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Accueil >> Wiki >> Wiki - Manuel de l'élève pilote hélicoptère (2ème partie)
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Manuel de l'élève pilote hélicoptère (2ème partie)


Vous pouvez d'ores et déjà télécharger ce Manuel de l'élève pilote hélicoptère au format PDF.


Philippe Sabater

2ème partie




Note : Les photos présentes dans ce document proviennent essentiellement d'internet, je pense qu'elles sont libres de droit. Si tel n'est pas le cas, merci de me contacter afin que je la retire rapidement : web74ps@gmail.com

Voir la 1ère partie


SOMMAIRE



Météo

Les couches de l'atmosphère
La pression
La température
Cartes TEMSI
METAR
TAF
Les nuages
Les notations / symboles
Brises de bord de mer
Brises de montagne

Les commandes d'un hélicoptère

Les axes de l'hélicoptère
Les différents types d'hélicoptères
Les rotors
Les pales
Les commandes
Les effets primaires
Les effets secondaires
Le moteur
Pilotage sans visibilité extérieure
Puissance disponible
Graphique vitesse / hauteur
Assiette à piquer ou à cabrer
Angle d'inclinaison / repères

Les aérodromes

Les AD contrôlés
Les AD non contrôlés
La piste
Plateformes hélicoptères
Cartes VAC
Balisage lumineux
Parking
Survol d'espaces environnants
Les aires d'évolution sur l'AD
Les tours de piste
Panne radio à l'approche d'un AD contrôlé
Les signaux lumineux

La phraséologie

Collationnement
La radio
Alphabet aéronautique

Voir la 3ème partie



5.Météo

5.1.Les couches de l'atmosphère
Notre atmosphère (la couche d'air qui entoure le globe terrestre) a été séparée, en fonction de ses propriétés par l'homme. Voici une description des principales couches qui nous intéressent.
Les vols VFR et/ou IFR ont lieu dans la troposphère. A la limite de la tropopause qui est la couche de séparation entre troposphère et stratosphère. Dans le schéma ci-contre, nous observons une chute de la température lorsque l'altitude augmente.
On estime, de façon moyennée que la tropopause se trouve environ à 37 000 ft, soit 11km. Les vols commerciaux des avions s'effectuent entre 30 000 ft et 35 0000 ft.
L'atmosphère “type” est composée de 78% d'azote, 21% d'oxygène et de 1% de gaz rares.

5.2.La pression
La pression atmosphérique (de l'air qui nous entoure) représente le poids du volume d'air que nous avons au-dessus de la tête. Plus nous sommes au niveau de la mer, plus le volume d'air au-dessus de nous est important, et donc plus ce volume pèse lourd, donc plus la pression sera importante.
A contrario, plus nous serons en altitude, moins le volume d'air sera important au-dessus de nous, et donc moins la pression sera importante en altitude. On pense que 50% de la masse d'air se trouve dans les cinq premiers kilomètres.
La pression baisse de 1hPa (hecto Pascal) tous les 28 ft.
Par exemple 508hPa au FL180 (18000 ft) alors qu'au niveau de la mer, la pression est d'environ 1013hPa.
Cela va de pair avec la densité de l'air, plus on est haut, moins l'air est dense. La densité de l'air au niveau de la mer est estimée à 1,225 kg.m-3 (si l'on se met dans un environnement parfait). Ce qui veut dire qu'un mètre cube d'air pèse 1,225 kg, au niveau de la mer, avec une pression de 1013,25hPa.


5.3.La température
Comme nous l'avons vu sur le schéma précédent, (dans le paragraphe Les couches de l'atmosphère) la température moyenne décroît avec l'altitude d'environ 10°C à -56°C à la tropopause. Puis elle croît de nouveau dans la stratosphère.
Cette courbe peut être estimée “linéaire” ce qui, pour notre activité, est une approximation suffisante. On perd 6,5°C / 1000 m, ou 2°C / 1000 ft.

5.4.Cartes TEMSI
Symboles des cartes TEMSI. Voir le site des “Jeunes de l'ENS Cachan”.
Ces cartes météo, permettent d'avoir des prévisions ?? à des altitudes différentes.
Ces cartes sont valides pour 3 heures et XXXXXX.



Carte TEMSI des vents. Les vents sont représentés par des “flèches” avec empennage pour montrer la direction du vent. 1/2 barre : 5 kts, barre : 10 kts, triangle noir : 50kts.



Les symboles du temps significatif : A apprendre par cœur, pas le choix !!! Ce n'est pas compliqué :



5.5.METAR
Le metar est un message codé qui donne les conditions météorologiques locales de l'aérodrome sur lequel le pilote souhaite voler.
Il est ré-actualisé toutes les heures voire même toutes les 1/2 heure en fonction de l'AD.
Il donne les indications de l'aérodrome, date, heure, vent, visibilité, nuages, température et QNH.


5.5.1.Structure des METAR
Les quatre premières lettres correspondent au code OACI de l'aérodrome concerné.
Les six chiffres suivants sont à lire deux puis quatre. les deux premiers : 03 : la date. Les quatre suivants : 0500 Z, signifient que le relevé a été effectué à 05h00 Zoulou time (UTC).
Puis lire la direction du vent et sa force. Trois chiffres (le vent vient du 330°) puis deux chiffre : 03KT : 03 nœuds. Si le vent souffle en rafales (symbole G : gusting), nous pouvons avoir une notation de type : 33003G15KT, vent du 330 à 03 kt, avec des rafales à 15kt. Sinon possibilité d'avoir aussi un vent variable (notation V) en direction : 300V330.
La visibilité horizontale est donnée en mètres sur un tour d'horizon.
Type de nuage avec leur hauteur en centaine de pieds. La nébulosité est indiquée selon des abréviations :
FEW : peu
SCT : Scattered : épars
BKN : Broken : fragmentés
OVC : Overcast : couvert
Exemple : SCT025 : nuages épars à 2500 pieds. / ou BKN 123 : fragmentés à 12300 pieds.
Le nom des nuages est indiqué dans deux cas, lorsqu'ils sont dangereux ou sur le point de le devenir : CB (Cumulonimbus) ou TCU (Tower Cumulus).
Finalement, on indique aussi les phénomènes météorologiques en cours (Bruine, brouillard, pluie, averses, etc... voir le tableau (qui est à connaître).
CAVOK : Ceiling and Visibility OK. Notation simplifiée pour signifier les points suivants:
visibilité horizontale > 10km
pas de nuage en dessous de 1500 m
pas de CB
Pas de précipitations
Différence entre brouillard (FG : fog) et brume (BR) : le FG est noté lorsque la visibilité est entre 0 et 1000m. Entre 1000m et 5000m, c'est BR qui est utilisé, au-delà, on indique la valeur de la visibilité horizontale.
Température moyenne de l'AD puis température du point de rosée (précédé d'un M si elle est négative). Soit la température de l'AD est supérieure à celle du point de rosée, soit les deux températures sont égales. En effet, si la température descend à son point de rosée, cela signifie qu'il y a condensation et formation de brume / brouillard / nuage.
Enfin la pression QNH en hPa.



Voir plus de détails sur le site Astrosurf, ainsi que sur l'excellent site de Transport Canada.
Je ne souhaite pas aller plus en avant quant aux détails des METAR, je vous invite à consulter les différents sites web pour en savoir plus.
Si le site de l'aérodrome est sujet à d'importantes variations alors il y a des messages dits SPECI.
Le SIGMET est un avis de phénomène dangereux - Présence ou formation de CB, TCB. La fréquence VOLMET est quant à elle la fréquence des avis météo pour les aérodromes importants. Les ATIS sont des messages enregistrés clairs donnant les METAR qui tournent en boucle.

5.6.TAF
Les TAF (Voir le glossaire pour la signification), sont des prévisions météo, pour un aérodrome local.



Les TAF sont dits soit cours (validité de 9h) soit longs (validité de 18h), ils sont réactualisés toutes les trois heures.
Ils ont sensiblement la même structure que les METAR en terme d'abréviations, mais peuvent contenir d'autres indications.
Quelques abréviations :
NOSIG : pas de changement significatif
BECMG : becoming (devient)
PROB30 : Probabilité de 30%
TEMPO : changements temporaires.
Il est possible d'y voir apparaître des notations du type :
TX 19/15Z : Température maximum de 19° à 15h00 Zoulou.
TN 10/06Z : Température minimum de 10° à 06h00 Zoulou.
LFPG 210314 ... : Aéroport LFPG, le 21 du mois en cours, de 03h00Z à 14h00Z.

5.7.Les nuages
Il existe une multitude de nuages. Selon leur hauteur, leur forme, leur dangerosité, etc...

Le premier tri se fait sur la stabilité des nuages :
Strato : nuages stables
Cumulo : nuages instables

Puis vient l'altitude des nuages. faire la suite

5.7.1.Nuages dangereux
Il existe un type de nuage à connaître, reconnaître et à éviter absolument. Les cumulonimbus (CB ou TCB dans les METAR / TAF)
Pourquoi ? Ils sont source d'énormes perturbations, courant ascendant au milieu, courants descendants sur les bord, averses, pluies, orages, foudre, grêle, bref, tout y est !!

5.8.Les notations / symboles

5.9.Brises de bord de mer
La terre possède cette propriété par rapport à l'eau, qu'elle se réchauffe et se refroidit plus vite. En effet, l'eau est très mauvaise conductrice de chaleur.










En début d'après midi, la terre se réchauffe vite et donc l'air l'élève laissant “un vide”. Or, la nature ayant horreur du vide, l'air plus frais de la mer vient prendre cette place. Il y a donc la création d'un courant d'air de la mer vers la terre.





















En fin de journée, la terre se refroidit plus rapidement que la mer, l'air devient plus lourd et donc va repousser l'air vers la mer. Il y a création d'un courant d'air de la terre vers la mer.









5.10.Brises de montagne



Ce phénomène est analogue aux brises de bord de mer, mais appliqué à la montagne.

Sur les versants ensoleillés, la terre se réchauffe rapidement et l'air s'élève et un courant d'air de fond de la vallée remonte le long des pentes (courants anabatiques).

C'est pour cela qu'en montagne, on préférera voler du coté de la pente ensoleillée afin de profiter de ces courants porteurs.






En revanche, le soir, la terre du versant se refroidit rapidement et le courant s'inverse, l'air devient plus lourd et descend au fond de la vallée (courants catabatiques).















6.Les commandes d'un hélicoptère
Découvrons ici les commandes d'un hélicoptère, et voyons les influences de celles-ci.

6.1.Les axes de l'hélicoptère



L'hélicoptère tourne autour de trois axes, et c'est grâce aux commandes de pas cyclique et palonniers, en appliquant des “moments”, que le pilote agit sur ces trois axes afin de faire prendre à l'aéronef la configuration de vol qu'il souhaite.

Axe de roulis qui traverse l'hélicoptère de la poutre de queue à la bulle avant (rouge)
Axe de tangage qui traverse latéralement la cabine (bleu)
Axe de lacet qui traverse de haut en bas la cabine (vert)






6.2.Les différents types d'hélicoptères
Suivant les rotors, leur position sur l'hélicoptère, nous aurons différents types d'appareils. Certains n'ont d'ailleurs même pas de rotor sur la queue, c'est un flux d'air dont la puissance est gérée avec les palonniers qui dirige l'axe de lacet.
VOIR AUTO GYRES / AUTODRONE etc...

L'hélicoptère évolue selon les trois axes avec le rotor principal et le rotor anticouple. Il n'y a pas d'hélice de propulsion pour faire avancer l'appareil. Sauf peut être sur les nouveaux concepts X2 de Sikorsky.
Voici quelques photos avec leur particularité. (Photo hélicoptère suisse rotors contra-rotatifs : Copyright Patrice Uldry : www.bordsdepistes.com)



Ce que l'on trouve actuellement, le plus couramment sur nos aérodromes ce sont des moto-rotor sur un plan horizontal sur la BTP (boîte de transmission primaire) et un petit rotor placé verticalement en fin de poutre de queue sur la BTA (boîte de transmission arrière).

6.3.Les rotors
Je ne vais pas m'étendre sur les types d'hélicoptères à double rotors, ou les Djinn etc... je vous laisse les découvrir sur les sites web, concentrons-nous sur les hélicoptères plus traditionnels : Un grand rotor placé au-dessus de l'aéronef dans un plan horizontal ainsi qu'un rotor anti-couple, placé en bout de queue dans un plan vertical.
Les rotors peuvent être à deux, trois, quatre, etc... pales, basé sur le principe que plus on aura de pales, plus on aura de portance. Mais plus il y aura aussi de traînée !!

6.3.1.Vitesse des rotors
Rotor principal : environ 500 à 600 tr/min
Rotor anti-couple : environ 2000 à 2800 tr/ min

A présent un rapide calcul afin de se rendre compte des forces qui peuvent s'exercer sur tous les éléments d'une pale.
Prenons par exemple, pour simplifier le rotor de la BTP (boite de transmission principale) à 600 tr/min. Cela revient donc à 600 tr pour 60 secondes, soit encore 10 tours / seconde !! Ce qui signifie qu'en une seconde une pale A passe 10 fois devant le cockpit. !
Nous le verrons dans le paragraphe où l'on parle du pas cyclique, mais l'angle des pales (le pas) change en fonction de l'endroit où se trouve la pale tout au long de sa rotation. On voit aisément les contraintes mécaniques qui affectent directement l'élément principal de votre aéronef, ce qui le fait voler ! A surveiller avec grande attention.

6.4.Les pales
Qu'est-ce qu'une pale ?
Eh bien c'est un élément assimilé à une très fine et longue aile d'avion. On lui confère lors de sa fabrication une forme précise qui lui permet de créer une dépression sur le haut (extrados) et une surpression sur le bas (intrados) afin de lui donner de la portance. On estime que les 2/3 de la portance est donnée par la dépression (aspiration vers le haut) et que 1/3 de la portance est donnée par la surpression (souffle de bas en haut).

Il existe différents profils d'ailes :
symétriques
dissymétriques
etc...



Quels vont être les profils utilisés pour les hélicoptères ?
Ce sont les profils symétriques. En effet, ceux-ci n'ont pas de portance si l'angle d'attaque de la pale est nul, ce que l'on souhaite lorsque l'on est en stationnaire ou même au sol, rotor en fonctionnement. Si le profil est dissymétrique, alors dès la mise en mouvement des pales, celles-ci vont acquérir de la portance, on ne souhaite pas avoir ce phénomène. En revanche, concernant les avions, dès la mise en déplacement, on souhaite avoir de la portance, ils utiliseront donc des profils dissymétriques.

Effet caractéristique qu'il faut garder en mémoire, l'effet d'une pale se fait ressentir 1/4 tour après que cet effet ait eu lieu.
Exemple : on augmente le pas de la pale avançante, l'effet se fera ressentir dans l'axe de la cabine, devant soit. l'avant du disque rotor monte, l'arrière descend.

6.4.1.La corde
La corde est le nom que l'on donne à la distance entre le point A qui est le bord d'attaque de la pale avec le point F, le bord de fuite.
La longueur de corde est donc la longueur AF.

6.4.2.Le pas α
Le pas d'une pale est l'angle “moyen” d'une pale. C'est l'angle que fait la corde avec le plan du rotor.

6.4.3.L'incidence y
L'incidence est l'angle “moyen” d'une pale par rapport au vent relatif, et non plus par rapport au plan rotorique.

6.4.4.La finesse
Le concept de finesse maximum représente le meilleur ratio entre portance et traînée. En effet, nous avons vu que plus le pas ou l'incidence de la pale était important, plus la portance (Cz) était importante (à la limite du décollement des filets d'air sur l'extrados). Mais aussi, plus était importante la traînée (Cx). Il faut donc trouver l'angle d'incidence avec une portance max pour une traînée minimale, soit un rapport f = Cz/Cx minimum. En cas de panne moteur il faudra rechercher l'angle de finesse maximum afin d'avoir le meilleur plané possible.
Les points remarquables sont les points suivants :
B :
C :
D :
E : Point de portance maximum, avant qu'elle ne décroisse impliquant une traînée alors de plus en plus importante.

DETAILS DES POINTS


6.4.5.Pale avançante
On appelle pale avançante la pale qui se trouve sur le coté de l'appareil, et qui va vers l'avant.
Etant donné le sens de rotation des pales, la pale avançant peut se trouver à droite ou à gauche.

La propriété de cette pale lorsque nous sommes en translation avant, par rapport à la pale reculante, c'est que la vitesse des filets d'air qu'elle traverse est plus importante.
En effet, nous avons la vitesse propre de l'appareil + la vitesse de la pale.

6.4.6.Pale reculante
A l'opposé de la pale avançante, nous trouvons donc la pale qui “recule”. Elle vient de passer devant notre champ de vision, elle se trouve donc sur le coté de l'appareil.
En terme de vitesse, lorsque nous sommes en translation, les filets d'air qui la traversent vont moins vite que ceux de la pale avançante.

DESSINS PALE AVANT / RECULE / FILETS D AIR + VITESSE

6.4.7.Elément de pale
On nomme élément de pale, une infime partie dp, de la pale. Une pale est constituée d'une infinité d'éléments de pale dp.

6.4.8.Les forces qui s'exercent sur les pales
Pourquoi ce paragraphe est important ?
Nous verrons un peu plus bas que le long d'une pale (du pied, attaché au rotor, à la tête), les forces ne sont pas les mêmes. Il y a donc une non-symétrie des forces qui s'exercent le long de la pale, sur tous les éléments de pale dp, et donc des éléments déstabilisateurs.

La vitesse relative (vent + vitesse de la pale + vitesse de translation) de chaque élément de pale est unique et différente le long d'une pale. Comme nous savons que la portance dépend de cette vitesse relative, nous n'aurons pas la même portance le long de la pale.
En pied de pale (point d'attache au mat rotor), vitesse “faible”, donc portance faible.
En tête de pale (le bout), vitesse importante, donc portance plus grande.

6.4.9.La forme des pales
Comme nous l'avons montré précédemment la vitesse et donc la portance de chaque élément de pale dp augmente le long de la pale si le pas (que l'on peut assimiler ici à l'angle d'incidence) reste le même. Afin de ne pas subir cet effet néfaste, les ingénieurs ont développé des pales vrillées avec un angle important en pied de pale et un angle plus faible en bout de pale. Ainsi moins de portance en bout de pale. De ce fait nous parvenons par ce moyen à réduire l'effet de variation de portance sur tous les éléments de pale dp.

6.5.Les commandes
Il existe quatre commandes sur un hélicoptère :
Commande de pas cyclique
Commande de pas collectif
Commande de palonniers
Poignée des gaz

6.5.1.Le pas cyclique
C'est la commande de type “manche à balai” qui assure des rotations autour des axes de roulis (en rouge) et de tangage (en bleu).
On appelle cette commande : pas cyclique, car elle règle le pas de chaque pale qui va cycliquement changer d'angle d'incidence. En effet, le pas d'une pale varie lors d'une révolution complète de celle-ci autour de son axe de rotation, l'axe rotor. La pale qui passe devant, puis qui part vers l'arrière, qui est ensuite à l'arrière puis qui revient devant, à chaque position, le pas change légèrement grâce à l'action des biellette fixées sur le mât rotor. Nous verrons pourquoi ces changements d'incidence plus tard dans le manuel.

6.5.2.Le pas collectif
Aussi appelé pas général (ou PG). Action du pilote de haut en bas sur cette commande (similaire à un frein à main). Cette commande va permettre de changer le pas de l'ensemble des pales du rotor. On tire sur le PG alors toutes les pales vont prendre de l'incidence, on pousse le PG, toutes les pales vont alors perdre de l'incidence.

6.5.3.Les palonniers
Ce sont les deux pédales qui servent à diriger l'axe de roulis (le cap de l'aéronef) par rapport à l'axe de lacet. Les pédales sont reliées au rotor anti-couple, qui fonctionne sur le même principe que le rotor principal. Plus le pilote appuie sur une pédale, plus les petites pales prennent de l'angle et donc plus le couple de renversement sera faible, voire nul, ou bien même opposé à celui qui est le sien naturellement.

6.5.4.La poignée des gaz
Elle se trouve sur le manche du collectif. Plus on ouvre la poignée des gaz, plus le mélange est riche et plus l'aéronef à de la puissance.
De nos jours cette commande est couplée avec le manche de pas collectif via le Régulateur de Régime Moteur (RRM). Nous le verrons dans les paragraphes suivants mais plus on tire sur le collectif, plus on a besoin de puissance, le RRM va réguler automatiquement cette puissance nécessaire. L'effet inverse est aussi réalisé, baisse du collectif, besoin de moins de puissance, le RRM baisse automatiquement cette puissance.

6.6.Les effets primaires
Chaque commande a un effet que l'on nomme primaire, c'est à dire, qu'il exécute ce pour quoi on le sollicite.
Exemple : On tire sur le collectif, le pas de l'ensemble des pales augmente, l'hélicoptère monte.
Mais comme nous le verrons dans le paragraphe suivant, il y a un ou plusieurs effets secondaires associés à cet effet primaire.
Nous avons trois commandes à bord de l'hélicoptère, voici leurs fonctions :
Commande de pas cyclique
Commande de pas collectif
Commande de palonniers
Poignée des gaz (couplée au pas collectif ou pas général, via le RRM : régulateur du régime moteur)

6.6.1.Le pas cyclique
Il est commandé par le “manche à balais” que le pilote tient de la main droite (en général). Pour faire simple, et sans parler des effets secondaires.
Si l'on pousse le cyclique en avant, alors le disque rotor bascule légèrement en avant et l'appareil avance.
Si l'on tire le cyclique vers l'arrière, alors le disque rotor se penche en arrière et l'hélicoptère recule.
Cyclique à droite, bascule du disque rotor à droite, on translate vers la droite.
Cyclique à gauche, disque rotor bascule à gauche, on translate vers la gauche.

6.6.2.Le pas collectif
Aussi appelé le pas général, car via son action verticale vers le haut, l'ensemble des pales de l'hélicoptère vont avoir leur pas augmenter. Nous avons plus de portance et donc à un moment la valeur du module de la portance est supérieure à celle du poids, on monte.
Une action vers le bas, alors l'ensemble des pales perdent de la portance, on descend.

6.6.3.Les palonniers
Ce sont grâce à ces pédales que le pilote maîtrise l'axe de lacet de son appareil, c'est ce que l'on nomme la cadence. Pousser une pédale plutôt qu'une autre change le pas des pales du rotor anti-couple. Pédale à droite, cadence à droite, pédale à gauche, cadence à gauche.

6.6.4.La manette des gaz
C'est une poignée qui sert à ouvrir, enrichir le mélange pour donner plus de puissance. ATTENTION, via le régulateur de régime moteur (RRM), la manette des gaz est couplée au pas collectif, on verra cela dans les effets secondaires.

6.7.Les effets secondaires
Chaque effet primaire a des conséquences que l'on appelle un, voire des, effets secondaires qu'il nous faut corriger avec une autre commande que la commande qui a donné l'effet primaire.
Exemple simple : je tire sur le collectif pour monter, l'appareil tourne autour de son axe de lacet, il faut mettre de la pédale pour contrer cet effet.
Voyons dans les détails chaque effets secondaire.

6.7.1.Le pas cyclique
Nous avons vu précédemment que pousser le pas cyclique vers l'avant faisait basculer le disque rotor vers l'avant ce qui avait comme effet primaire de faire avancer l'appareil. Oui, mais dans le même temps, le module de la portance baisse légèrement, nous n'avons plus l'équilibre parfait avec le poids, donc l'hélicoptère va s'enfoncer, on va perdre en altitude. Il faut donc pour ne pas perdre d'altitude tirer sur le collectif afin de gagner en portance.



6.7.2.Le pas général
Si l'on tire sur le pas général, l'angle de pas de l'ensemble des pales va augmenter. Ce qui implique que la traînée va aussi augmenter, il faudra alors plus de puissance pour entraîner le rotor. Il faut alors ouvrir les gaz. Ceci est fait automatiquement grâce au RRM.
Il existe un autre effet secondaire concernant le PG. :
Effet cabreur
Effet piqueur
Lorsque l'on tire le PG, alors la pale avançante gagne en portance, son effet se fait ressentir 1/4 tour de rotor plus loin, c'est à dire à l'avant de l'appareil. Cela fait donc incliner le rotor vers le haut, l'appareil cabre (attention, on n'est pas à la verticale non plus !)
Même phénomène lorsque l'on baisse le PG, la portance de la pale avançante diminue, l'effet apparaît vers l'avant de l'appareil et le disque rotor s'incline alors vers le bas, nous avons un effet piqueur.

6.7.3.Les palonniers
Nous l'avons vu juste au-dessus, si l'on tire le collectif, alors nous avons plus de puissance donné par le moteur au rotor pour que celui-ci garde ses tours alors que la traînée augmente. Mais comme le moteur qui entraîne le rotor est fixe dans la cabine cela créé un couple de renversement dans le sens opposé au sens de rotation du rotor. Si le rotor tourne dans le sens horaire, alors la cabine aura une tendance à tourner vers la gauche, et vice-versa. Il faudra alors donner de la pédale de droite afin de ne pas se laisser embarquer par cet effet.

6.8.Le moteur
Le moteur des “petits” hélicoptères est un moteur unique à piston, à quatre temps. C'est comme un moteur de voiture, il fonctionne sur le même principe, mais afin d'être plus performant, nous utilisons un carburant avec un indice d'octane supérieur (en général 100LL, pour nos voitures nous utilisons du 95 ou 98).
Le moteur est refroidit par air, via des entrées aménagées dont il faut s'assurer lors de la visite pré-vol quelles soient non obstruées.

6.8.1.Le carburant
Nous utilisons donc un carburant avec un indice d'octane plus élevé que pour nos voitures. L'indice d'octane donne un repère quant au pouvoir anti-détonnant du carburant utilisé.
Une couleur a été donnée afin de reconnaître les carburants utilisés.
80/87 : Rose
100LL : Bleue
100/130 : Verte

La densité du carburant est de 0,7. Ce qui signifie qu'un litre de carburant (100LL) pèse 0,7kg. (très important pour le calcul des masses et centrage).

Le mélange air/carburant idéal est de 7% en masse pour le carburant. Si le mélange est trop riche, cela ne s'enflamme pas. S'il est trop pauvre, cela ne fonctionne pas non plus. C'est pour cela qu'en général on fait le plein de carburant le soir, avant de laisser les machines, les réservoirs sont saturés, le mélange est riche.

Afin d'éviter toute étincelle lors du remplissage, il faut relier l'aéronef à la terre via une tresse.

6.8.2.Cycles du moteur
Le moteur à piston repose sur un cycle à quatre temps.
Admission : le cylindre descend et aspire via la soupape d'admission le mélange air / carburant.
Compression : le piston remonte dans le cylindre et le mélange est comprimé, les soupapes sont fermées.
Combustion / détente : la bougie allume le mélange qui s'enflamme et repousse le piston vers le bas
Echappement : ouverture de la soupape pour laisser échapper le mélange brûlé.

6.8.3.Magnétos
Nous venons de le voir, les cycles du moteur admission / compression / combustion / échappement sont les mêmes que sur un moteur traditionnel de voiture. C'est la bougie qui va enflammer le mélange et créer l'explosion.
Afin de sécuriser l'appareil, son fonctionnement, il a été choisi depuis de nombreuses années de séparer l'alimentation électrique des bougies de celle des instruments de l'appareil. C'est à dire, qu'en plein vol, si vous éteignez la batterie et l'alternateur, le moteur continue à fonctionner parfaitement. C'est le rôle des deux magnétos de fournir le courant pour l'étincelle des bougies. Il y a deux magnétos chacune alimentant une bougie dans un cylindre.
Si l'on perd les magnétos, le moteur ne fonctionne plus, il cale. La batterie n'étant pas connecté à ce circuit, elle ne peut en aucun cas prendre le relais.

6.8.4.Carburateur
La carburation se fait via un carburateur ou via un injecteur. Le principe est d'envoyer le mélange dans les cylindres. Le conduit d'admission dans un carburateur est rétréci au niveau du gicleur pour accélérer l'air, sous effet Venturi le mélange est aspiré. La manette des gaz ou le RRM fait varier un clapet qui permet l'arrivée de plus ou moins de carburant dans le mélange. Dû à cet effet Venturi la température dans le carburateur descend énormément, et s'il y a des traces d'eau, d'humidité, alors il y a risque de dépôt de glace pouvant obstruer le conduit. D'où l'utilisation PREVENTIVE d'une réchauf carburateur, afin de prévenir tout givrage.
Attention c'est bien du préventif, car avec la réchauf carbu on va perdre de la puissance, et on en manque déjà à cause du givrage, dans ce cas, le remède est pire que le mal. De l'air chaud est envoyé, la densité est plus faible, il y a moins d'oxygène pour brûler le mélange. S'il y a déjà eu givrage, ne pas mettre la réchauf carbu et se poser sans délais.



6.9.Pilotage sans visibilité extérieure
Le circuit visuel sur les instruments reste toujours le même et doit systématiquement passer par l'horizon artificiel, c'est le centre des informations, d'autant plus que les repères extérieurs analysés par la vue et le cerveau peuvent être mal interprétés. Cela demande un entraînement particulier ainsi qu'une qualification spécifique.
Attention, il ne suffit pas de se dire que l'on va regarder l'horizon artificiel !

6.10.Puissance disponible
C'est LA grande question à tout moment se poser. Ai-je assez de puissance pour monter ? Aller plus vite ? Transporter plus de fret, plus de passagers ?
Nous l'avons déjà vu, plus l'aéronef sera lourd, plus il faudra de puissance pour le mettre en stationnaire. Plus nous serons haut en altitude, moins la densité sera importante et moins l'oxygène sera présent, nous aurons alors moins de puissance en réserve.
Le beau temps... c'est bien pour voler, mais la chaleur c'est très mauvais. L'air se dilate, la densité est plus faible, on se retrouve avec peu d'oxygène pour le moteur à piston, moins de portance aussi.








6.11.Graphique vitesse / hauteur
Le principe de ce graphique est simple, il est de représenter les portions de sécurité en fonction de la vitesse et de la hauteur. Pourquoi sommes nous en risque ? C'est le fait de ne pas avoir le temps de se mettre en autorotation en cas de panne moteur, et donc de “tomber” au lieu de planer. C'est le cas dans la partie en bas à droite du graphique.
Le second risque est qu'à faible vitesse, nous n'avons pas ou peu de vent relatif, nous avons donc besoin de beaucoup de puissance pour être à faible vitesse et en hauteur, car plus on est haut, plus la densité de l'air est faible. Ce qui a deux conséquences :
moins d'oxygène pour le moteur
moins de matelas d'air pour asseoir l'aéronef







6.12.Assiette à piquer ou à cabrer
L'assiette correspond à l'angle que fait l'axe xx' (en rouge) de roulis de l'appareil par rapport à l'horizontal.
Sur une assiette à cabrer, on doit se sentir freiner, s'enfoncer dans son siège.
Attention, l'appareil va aussi monter, alors corriger au pas général si l'on souhaite rester en palier.
Avec une assiette à piquer, on se sent plus léger, l'appareil va s'enfoncer et perdre de l'altitude si l'on ne corrige pas.



• Attention aux changements d'assiette. Il faut être doux sur les commandes, des changements d'assiette trop brusques, surtout sur les bi-pâles peut être extrêmement dangereux car un phénomène de “mast bumping” peut se produire.
Plus aucune portance sur l'ensemble du plan rotor, l'appareil s'enfonce, le pilote a pour réflexe de tirer sur le manche pour redresser, et potentiellement les pâles viennent frapper la poutre de queue.

Afin de savoir si l'on est en assiette à piquer ou à cabrer, plusieurs moyen sont à la disposition du pilote :
Son expérience et les sensations qu'il a avec la machine (s'enfonce dans le siège ou se sent plus léger)
L'horizon artificiel qui indiquera, s'il est bien réglé si l'on est à assiette nulle ou pas.
Finalement, le plus simple et afin d'avoir toujours les yeux “à l'extérieur”, c'est de prendre l'horizon naturel et de voir l'écart avec le plan du rotor que l'on voit tourner devant soit. Si l'espace entre l'horizon et le plan du rotor est inférieur à l'écart en palier, alors nous sommes en assiette à piquer. Si l'écart est plus important alors nous sommes en assiette à cabrer.

DESSIN AVEC LES ASSIETTES A PIQUER ET CABRER avec ROTOR

6.13.Angle d'inclinaison / repères
Un hélicoptère vire comme un avion, c'est à dire qu'il faut faire pencher l'appareil d'un coté ou d'un autre afin qu'il tourne. Cela étant dit, il ne faut pas prendre n'importe quel angle.
Le virage est fonction de la vitesse et de l'angle d'inclinaison. Plus nous allons vite à inclinaison constante, plus le virage sera long et le cercle décrit par les 360° important. A faible vitesse le cercle sera plus petit. A vitesse constante, plus l'inclinaison sera importante, plus le cercle sera serré et le virage rapide.
Comment connaître son inclinaison ? Nous avons encore deux méthodes possibles. L'une aux instruments avec l'horizon artificiel, la seconde est, comme pour l'assiette de regarder l'angle que fait le plan rotor avec l'horizon naturel.
Vous allez me dire, oui, mais en regardant dehors je ne connais pas la valeur de mon inclinaison... C'est vrai mais en virage, si vous regardez l'horizon artificiel, vous n'aurez pas le temps de regarder exactement la valeur de l'inclinaison, de plus ce n'est pas le plus important non plus. Nous sommes en VFR, il faut regarder dehors !!

Un virage “normal”, à taux standard, est un virage qui nous permettra d'effectuer 360° en deux minutes. Comment savoir si l'on est en taux standard ou pas ? C'est un simple petit calcul à faire de tête. Il faut prendre 15% de la vitesse en nœuds (kt) :
50kts . 50kts x 15% = 7°
80kts . 80kts x 15% = 12°
100 kts . 100kts x 15% = 15°
etc...

DESSIN AVEC LES ANGLES avec ROTOR

7.Les aérodromes

Il existe plusieurs types d'aérodromes (AD) en fonction des services qu'ils offrent. Service de sécurité, d'avitaillement, de parking, hangar, etc...L'ensemble de ces informations sont répertoriés sur les cartes VAC. Nous pouvons distinguer deux types d'AD : (voir le glossaire pour les acronymes)

Contrôlé (qui bénéficie d'une tour avec un ATC)
Non contrôlé (pas d'ATC pour les messages de trafic, mais présence pourquoi pas d'un organisme AFIS)

7.1.Les AD contrôlés
Les aéronefs bénéficient d'un service de contrôle, ce qui leur impose une communication avec la tour, l'approche, le sol ou les autres pilotes sur la piste. Une clairance est donnée si le contrôle est organisé par une personne physique présent dans la tour de contrôle. Sur les AD importants, il existe une fréquence dédiée aux appareils aux sols, plus une autre fréquence pour les avions en vol proche de l'AD, puis encore une autre appelée “approche” pour les appareils qui arrivent proche de l'AD et qui veulent intégrer pourquoi pas le circuit.
Il va de soit qu'il est donc nécessaire d'avoir à bord une radio afin de pouvoir évoluer sur ce type d'AD.

En cas de panne radio lors d'une approche sur un AD contrôlé, comment faire ?
S'il n'y a eu aucun contact pour une demande ou confirmation d'intégration, alors se dérouter vers un aérodrome où la radio n'est pas nécessaire.
S'il y a eu contact alors exécuter la dernière clairance puis suivre le cas échéant les signaux lumineux.

7.2.Les AD non contrôlés
Il n'y a pas de clairance pour ce type d'AD, mais il faut donc redoubler de vigilance. Certains AD peuvent tout de même bénéficier d'un service AFIS. Service d'information automatisé qui renseigne sur le QFU utilisé, le QNH, la visibilité, la météo. Les autres AD ne sont pas du tout contrôlé. Il faut faire de l'auto-information à l'attention des autres pilotes pouvant être en évolution sur l'AD. Utiliser la fréquence 123,50MHz. Ce n'est pas parce que l'on ne voit personne qu'il n'y a personne. Donc il faut absolument communiquer ses intentions.

7.3.La piste
Autrement appelée “runway”. Elles sont de plusieurs types :
longues
courtes
en “dure”, ou revêtues
en herbe

Bien évidemment il s'agit là de faire atterrir les avions plus ou moins gros.
Sur les cartes VFR, le type de piste (longueur, orientation) est donnée par un symbole précis. (voir légende des cartes VFR)



7.3.1.Signaux début de piste
On peut trouver en début de piste une aire à symboles afin de renseigner le pilote d'informations qu'il n'aurait pas eu en partant d'un autre AD par exemple.



7.3.2.Orientation de la piste
Le numéro de la piste lui est donné par son orientation magnétique arrondie à la dizaine. C'est ce que l'on nomme le QFU. Il est donné dans les renseignements ATIS, il est aussi indiqué dans les cartes VAC où les caractéristiques de pistes sont énoncées.

7.4.Plateformes hélicoptères
La plateforme est considérée comme une piste, avec son QFU, son approche, etc...

7.4.1.Helisurface

7.4.2.Héliplateforme

7.5.Cartes VAC
Elles sont téléchargeables et consultables sur le site du SIA.
Quelles sont les informations que nous pouvons y trouver ? Eh bien toutes les informations nécessaires à l'approche de l'AD à laquelle la carte se réfère, les horaires d'ouverture, les services disponibles, les différentes fréquences utilisables.
Que trouvons nous sur le premier cartouche de la carte VAC ?



Le code OACI de l'aérodrome LFXX (LF pour les aérodromes en France). Quel aéronef est autorisé à atterrir, les fréquences d'approche, tour et sol s'ils existent.
Coordonnées géographiques, déclinaison magnétique (entre parenthèses l'année de calcul de la déclinaison magnétique)
. L'altitude est l'altitude moyenne de la piste en pieds.?? ou l'altitude la plus élevée ??

Sur cette même page, nous trouvons en général la procédure d'approche à vue (dont les détails écrits peuvent se trouver en dernière page). Les zones environnantes où des activités particulières peuvent avoir lieu. (parachutisme, ULM, planeur, vol de modèles réduits, etc..). Les obstacles y sont aussi reportés ainsi que les points remarquables afin que le pilote s'assure d'être sur le bon AD lors de l'atterrissage.

Page suivante, l'atterrissage à vue, qui peut aussi être confondue avec le plan de l'AD. On y trouve les informations sur les PAPI, le positionnement des manches à air.

Vient ensuite le plan détaillé de l'AD, les différentes aires de mouvement, les numéros des parkings, les numéros des taxiways, etc...

Les dernières pages sont réservées aux indications d'approche ou de décollage de l'AD, les horaires et téléphones des différents services (douane, avitaillement, incendie, lutte aviaire, hangars, réparations, etc...)

7.6.Balisage lumineux
Afin de bien distinguer les pistes de nuits, ou en visibilité faible, alors les pistes, les taxiways ont été balisés par des signaux lumineux de couleurs caractéristiques. Attention, tous les AD ne sont pas équipés de signaux lumineux. Se renseigner au préalable sur les cartes VAC. Bon, nous sommes en VFR à priori, de jour dans 90 % des cas.

7.6.1.Piste
Le balisage lumineux du bout de piste est bi-directionnel, c'est à dire que chaque lumière émet deux couleurs, l'une vers l'avant, l'autre vers l'arrière. Les éclairages sont vert en début de piste et rouge en fin de piste.
Le balisage lumineux de l'axe de la piste est de couleur blanche. Le balisage lumineux des bords de piste est XXXXX.

7.6.2.Taxiway
Le balisage de l'axe des taxiways est bleu.

7.7.Parking
Les véhicules circulant sur les aires de trafic doivent être équipés d'une lumière jaune.

7.8.Survol d'espaces environnants
Les informations inhérentes aux zones dont le survol est autorisé ainsi que les hauteurs minimums de survols sont indiquées sur les cartes VFR, dans la légende.

Hauteur minimum de vol : 500 ft.
Survol d'une réserve naturelle, autoroute, voie ferrée : 1000 ft.
Survol d'une agglomération de moins de 1200m : 1650 ft.
Survol d'une agglomération de taille comprise entre 1200m et 3600m (ou rassemblement de 10 000 personnes) : 3300 ft.
Survol d'une agglomération supérieure à 3600m (ou rassemblement de 100 000 personnes ou plus) : 5000 ft.
Survol de Paris : 6600 ft.



7.9.Les aires d'évolution sur l'AD
Trois aires d'évolution ont été définies :

Aire de trafic (Parking, stationnement, entretien, avitaillement)
Aire de manœuvre (Pistes, taxiways)
Aire de mouvement (ensemble des voies de circulation, pistes, parking, etc...)

Le passage entre aire de trafic et aire de manœuvre se fait en général via un point d'arrêt balisé au sol par deux traits jaunes continus et deux trais jaunes discontinus.

En cas de non-marquage au sol, il faut considérer le point d'arrêt sur piste revêtue à 50m de la piste et sur piste non revêtue, à 30m.

Le balisage lumineux de l'axe des taxiways est bleu. Les marques au sol sont de couleur jaune.

Le balisage lumineux de l'axe central de la piste est de couleur XXX avec un marquage au sol de couleur blanche.






















7.10.Les tours de piste
Le tour de piste est un entraînement "de base” servant principalement deux points :

la communication avec le sol / la tour
le décollage et l'approche finale.

Il se fait dans la mesure du possible “main gauche”.
C'est à dire que tous les virages s'effectueront par la gauche.
Dans certains cas, il s'effectue “main droite”.
Analyser la carte VAC de l'AD afin de vérifier la procédure en vigueur sur le terrain.
Un tour de piste se fait à 1000 ft QFE pour les avions, une hauteur différente peut exister pour les hélicoptères.

Voici comment il se décompose concernant les différentes phases :

Décollage
Montée initiale
Vent traversier
Vent arrière
Etape de base
Finale
Atterrissage

Il est important de comprendre le fonctionnement d'un tour de piste car lors d'une approche d'un aérodrome quelconque, la tour pourra vous demander d'intégrer le circuit en vent arrière ou en étape de base, etc...

7.11.Panne radio à l'approche d'un AD contrôlé
C'est une situation délicate à laquelle il faut savoir faire face et comprendre les principes. Nous l'avons vu précédemment, sur les AD contrôlés, le contact radio dans toutes les phases d'atterrissages est obligatoire avec les différents services de l'AD (approche, tour, sol).
Que faire si pendant l'une de ces phases, nous n'avons plus de radio ?
Il faut d'abord continuer à émettre quoi qu'il en soit. Vous ne recevez peut-être plus rien mais votre émission est encore bonne et valide.
Basculer sur 7600 sur le code transpondeur, pour “panne radio”.

7.12.Les signaux lumineux
Ils sont utilisables par la tour lorsque les communications radio sont impossibles. Ils sont à connaître par cœur car en cas de souci en plein vol, proche d'un AD, nous n'aurez pas votre “anti-sèche” pour savoir ce que signifie tel signal ou tel autre.
Les signaux sont de cinq sortes et leur signification change en fonction de l'état de l'aéronef en vol ou au sol.


8.La phraséologie

Il est important en vol et au sol de faire vite, précis, concis. C'est pourquoi a été développé une façon de s'exprimer rapide à appréhender, et surtout efficace. Ceci est d'autant plus vrai que le ciel devient de plus en plus encombré de nos jours, le ou les contrôleurs doivent donc faire vite et passer d'un aéronef à un autre.
Je ne vais pas ré-écrire ici un guide de phraséologie de plus. Regardez sur les références internet, beaucoup de sites proposent des exemples concerts, ensuite, il faut s'entraîner.
Il est dit dans le guide VFR que l'on doit utiliser une rapidité d'élocution de 100 mots/min. Evidemment, on ne peut pas compter les mots en parlant, mais simplement se rappeler qu'il faut bien articuler et ne pas parler trop vite.

Voir l'ouvrage Pratique des communications aéronautiques, par JP Neymond. Références en fin de manuel.

8.1.Collationnement
Qu'est-ce que cela signifie : Collationner ?
C'est répéter les informations qu'un ATC vient de vous donner afin de lui certifier que vous avez bien compris.
Exemple :
ATC : Fox- Romeo Alpha, rappelez point d'arrêt piste 24
Pilote : Rappelons point d'arrêt piste 24 Fox - Romeo Alpha.

Certaines informations données par l'ATC sont obligatoires au collationnement :
QNH
Piste en service
Points d'arrêt
Information trafic

D'autres informations ne le sont pas :
Vent (direction et force)

8.2.La radio
Afin de communiquer proprement, il faut avoir un débit d'environ 100 mots / minute.
Etre calme et posé afin de se faire comprendre de tous.

Echelle de lisibilité radio : (ça tombe au théorique !!)
1 - Illisible
2 - Lisible par instant
3 - Lisible difficilement
4 - Lisible
5 - Parfaitement lisible

8.3.Alphabet aéronautique
Afin de bien se faire comprendre de toutes les abréviations, un Alphabet phonétique international a été établi. C'est à apprendre par cœur, pas le choix !
Il a l'avantage de se prononcer de la même façon un peu partout dans le monde sans ambiguïté.


Voir la 1ère partie
Voir la 3ème partie


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mis à jour le : 12.07.09 par JimmyMarco
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