volcampagne.pps par Yves CORDIER

LE VOL SUR LA CAMPAGNE…

L’auteur de ce diaporama espère vous donner quelques bases théoriques qui vous permettront de prendre de bonnes décisions en vol sur la campagne…

Yves CORDIER – janvier 2005

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 point d’aboutissement, 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…

Yves CORDIERYves CORDIER / UALRT – janvier 2005

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 carte routière (Michelin ou IGN) 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

Influence du ballastage

Vitesse de croisière - Vitesse de transition

Les 3 tranches d’altitude

L’autonomie du planeur

L’atterrissage en campagne

Bibliographie

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.

VzpVif 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


79 km/h190 km/h

A un angle de plané δ donné, correspondent 2 régimes de vol possibles :

δ donné


L'angle de plané est le même, mais la vitesse change…

- Un régime lent : vitesse faible, taux de chute faible et incidence forte - Un régime rapide : vitesse forte, taux de chute fort et incidence faible

POLAIRE DES VITESSESVz = f (Vi)


Vi ( km/h )

Vzp ( m/s )

00

11

22

33

44

150150100100 200200


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


Vz= 0,9 m/s

Vi ( km/h )

Vzp ( m/s )

00

11

22

33

44

150150100100 200200


90 km/h

La séparation des 2 régimes de vol se fait à la vitesse de chute minimum :


domaine de vol auxgrands angles d’incidence

ou « second régime » quand Vi diminue, Vz augmente

domaine de vol auxpetits angles d’incidence

ou « premier régime » quand Vi augmente, Vz augmente

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 certaines pompes, pour rester dans le noyau de l’ascendance …

À bord, où trouver la vitesse de taux de chute mini ?Yves CORDIERYves CORDIER / UALRT – janvier 2005


C'est l’origine des vitesses portées sur l'anneau Mac Cready85

100110

160150

180

130

ICI !


D’AUTRES EXPRESSIONS DE LA FINESSE

δ

D

hCx

Cz

hD

f

VzpVif On a vu que :

Vi (km/h)

Vz (m/s)

δ

On a aussi :

CxCzf

Ou encore :

avec : δf = 1/tg 60 / δf = ou formule approchée :

δ


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 LA 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 particulier : 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


Une seconde méthode…

On obtient le même résultat en décalant l’origine de la tangente…VzVz

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

+1

+2

ViVi150 2000 50 100

+3

Vzw-3 m/s

Vzw+2 m/s


pour Vzw = +2 m/spour Vzw = +2 m/s

0’

-1’

-2’

-3’

-4’

0’’


pour Vzw = -3 m/spour Vzw = -3 m/s


Vzw = 0Vzw = 0


Et voilà le travail !

VzVz

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

+1

+2

ViVi150 2000 50 100

+3

Vzw-3 m/s

Vzw-2 m/s

Vzw-1 m/s

Vzw+1 m/s

Vzw+2 m/s


L’ANNEAU MAC-CREADY :

exemple d’un vent de face de 65 km/h

Sans vent la finesse max est de 47, obtenue pour une vitesse indiquée de 100 km/h, Le vent décale la polaire de 65 km/h vers la gauche, L’angle de plané a fortement augmenté, La finesse max / sol est descendue à 17, obtenue à une vitesse indiquée de 60 + 65 = 125 km/h.

VzVz

Vi ou VsVi ou Vs50 100 150 2000

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

Vw=65 km/h

60 km

/h = 17 m

/s

100 k

m/h = 28

m/s

f≈17f≈47

EFFETS D’UNE MASSE D’AIR ANIMÉE DE MOUVEMENTS HORIZONTAUX…


L’ANNEAU MAC CREADY :

En réalité on préfère déplacer l’origine vers la droite, ce qui revient au même.La tangente à la polaire recoupe l’axe des Vz en un point A : c’est l’équivalent vent.

Autrement dit, avec ce planeur, 65 km/h de vent de face produisent le même effet qu’une dégueulante de – 1 m/s !

VzVz

ViVi50 100 150 2000

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

Vw=65 km/h

100 k

m/h = 28

m/s

f≈47

0’équivalent

vent : 1 m/s

f≈17,5

VsVs50 100 150

50 km

/h = 14 m

/s

L’ÉQUIVALENT VENT…

-0,8 m/s


A

RÉCAPITULONS :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…Yves CORDIERYves CORDIER / UALRT – janvier 2005

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


120 km/h

f≈23

venteffectifvitesse sol

vitesse air

ou VsVs

La finesse sol diminue fortement …Yves CORDIERYves CORDIER / UALRT – janvier 2005

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 90Vent 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 ...

Équivalent vent f ≤ 35 35 ≤ f ≤ 45 f ≥ 45

0.5 m/s 30 40 50

1 m/s 50 60 702 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


INFLUENCE DE LA CHARGE ALAIRE :

VzVz

Vi ou VsVi ou Vs50 100 150 2000

-1

-2

-4

-3

(km/h)

(m/s)

Planeur 2

Planeur 1


100 km/h100 km/h

δ


116 km/h116 km/h

À partir de 105 km/h le planeur chargé

chute moins.

Planeur 1 : Charge alaire 32 kg/m²Planeur 2 : Charge alaire 43 kg/m²

UTILISATION DES WATER-BALLASTS


UTILISATION DES WATER-BALLASTS :

la vitesse de croisière est améliorée ( 10 à 20 % ).

dans les transitions entre ascendances, le planeur ballasté ira plus vite et chutera moins ;

AVANTAGES :

INCONVENIENTS : la vitesse de décrochage augmente ;

le taux de chute est plus important à faible vitesse ;

pour une même inclinaison le rayon de virage est plus grand.

CONCLUSIONCONCLUSION : par petit temps, vidanger !

AVANTAGES - INCONVÉNIENTS


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 = Td1+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


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


Vzd

h

t1

Vza

t2


dans une ascendance de force Vza,pour retrouver son altitude de départ Z1


Z1

Dd

AA BB

Z2


Vzd

h

t1

Vza

t2

T

Vcr =Td

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 …



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 =Td

Pour augmenter sa vitesse de croisière Vcr, la distance d, entre les deux cumulus étant sinon fixe, du moins non modifiable, 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 montée dans les ascendances…


LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE

L’expression mathématique du cas de vol précédent aboutit 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 définitive 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


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 dégueulante, 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, vidangez 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

100110

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…


Attention : une correction de 1 m/s au Mac-Cready fait perdre 5 points de finesse .

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 de dérapage intérieur ou extérieur (glissade ou dérapage pour les anciens) qui diminue 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 : meilleure vitesse de croisière )

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 plus 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 f = 10 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

Vw = 10 km/h


Facile, tu divises ta hauteur en

mètres par 100, ça te donne ton

autonomie en km

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 f = 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

Et je mesure comment ???

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 (intègrent un maximum de paramètres) ;

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) ;


L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : comment se poser aux vaches…

But : Diminuer le stress, pour garder toute son attention sur le champ choisi et la précision de son pilotage

Comme sur ton terrain,

avec les repères sol en moins,

c’est pas le moment d’improviser …


L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : avant de se poser aux vaches…

V E R D Oenttat de surface


eliefimensionsbstacles

VERDO


Choisir par ordre de préférence :Etat de surface

- Champs labourés et hersés- Jeunes céréales max 10 / 15 cm


- Labours non hersés- Cultures basses (sol visible)- Cultures fourragères

12345

- Prairies d’herbes basses ou fauchées6


Il faut refuser :Il faut refuser :Etat de surface

- Les prairies non fauchées- Les cultures en sillons


- Les cultures hautes- La vigne- Les champs à relief

12345

- Les champs avec lignes électriques6

L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : quelques conseils quand même …

Attention !

Rejoins une zone posable suffisamment tôt(voir autonomie du planeur)

Choisis ton champ vers 400-500 m/sol et reste en localtout en essayant de raccrocher, construis ta PTL

À 200 m/sol mini passe en vent arrièreet évite de changer d’avis sauf en cas de force majeure.

Après quelques heures de vol et plusieurs centaines de kilomètres, l’indication de l’altimètre est forcément fausse !


L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : check-list vache …

Tiens, on parle de

moi

CHECK LIST VACHE

V VENT

vitesse direction dérive du planeur ombres des nuages direction des fumées

E

État de surface couleurs marron marron vert vert jaune de chaumes

R

RELIEF sens des sillons pente du champ

D

DIMENSIONS le plus grand possible dans l’axe du vent ou

dans la pente montante

O OBSTACLES

approche dégagée fils entre les poteaux piquets animaux ombres au sol

Septembre 2004

En plus de l’habituel

Tout Va Bien, Ça Roule …


THE END

Merci de votre attention.

BIBLIOGRAPHIE…

● LE VOL SPORTIF – Bruno Balay CTS

● LA COURSE EN PLANEUR – Helmut Reichman

● ECOLE DE VOL SUR LA CAMPAGNE – FFVV

● MANUEL DU PILOTE VOL À VOILE – SFACT

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