondes en volant à 92 km/h. On perd 95,6 m de hauteur dans le premier caset 106,4 m dans le second, en ayant également perdu 13,43 secondes ! On arrive plus tard et plus bas…
Au terme de 30 traversées de ce type, on aura un retard de près de 7 minutes et on sera 324 m plus bas !
Pour reproduire le vol du planeur dans une ascendance (ici 0.5
m/s), il suffit de décaler l’origine vers le bas, de
la valeur de l’ascendance
Dans ces conditions, le meilleur angle de plané (finesse maximale) est
obtenu à une vitesse plus faible
La finesse dans ces conditions
passe de 35,5 à 151,33 !
f = 35,5On mesure ici à
nouveau combien, entre deux
ascendances, on a intérêt à trouver
de bons cheminements !
82 km/h
O’
-0.5
Masse d’air ascendante à 0,5 m/s
+ 0,5 m/s
92 km/h
- 0,72
-1
-2
-3
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000
20 40
+1
fmax sol = 22,7/(0,65-0,5)=151,33- 0,65
f = 35,5
On mesure ici à nouveau combien, entre deux ascendances, on a intérêt à trouver de bons cheminements !
78 km/h
O’
-0.65
la finesse devient infinie pour une ascendance égaleégale au taux de chute minimum.
Comme en avion, on vole alors en palier!
Masse d’air ascendante égale au taux de chute mini du planeur (0,65 m/s
+ 0,65 m/s
92 km/h
-1
-2
-3
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000
20 40
+1
f infinie
Performances du planeur
1 – Rappel de quelques définitions utiles: 1.1 angle de plané, finesse par rapport au sol, 1.2 polaire des vitesses «air »
2- Polaire des vitesses air en ligne droite. Que peut-on déduire ?
4 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux
6 - Finesse maximale en présence de vent horizontal et équivalence vent horizontal et ascendance ou descendance
8 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux et horizontaux de la masse d’air.
5 – En pratique : l’anneau Mac Cready, la règle des finesses et les calculateurs
7- En pratique: comment caler le Mac Cready ou un calculateur
3 – Inclinaison, rayon de virage et vitesse de chute
En pratique
En vol, comment connaître la vitesse de vol à adopter pour utiliser au mieux son
planeur ?
Pour connaître la vitesse de finesse max/sol Mac Cready a créé
une couronne circulaire mobile, à placer autour du variomètre.
.
En l’absence de ventEn l’absence de vent (horizontal),l’index de la couronne est calé sur le zéro zéro du variomètre .La vitesse gravée face à l’index correspond à la vitesse de chute minimale du planeur
85
100
11016
0150
180
130
Elle indique a vitesse à adopter en fonction du taux de chute du planeur
Ici: 130 km/h pour une vitesse de chute de -2m/s
CNVVCNVV – mars 2006
Tout en restant dans le cône de sécurité;
Donc, entre deux ascendances, on volera en suivant les indications du Mac Cready
Local finesse
20
ZZtdptdp
Ce sera le régime « économique » à adopter pour voler de cumulus en cumulusCe sera le régime « économique » à adopter pour voler de cumulus en cumulusNe pas oublier que lorsque l’on est là, voler dans du -2 fait très rapidement passer en dessous du trait rougeNe pas oublier que lorsque l’on est là, voler dans du -2 fait très rapidement passer en dessous du trait rouge
43
Et maintenant comment estimer la hauteur nécessaire pour «rester» en local et pour « changer » de local en sécurité
Un peu de calcul mental
La règle de finesse
Le calculateur
CNVVCNVV – mars 2006
En plaine…En plaine…
Si les deux terrains sont distants de 40 km,
C’est relativement facile !C’est relativement facile !
D = 40 km
horslocal
horslocal
Altitude commune de local mini.
D/2 D/2
Si les deux terrains sont distants de 60 km, il faut une altitude de 1500+300 m = 1800 m à mi-distance
pour effectuer le changement de local
il suffit d’une altitude de 1000 + 300 m = 1300 m à mi-distance pour effectuer le changement de local
300 m300 m
Local finesse
20Local finesse
20
D = 60 kmD = 60 km
CNVVCNVV – mars 2006
D
h s
Un peu de calcul mental…Un peu de calcul mental…
Nous savons que :
d’où :
hauteur nécessaire
altitude nécessaire
Distancehauteur
=Dh
=f
D
f=Hn
D
f=Zn + Ztdp
CNVVCNVV – mars 2006
Un peu de calcul mental…Un peu de calcul mental…
Les calculs en vol doivent être simples à faire…
on travaille le plus souvent finesse 20 .
finesse 20 :
DISTANCE[km]x 5x 10
2
10 finesseHAUTEUROu :Z n [m]=
+ Ztdp
+ Ztdp
Z n [m]=
La distance à parcourir est donc à diviser par 20 ou à multiplier par 0,05La distance à parcourir est donc à diviser par 20 ou à multiplier par 0,05
CNVVCNVV – mars 2006
Présentation :
5 10 15 20 25 30 35 40 45 ◄ KM
250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 20
FIN
ES
SE
R
AT
IO
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 25
170 335 500 670 835 1000 1170 1335 1505 30
145 290 430 575 715 860 1000 1145 1290 35
3 utilisations possibles…
distance D
finesse fhauteur nécessaire - Hn
La règle de finesseLa règle de finesse
CNVVCNVV – mars 2006
La règle de finesseLa règle de finesse
1ère utilisation :
5 10 15 20 25 30 35 40 45 ◄ KM
250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 20
FIN
ES
SE
R
AT
IO
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 25
170 335 500 670 835 1000 1170 1335 1505 30
145 290 430 575 715 860 1000 1145 1290 35
« j’ai 20 km à parcourir à finesse 25 ; quelle est la hauteur nécessaire ? »
= 800mHn
5 10 15 20 25 30 35 40 45 ◄ KM
250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 20
FIN
ES
SE
R
AT
IO
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 25
170 335 500 670 835 1000 1170 1335 1505 30
145 290 430 575 715 860 1000 1145 1290 35
CNVVCNVV – mars 2006
La règle de finesseLa règle de finesse
2nde utilisation :
« je viens de perdre 1000m pour parcourir les 30 derniers km ; quelle a été ma finesse ? »
= 30f
CNVVCNVV – mars 2006
La règle de finesseLa règle de finesse
3ième utilisation :
5 10 15 20 25 30 35 40 45 ◄ KM
250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 2250 20
FIN
ES
SE
R
AT
IO
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 25
170 335 500 670 835 1000 1170 1335 1505 30
145 290 430 575 715 860 1000 1145 1290 35
« je dispose de 800m de hauteur et j’ai tiré une finesse 25 sur la dernière branche de mon circuit ; combien de kilomètres puis-je
parcourir ? »
= 20 km
D
Les calculateurs d’arrivée
permet de voler en permanence à la vitesse de finesse maximale par rapport
au sol…
Maintenant la couronne Mac Cready est souvent remplacée par un calculateur de vol qui permet, entre autres choses, de voler à finesse max
Celui-ci a en mémoire la polaire du planeur
Calé au « zéro » du Mac Cready,
Connaissant la distance au but (GPS),il calcule l’angle de plané nécessaire pour rejoindre ce but
( trait tireté horizontal)
La maquette indique si l’angle de plané effectif du planeur est supérieur ou inférieur à l’angle de plané calculé nécessaire .Pour rester dans le cône de finesse 20, il faut que la maquette soit au-dessus du plan calculé « idéal »
le « push-pull »,
Attention: l’angle de plané calculé correspond généralement à une finesse à 20
Performances du planeur
1 – Rappel de quelques définitions utiles: 1.1 angle de plané, finesse par rapport au sol, 1.2 polaire des vitesses «air »
2- Polaire des vitesses air en ligne droite. Que peut-on déduire ?
4 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux
6 - Finesse maximale en présence de vent horizontal et équivalence vent horizontal et ascendance ou descendance
8 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux et horizontaux de la masse d’air.
5 – En pratique : l’anneau Mac Cready, la règle des finesses et les calculateurs
7- En pratique: comment caler le Mac Cready ou un calculateur
3 – Inclinaison, rayon de virage et vitesse de chute
lorsqu’il y a du vent de face,
Finesse maximale par rapport au sol en présence de vent horizontal
0
à quelle vitesse je dois voler
maintenant ?
X
Z
Système de référence lié au sol
Cette question se pose lorsqu’il s’agit de rejoindre, en sécurité , un aérodrome
ou une zone atterrissable ,
ou du vent arrière .
une telle zone peut être représentée comme une « boite » d’air en mouvement horizontal par rapport au sol, à la vitesse du vent<
4. Finesse maximale en présence de vent debout
0X
Z
Système de référence lié au sol
Par rapport au sol, la vitesse de horizontale du planeur, sera celle du planeur par rapport à l’air, diminuée de celle de la «boite » »par rapport au sol:
Vs = Vp - Vw.
Dans cette boite, l’air est au immobile par rapport aux parois de la boite et les performances du planeur sont données par la polaire « air » du planeur
Vw
Vp
102 km/h = 28,33 m/s
fmax= 35,5
On décale horizontalement l’origine,
de la valeur du vent
Il faut augmenter la vitesse propre
La finesse maximale par rapport au sol
est de 25 à 102 km/h
Pour obtenir la polaire par rapport au sol, avec un vent de face de 30 km/h 30 km/h = 8,33 m/s
O’
- 0,72
-1
-2
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000
20 40
+1
+2
- 0,80fm/sol = (28,33-8,33)/0,80 = 25
30 km/h de vent debout sont beaucoup moins pénalisants qu’une descendance de 1m/s ( on
avait trouvé fsol = 15,6)
92 km/h
Comparaison fmax/ air et fmax/ sol avec un vent de face de 30 km/h
30 km/h = 8,33 m/s
-1
-2
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000
20 40
+1
+2 Sur une transition de 10 km:
le pilote qui vole à finesse max/sol (102 km/h)arrive 20 m plus haut et surtout 1’ 34 avant celui qui ne vole qu’ à 92 km.
Sur une arrivée de compétition… cela fait des points !
O’
Vi Vs fsolTemps de transition
Hauteur perdue
92 km/h 62 km/h 24 9’67 (581 s) 418 m
102 km/h 72 km/h 25 8’33 (500 s) 400 m
= 1’34
92 km/h
- 0,72
fmax= 35,5
Si l’on vole à vitesse de finesse max/air,la finesse sol est de 24
Si l’on vole à vitesse de finesse max/sol, elle est de 25
fsol= (25,5-8,33)/0,72 24
102 km/h=28,33 m/s
Fmax/sol = (28,33-8,33)/0,80 = 25- 0,80
La « boite » d’air se déplace maintenant dans le même sens que le planeur
4. Finesse maximale en présence de vent arrière
0X
Z
Système de référence lié au sol
La vitesse de horizontale du planeur rapport au sol, est la somme de la vitesse horizontale du planeur par rapport à l’air, celle de la « boite »par
rapport au sol: Vs =Vw + Vp
Vw
Vp
On décale l’origine, de -30 km/h
On ne se pénalise pas beaucoup en volant à vitesse de finesse max/air
87 km/h (24,16 m/s)
Pour obtenir la polaire par rapport au sol, avec un vent arrière de 30 km/h
30 km/h (8,33 m/s)
O’
92 km/h
-1
-2
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000
20 40
+1
-20
- 0,72
- 0,68
Pour 92 km/h et Vzp = -0,72 m/sf max/air = 35,5
Pour 87 km/h et Vzp = -0,68 m/s
La finesse max/sol = (24,16+8,33)/0,68 47,8
et la fsol = 47et la fsol = 47
Equivalence vent mouvement vertical
Ainsi, dans la recherche d’un plané à finesse maximale, le vent peut être pris en compte
comme une ascendance vent arrière
où une descendance vent de face)
Sur cette polaire,40 km/h de vent de face
0.50m/s
et 40 km/h de vent arrière
équivalent à une descendance de 0.50 m/s
40 km/h
40 km/h
équivalent une ascendance de 0.20 m/s
0,20 m/s
0.20m/s
O’92 km/h
- 0,72
-1
-2
-3
+1
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000 20 4040
II - Performances du planeur
1 – Rappel de quelques définitions utiles: 1.1 angle de plané, finesse par rapport au sol, 1.2 polaire des vitesses «air »
2- Polaire des vitesses air en ligne droite. Que peut-on déduire ?
4 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux
6 - Finesse maximale en présence de vent horizontal et équivalence vent horizontal et ascendance ou descendance
8 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux et horizontaux de la masse d’air.
5 –En pratique : l’anneau Mac Cready, la règle des finesses et les calculateurs
7- En pratique: comment caler le Mac Cready ou un calculateur
3 – Inclinaison, rayon de virage et vitesse de chute
CNVVCNVV – mars 2006
Tableau d’équivalence vent de face/taux de chuteTableau d’équivalence vent de face/taux de chute
ExempleExempleExempleExemple
Pour un planeur, de finesse 35, subissant un vent de face de 50 km/h, il faut voler comme si le planeur subissait une chute supplémentaire de 1m/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 taux de chute
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 108 km/h pour garder la meilleure finesse sol.
85100
110
160
150
180
130
on décalera donc l’origine de l’anneau Mac Cready de 1 m/s. vers le hauton décalera donc l’origine de l’anneau Mac Cready de 1 m/s. vers le haut
II - Performances du planeur
1 – Rappel de quelques définitions utiles: 1.1 angle de plané, finesse par rapport au sol, 1.2 polaire des vitesses «air »
2- Polaire des vitesses air en ligne droite. Que peut-on déduire ?
4 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux
6 - Finesse maximale en présence de vent horizontal
8 - Finesse maximale en présence de mouvements verticaux et horizontaux de la masse d’air.
5 –En pratique : l’anneau Mac Cready, la règle des finesses et les calculateurs
7- En pratique: comment caler le Mac Cready ou un calculateur
3 – Inclinaison, rayon de virage et vitesse de chute
Et si on a la malchance d’avoir et du vent de face et de la chute ?
Il va falloir « additionner « les effets « du taux de chute et du vent de face
Et le résultat n’est pas brillant !
D’où les recommandations aux débutants, pour le vol « local »,
de toujours travailler au vent du terrain !
Combinaison du mouvement vertical et du vent
Il faut voler voler à 135 km/h
fmax= 11,6
O’
135 km/h
et le variomètre indique :(-1,5 )+(–1)=-2,5 m/s
-2,5 m/s
La vitesse «sol» est de 135-30=105 Km/h
La finesse sol du planeur est égale à 29/2,5 = 11,6
-1 m/s
30 km/h92 km/h
- 0,72
-1
-2
-3
V[km/h]
60 80 100 120 140 180 2000
20 40
+1
et un vent de face de 30 km/h,avec une descendance de 1m/s
-2
-3
105 km/h
65
Avec le Mac Cready,
65
85
100
110
160150
180
130
on décalera l’index de la couronne de la valeur de l’équivalent vent on décalera l’index de la couronne de la valeur de l’équivalent vent
et on suivra ensuite les indications de vitesse liées au taux de chuteet on suivra ensuite les indications de vitesse liées au taux de chute
66
Avec un calculateur c’est beaucoup plus simple !
Le vent et la distance étant connus (GPS),
66
HW HW 1515HW HW 1515
le calculateur détermine l’angle de plané nécessaire pour rejoindre le butle calculateur détermine l’angle de plané nécessaire pour rejoindre le but
et place la maquette …et place la maquette …
Là… en principe, on « rentre » ! Là… en principe, on « rentre » !
Attention !Le calculateur ainsi réglé,calcule un plan de finesse
généralement supérieure à 20
Attention !Le calculateur ainsi réglé,calcule un plan de finesse
généralement supérieure à 20
Il est donc indispensable de faire en sorte que la maquette soit largement au-dessus de l’angle de plané idéal calculé