Introduction to Instrument Flying. Introduction to Instrument Flying

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1 Leçon 19 Bien que devant toujours évoluer en vol à vue, c'est-à-dire hors des nuages et avec une visibilité minimum de 1500 mètres, un pilote VFR peut se retrouver un jour par manque de préparation, manque de jugement ou encore par distraction dans des conditions ou le vol à vue au moyen de références extérieures n'est plus possible; autrement dit en IMC. Le but de cette leçon est de préparer le pilote à faire face à ces conditions pour qu'il puisse en sortir et atterrir en toute sécurité à un aérodrome où les conditions sont adéquates pour le vol à vue. Le pilotage sans visibilité (PSV) En VFR, on passe 80% du temps de vol à regarder à l'extérieur la position du capot sur l'horizon. Le reste du temps est utilisé pour contrôler les performances au travers de l'altimètre, du conservateur de cap, de la bille et de l'indicateur de vitesse ou pour contrôler les paramètres moteur ou encore naviguer. En IMC, regarder dehors n'est plus possible et il faut trouver une autre référence. Cette référence, c'est l'horizon artificiel qui permet de déduire l'attitude de l'avion. On passera donc 80% du temps à regarder l'horizon artificiel et quelques 15% sur les instruments de «performance» tels que l'altimètre, l'indicateur de vitesse, le conservateur de cap et le turn&bank pour obtenir un vol coordonné et stabilisé. Les 5% restant servent à contrôler les indications moteur et naviguer à l'aide des instruments de radionavigation ( voir la vidéo sur les instruments de radionavigation) Voir la vidéo sur le pilotage sans visibilité P1

2 Disposition des instruments Sur la plupart des avions, on retrouve une dispostion standard des instruments de base pour le vol aux instruments. Cette disposition est appelée le «T» avec l'horizon artificiel entre l'indicateur de vitesse à sa gauche et l'altimètre à sa droite. Le conservateur de cap est placé sous l'horizon artificiel. Clockwork Display Entouré d'une ligne discontinue, on remarque bien les instruments de base. Electronic Display P2

3 1. Le vol en palier Pour le vol en palier, la principale référence sera l'horizon artificiel bien entendu (80% du temps), l'altimètre pout contrôler l'altitude et le conservateur de cap pour maintenir la direction de vol. Les yeux voyagent de l'horizon vers l'altimètre et reviennent sur l'horizon. Puis ils descendent sur le conservateur de cap et remontent sur l'horizon. Ainsi de suite La montée La principale référence reste l'horizon artificiel (80% du temps) avec l'indicateur de vitesse et le conservateur de cap. Les yeux se déplacent de l'horizon vers l'indicateur de vitesse et de l'horizon vers le conservateur de cap. P3

4 3. La descente En descente, le scanning des instruments est le même qu'en montée. Ainsi l'horizon artificiel, l'indicateur de vitesse et l'altimètre sont les principaux instruments. Les yeux se déplacent de l'horizon vers l'indicateur de vitesse et de l'horizon vers le conservateur de cap. 4. Le virage Les virages en IMC se font généralement en Rate 1 (taux 1) c'est à dire un virage de 360 en 2 minutes. C'est un compromis entre un virage relativemnt rapide et une inclinaison qui permet de garder une marge de sécurité. Pour rappel, l'inclinaison nécessaire pour obtenir un virage rate 1 est égale à: TAS/ = l'inclinaison en degré Les instruments principaux sont l'horizon artificiel, l'altimètre et le turn&bank qui permet de vérifier que le virage est effectué en rate 1 et que la bille est centrée. Les yeux se déplacent de l'horizon vers l'altimètre et de l'horizon vers le Turn & Bank. P4

5 5. Le vent Afin de suivre la route désirée, il existe plusieurs techniques telles que la «règle des cosinus», le computer,... pour corriger la dérive et trouver le bon cap à suivre. La mèthode suivante est utilisée depuis des années et est suffisament précise pour être utilisée en toutes circonstances. C'est la règle des tiers. On part de la formule suivante pour trouver la dérive F n tiers [Tas/ 60] Avec F qui est la force du vent et le nombre de tiers identifié suivant le dessin suivant 360 1/3 1/3 2/3 2/3 3/3 3/ /3 3/3 2/3 2/3 1/3 1/3 180 Conservateur de cap Exemple: Un avion vole une route de 330 avec un vent du 080 /12 kts et une vitesse de 120 kts 12 3/3 = 6 [120/ 60] P5

6 6. Navigation ADF L'ADF ( Automatic Direction Finder ) est un instrument de radionavigation composé d'une antenne, d'un récepteur et d'un indicateur. L'aiguille de l'indicateur pointe vers la station sélectionnée. Les stations ( NDB pour Non Directional Beacon ) emettent des «ondes de sol» c'est-à-dire que les ondes suivent la courbure de la terre donnant ainsi une très grande portée si l'émetteur est puissant. Malheureusement, comme les ondes se propagent en suivant le sol, elles suivent aussi le relief ( vallée,... ) et sont déviées. Quelques autres sources d'erreurs sont l' «effet de côte» à cause du changement de surface terre-eau ( déviation de l'onde de +/- 30 ), l'orage à cause des perturbations électromagnétiques ( erreur jusqu'à plus de 90 ) et l' «effet de nuit» quand le récepteur reçoit également l'onde réfléchie sur les couches ionosphériques rendant l'instrument imprécis jusqu'à 90. P6

7 a) Gisement Sur l'indicateur de l'adf, l'aiguille pointe vers la station sélectionnée. Au bout de cette aiguille, sur la couronne graduée divisée en 360, on peut lire le gisement. Le gisement correspond donc à l'angle formé par l'axe longidutinal de l'avion et la direction de la station. Dans l'exemple ci-dessus, le gisement est de = Gisement P7

8 b) Homing Le «homing» ou «tracking» sont les termes anglais pour désigner le fait de voler vers une station. Pour ce faire, on va sélectioner la station désirée, l'identifier et virer dans la direction indiquée par l'aiguille jusqu'à ce que celle-ci soit à midi sur l'instrument. Plaçant la station devant le nez de l'avion. A la dérive près... c) Positioning Le «positioning» ou positionnement permet de pouvoir déterminer la position de l'avion sur une carte. Pour ce faire, on a besoin de deux stations afin de faire un recoupement et trouver la position exacte. Pour trouver la «radiale» ou plus précisément le relèvement magnétique de l'avion par rapport à la station ( QDR ), on va passer par la formule de calcul du QDM ( Relèvement magnètique de la station par rapport à l'avion ). Plus simplement, le QDM est la route à suivre pour rejoindre la station «sans vent». Cette formule est: Cm + G = QDM QDM = QDR Pour passer du QDM au QDR, on ajoute 180 : P8

9 Gràce à ces deux formules, à tout moment, à l'aide de deux NDB, on peut retrouver sa position Gisement = 0, Cm = 360 QDM = = 360 QDR = = 180 Gisement = 090, Cm = 360 QDM = = 090 QDR = = 270 P9

10 7. Navigation VOR Le VOR ( VHF Omnidirectional Receiver ) est un instrument de radionavigation composé d'une antenne, d'un récepteur et d'un indicateur. La station VOR au sol émet un signal qui varie en fonction de la direction d'émission. Le récepteur à bord de l'avion est capable d'identifier cette variation du signal, de la décoder et de transmettre l'information au travers de l'indicateur VOR. Permettant ainsi au pilote d'identifier la radiale sur laquelle il se trouve. Avion 1 L'émission du signal émit dans la direction 360 est différente de l'émission du signal émit dans la direction 090 Avion 2 P 10

11 a) Radiale Une radiale est une demi-droite dont l'origine est la station VOR. Il en existe 360 c'est-à-dire, une par degré dont elle porte le nom. Dans l'exemple ci-dessus, l'avion 1 est sur la radiale «360» et l'avion 2 est sur la radiale «090». b) Homing Pour le «homing» ou le «tracking», il est important de bien utiliser le récepteur VOR. Pour ce faire, on va sélectioner une station à l'aide du sélecteur de fréquence, on l'identifie grâce au code morse et on centre l'aiguille de l'indicateur, à l'aide du sélecteur «OBS» en position «TO» c'est-à-dire «VERS». La radiale affichée dans la fenêtre de l'indicateur correspond à la route magnétique pour rejoindre la station. Il n'ya plus qu'à corriger la dérive éventuelle pour rejoindre la station. c) Positioning Pour trouver sa position, on va utiliser deux VORs et faire un recoupement. Premièrement, on va sélectioner une station, l'identifier et centrer l'aiguille en «FROM» c'est-àdire «venant de». La radiale affichée dans la fenêtre est la radiale sur laquelle l'avion se trouve par rapport à la station sélectionnée. En répétant cette action avec une deuxième station et en traçant les deux radiales sur la carte, on trouvera sa position à l'intersection des deux radiales. 2 1 L'intersectionde la radiale 135 de la station 1 et de la radiale 215 de la station 2 donne la position exacte de l'avion. Radiale 135 Radiale 215 P 11

12 8. Accélération et décélération En vol en palier, à chaque vitesse correspond une attitude de vol. A faible vitesse, il faut augmenter l'angle d'attaque donc avoir une attitude plus élevée par rapport à un vol à vitesse plus importante et vice-versa. Lors de l'accélération, laugmentation de puissance à tendance à créer un mouvement de «pitch up» qu'il faut contrer en poussant dans le stick. Et au fur et à mesure que la vitesse augmente, la capacité de portance augmente; il faut donc diminuer l'attitude. Lors d'une décélération, le phénomène inverse se produit. La diminution de puissance à tendance à créer un mouvement de «pitch down» et la diminution de vitesse demande une attitude plus élevée. Il faut être particulièrement attentif à l'horizon artificiel lors de tout changement de vitesse. 9. Positions inusituées En IMC, la vision périphérique ne peut donner aucune référence sur l'attitude de l'avion. La seule information vient de l'horizon artificiel. Lors de petites vitesses rotationnels c'est-à-dire quand l'avion s'incline doucement, l'oreille interne ne détecte pas le mouvement et en éloignant le regard trop longtemps loin de l'horizon artificiel, il y a un risque de se retrouver en position inusitée. Soit une inclinaison de plus de 30 ou un angle de montée ou de descente de plus de 10. Pour corriger une position inusitée, il suffit de remettre l'inclinaison et le pitch à 0. Et contrôler la vitesse au moteur. 10. Virages à 45 En IMC, afin d'éviter de se retrouver en position inusitée, on limite l'angle d'inclinaison à un maximum de 30. Cependant, comme exercice de perfectionement de contrôle de l'avion, des virages à 45 peuvent être effectués mais seulement sous supervision d'un instructeur. Les mêmes caractéristiques qu'un virage à 45 en VFR sont présentes: poids apparent qui augmente (ce qui demande plus de portance) et vitesse qui diminue (ce qui requiert une augmentation de puissance). 11. Vol en turbulence Pendant un vol turbulent, en fonction du niveau (léger modérée - forte), le maintien de l'attitude de vol peut être difficile. Une plus grande concentration sur l'horizon et sur les instruments de contrôle tels que l'altimètre et le conservateur de cap est nécessaire. P 12