À PROPOS DE PTE ET DE PTU Si nous n avons pour ainsi dire presque jamais l occasion de nous entraîner aux PTL sur nos installations, il n en va pas de même pour les PTE, ne serait-ce que parce que nous devons faire preuve d un minimum de compétence en ce domaine en vue de l obtention du PPL pratique pour lequel l encadrement est une des exigences de l examen en vol. La théorie de la PTE est un prolongement direct de celle de la PTL et ce qui était vrai pour notre demi-triangle équilatéral du mois dernier se vérifie également à une plus grande échelle. Ainsi, à partir d une distance de plané connue à l avance, une PTE débutée à un éloignement latéral à la piste correspondant à la moitié de cette distance mènera sans problème l avion au point d atterrissage voulu, si tant est que le pilote entame bien sa manœuvre par une branche de convergence à 30 qui ressemble à une sorte de «surf» sur l hypoténuse de ce fameux demi-triangle qu on pourrait qualifier de triangle d or (non pas d ailleurs qu il soit basé sur le fameux nombre d or mais tout simplement parce qu il est à-même de nous sauver un jour la mise). L avion glissera alors avec une pente α le long de cette «vague» inclinée quant à elle à 2α, jusqu à débuter son virage d entrée en base lorsque le pilote observera le point d atterrissage sous 45 (cf. figure suivante). Afin de faciliter la matérialisation de ce plan à 2α, nous avons l habitude d utiliser un repère avion qui correspond au saumon de l aile pour le Lionceau et à la nervure qui le précède pour le DR 400 (différence essentiellement due au dièdre prononcé du Robin en bout d aile). Concernant ces repères, il est amusant de constater que l habitude de les associer aux évolutions moteur réduit nous fait trop souvent oublier qu ils peuvent également se révéler utiles dans d autres circonstances, en particulier lors des vols en plaine où ils peuvent servir à déterminer la distance latérale à un repère sol observé par le travers. Prenons un exemple concret : nous savons que la P35 est un cercle de 11 NM centré sur Mont-de-Marsan. Imaginons maintenant que nous devions la tangenter lors d une nav effectuée à bord de QR à 1
6500 ft. Sachant qu à cette altitude, notre distance de plané est elle aussi de l ordre de 11 NM, nous pouvons en déduire que pour ne pas empiéter sur la P35, il faudra constamment maintenir MDM au dessus du repère α, c est-à-dire au dessus de l extrémité d aile. Pour en revenir à notre PTE, le seul vrai problème que nous rencontrons à son sujet lorsque nous faisons des circuits standards à 1000 ft est que les conditions de sa réalisation ne sont plus du tout les mêmes que lors de l entraînement à cette manœuvre (éloignement à la piste, temps de plané inférieur du à l altitude de départ plus basse ). Comme nous l avons fait précédemment pour la PTL, déterminons donc à l aide d une figure dans quelles circonstances un encadrement est réalisable dans le cadre habituel du tour de piste. Il ne fait déjà aucun doute que pour une distance de plané similaire évaluée à 3000 m, il y a nécessité que la branche vent arrière se fasse à une distance latérale à la piste inférieure aux 2350 m de la PTL. En tout état de cause et afin de respecter les règles géométriques exposées précédemment, cette distance devra être de la moitié de celle de plané, c est-à-dire 1500 m, ce qui correspond à une branche vent traversier n excédant pas 10 secondes. Le plus important reste néanmoins de définir le long de la vent arrière les points mini et maxi permettant de réaliser cet encadrement. On a fait figurer, ci-dessous en vert, ce segment sur notre terrain (les pointillés magenta correspondent à la PTE telle qu on la réalise à l entraînement). La première chose qui frappe à la vue de ce schéma à l échelle est que la longueur de vent arrière incluse dans le volume de protection de la PTE (i.e qui permet de la réaliser) est nettement supérieure à celle permettant de faire une PTL (pointillés verts sur la figure, pour rappel et comparaison, bien que ne figurant pas à la bonne distance latérale par rapport à la piste). Branche vent traversier de durée 8 à 10 sec. maxi. 1500 m 45 Cette différence en faveur de la PTE s'explique grâce à deux choses: tout d'abord, l éloignement latéral étant inférieur pour une distance de plané qui reste identique, il est normal que l avion soit protégé pendant un temps plus long ; ensuite, la branche de convergence ramène l avion vers la piste à la fois en réduisant la distance latérale qui l en sépare ainsi qu en déportant ce dernier vers la partie seuil, ce qui lui permet d être protégé dès l entrée en vent arrière ce qui est loin d être le cas avec la PTL (sauf si on admet l atterrissage 2
au QFU inverse). De même, on notera que dans le pire des cas, l encadrement peut se réduire à une étape de base suivie d une finale de longueur identique, réalisable jusqu à un éloignement en vent arrière correspondant au seuil de piste vu sous 45 (la PTE prendra alors des allures de PTL aux branches de même longueur). Le deuxième aspect intéressant de l encadrement est qu il offre au pilote, à partir de l instant de la panne, plusieurs possibilités de choix de points de toucher, qui lui permettent ainsi d optimiser sa trajectoire en fonction de la longueur de bande disponible et/ou de sa position par rapport au seuil. En clair, il faut comprendre que selon les positions relatives de l endroit où se produit la panne et de l entrée de bande utilisable pour l atterrissage, on pourra décider d écourter (au point parfois de l annuler) ou de rallonger (dans une certaine mesure) la branche de convergence afin d optimiser le point de toucher en fonction des besoins du moment (cf. figure ci-dessous). d. lat = 1 500 m. d. mini = 2 R = 500 m à i =30 45 45 45 30 Décalage du point de toucher en fonction de la longueur de la branche de convergence. En conditions réelles, cela peut permettre par exemple d éviter une ligne électrique bordant la piste et non décelée au préalable en virant du coup plus tôt en base ou au contraire de retarder au maximum cet instant si la longueur disponible semble trop juste. On n oubliera pas par contre que la limite ultime pour quitter la branche de convergence correspond à un éloignement latéral d environ 500 m, distance minimale nécessaire afin de compléter le virage de 150 de secteur nécessaire à l alignement en finale. Sur nos installations et côté tour de piste préférentiel, cela correspond sans vent à une ligne parallèle à la piste (trait rouge pointillé) qui passe par le milieu du parking aéroport (cf. photo page suivante). 3
Dist. mini permettant en plané de compléter un virage de 150 de secteur à i = 30. Et si dans le pire des cas, vous virez trop tard ou que le vent vous pousse à overshooter l axe, n ayez pas le mauvais réflexe d augmenter l inclinaison car vous risqueriez alors de décrocher. L inclinaison limite à la vitesse d évolution de 1,45 Vs est en effet de 37,5 et si on vole à la vitesse de finesse max. et que cette dernière est de beaucoup inférieure à la vitesse d évolution (cas par exemple du Lionceau), on est encore plus limité en inclinaison (pas plus de 20 ). Il est clair sur la photo qu il vaudra mieux en cas d overshoot atterrir sur l ancienne bande en herbe des planeurs localisée entre la piste et le taxiway situé au sud des installations plutôt que de persister à vouloir «faire» à tout prix la piste. On notera également au passage et a contrario que si on s aperçoit pendant la convergence qu on ne pourra atteindre la piste en plané, les taxiways NE ou NW peuvent constituer eux aussi des solutions de dernier recours ; à regarder cependant avec méfiance car en cas d urgence, le contrôleur fera dégager la piste aux trafics en cours alors il risque d y avoir affluence sur les voies de roulage. Que voulez-vous, c est la rançon de la gloire : on ne peut pas être à la fois en situation de détresse et avoir en plus le beurre (une piste vide) et l argent du beurre (des taxiways déserts)! Puisque nous étions justement en train d évoquer les désagréments causés par le vent, intéressons-nous maintenant à ses effets, comme nous l avions fait auparavant lors de l étude de la PTL. En ce qui concerne l influence du vent traversier, deux écoles semblent s affronter. Il y a tout d abord celle qui prend en compte le fait que le pilote corrige de facto le déport pendant la branche de convergence puisqu il agit de manière à garder toujours le repère avion 2α aligné avec la piste. L effet du vent traversier doit dans ce cas être calculé en prenant en compte uniquement la durée de l éloignement ainsi que celle séparant le début du virage d entrée en base de la fin du dernier virage (le pilote corrige la dérive en vent arrière avant la panne et une fois à la verticale de l axe de piste en fin de plané). Quant à la deuxième école, elle prend en compte la durée totale éloignement + rapprochement, en y incluant la branche de convergence sous prétexte que c est le seul moyen de connaître le temps total de la manœuvre (la branche de convergence pouvant être de durée variable comme on l a vu précédemment, il est exact que selon les cas de figure, le temps de vol amenant le déport peut aller du simple au double). Bien évidemment, cette école prône de ne pas se focaliser sur le maintien du repère avion mais au contraire sur celui de l angle de convergence (voir ci- 4
dessous les conséquences des différences entre les deux méthodes, évidemment exagérées pour les besoins de la démonstration). École 1 :Le pilote maintient le repère avion aligné avec la piste au cours du plané. Vent 2α École 2 : Le pilote maintient une convergence de 30. Le vent fait dériver l avion qui n est plus sous 2α. Loin de ces querelles de clocher, notre collège d instructeurs est unanime à déclarer qu il s agit pour le pilote d utiliser une méthodologie unique lui permettant d utiliser les mêmes ressources mentales quelle que soit la situation, ce qui fait pencher la balance pour un compromis entre les deux méthodes. En effet, on pourra considérer que dans un tel cas, les dictons «qui peut le plus peut le moins» ou «mieux vaut tenir que courir» sont particulièrement appropriés et que si on a pris en compte le déport sur la totalité de la figure et qu on prend en plus le soin de maintenir le repère 2α aligné avec la piste, on bénéficiera au final d une marge de sécurité supplémentaire que l on sera en mesure de résorber en sortant les pleins volets au moment opportun (cf. figure suivante). point de toucher volets 1 er cran α point de toucher volets 2 ème cran Une fois l atterrissage assuré, il faudra d ailleurs dans certains cas et en particulier lorsque la piste est courte, sortir obligatoirement le 2 ème cran sous peine d accentuer dangereusement la distance d atterrissage, en particulier avec des avions fins comme le Lionceau qui ont une propension à «cavaler» lorsque le braquage des hypersustentateurs est faible. Pour en revenir à l effet du vent traversier et comme on peut le constater sur la figure suivante, le temps total à prendre en compte s élève donc à 120 secondes ce qui induit un déport de 120 x 0,5 = 60 m/kt de Vt. Bien que cette valeur soit inférieure à celle calculée pour la PTL (70 m/kt), on gardera néanmoins la même correction d une seconde par kt. 5
t a = 45 sec. 1500 m correction de dérive ipso facto en maintenant le repère 2α aligné VENT t = 6 sec. t r = 75 sec. La branche vent traversier ne devant pas dépasser 10 secondes, si la composante Vt est supérieure à 10 kt et qu on est amené à passer ainsi d un circuit rectangulaire à un circuit standard en forme d hippodrome, c est la correction de dérive pendant la branche de convergence qui absorbera l excédent de déport non corrigé. On n oubliera pas néanmoins, comme évoqué précédemment, de tenir compte de l intensité et de la direction du vent pour décaler en conséquence le point limite de début du dernier virage afin d éviter tant l undershoot que l overshoot. Il faut dire que cela ferait vraiment mauvais effet de dire au contrôleur qu on est sûr d atteindre la piste alors qu on serait en fin de compte amené à finir sur le taxiway parallèle ou sur l ancienne piste en herbe. Ceci met d ailleurs en évidence la nécessité de s exercer à cette manœuvre dans toutes les conditions de vent. En effet, notre entraînement par vent traversier a trop souvent tendance à se résumer à des séances de tours de piste qui font partie intégrante du cursus de base et non de perfectionnement, et l on aura tout intérêt, une fois brevetés, à continuer de s exercer régulièrement aux manœuvres d urgence en compagnie d un instructeur, et ce sans attendre le vol de prorogation de notre qualif SEP. Préoccupons nous maintenant des effets du vent effectif. À la différence de la PTL où, compte-tenu de notre éloignement latéral supérieur, nous avions admis terminer notre dernier virage à 15 m au dessus de la piste, la PTE comporte de manière générale une finale plus longue. Le seul problème est qu on ne peut tirer, bien que cette branche soit d une longueur équivalente à celle de l étape de base, une règle unique étant donné tous les aspects que peut revêtir la manœuvre (cf. figure sur le décalage des points de toucher en fonction de la longueur de la branche de convergence). Mais comme le pilote maintient le repère 2α aligné pendant cette branche de convergence, on peut néanmoins estimer qu il annule ainsi l effet global du vent sur l intégralité de ce segment. Il n a plus alors qu à procéder de la même manière que pour la PTL, en associant un point de visée décalé qui correspond à une «pseudo» trajectoire air à un point de toucher sol bien réel. La méthodologie consiste donc à partir du point de toucher souhaité, puis de le déplacer en remontant ou en descendant le long de la piste jusqu à obtenir un point de visée qui servira de référence pour le début d entrée en base (c est donc lorsque ce point de visée et non celui de toucher sera observé sous 45 qu on débutera le virage). Pendant la branche perpendiculaire qui suivra, le pilote n oubliera pas bien entendu de corriger la dérive puisque Ve agira sur cette portion en tant que Vt. 6
Lors de l exécution d une PTE typique, on peut estimer que le temps pendant lequel l avion subit l effet du vent effectif est de l ordre de 40 secondes (24 secondes en virage + une quinzaine de secondes en finale planée) ce qui engendre un déport de 20 m/kt de Ve (cf. figure suivante). VENT point de visée déport du à Ve repère 2α maintenu t = 25 sec. point de toucher t = 15 sec. 45 position sol avant entrée en base t= 13 sec. t = 15 sec. t = 11 sec. Pour clore cette étude exhaustive de la PTE, nous pouvons donc retenir au final : - éloignement max. branche vent traversier = 10 sec. - piste située en vent arrière au niveau du repère de double α qu on maintient pendant l intégralité de la branche de convergence. - correction d éloignement pour vent perpendiculaire à la piste = 1 sec/kt de Vt. - déport point de visée pour vent dans l axe = ± 20 m/kt de Ve. Après la PTL du mois dernier et la PTE d aujourd hui, terminons cette étude en évoquant maintenant la PTU. Comme son nom l indique, la Prise de Terrain en U fait référence à la trajectoire décrite par l avion pendant le plané. Même si le principe géométrique de base reste identique à celui des autres types d approche moteur réduit, il faut néanmoins reconnaître que ce vocable englobe les manœuvres allant du U purement académique à celui dont les deux branches pourront être de longueurs différentes (trajectoire en J et trajectoire en hameçon) en passant par ce que j appelle le S inversé (cf. figure page suivante). 7
Approche planée en U. Approche planée en J. Approche planée en hameçon. Approche planée en S inversé. La théorie de la PTU est en continuité directe avec le précepte de base dit du D2D, à savoir qu à une distance de plané 2D connue correspond un éloignement latéral à la piste D permettant d assurer la réussite de l atterrissage sans moteur (on notera bien que c est la distance de plané qui conditionne l éloignement latéral maximal et non l inverse). Dans le cas qui nous occupe, cet éloignement latéral offre également la particularité d être le diamètre du virage à 180 qui amène la rejointe de l axe. Or, on sait que la distance parcourue pendant ce virage qu on suppose à inclinaison constante est de la moitié d une circonférence valant quant à elle x D. En assimilant à la valeur 3, notre demi-circonférence vaudra alors 1,5 D et il restera donc ½ D à répartir sur les portions avant et après virage. Avec les données du DR 400 et une hauteur de circuit de 1000 ft, on obtient ainsi 2 lignes droites de 10 sec chacune. Étant donné que nous avions précédemment mis en évidence la nécessité de faire une branche vent traversier de 10 sec max afin de ne pas dépasser l écartement latéral de 1500 m, il est en fin de compte reposant pour l esprit de savoir que toutes les branches droites auront la même longueur-temps (sans vent). Et par une sorte d enchantement comparable à la magie du vol qu éprouve le pilote à chaque décollage, notre trio «décatemporel» se transforme même en quatuor puisque le rayon de notre virage vaut à peu de choses près 10 fois la valeur de notre vitesse de plané exprimée en kt (750 m de rayon pour près de 75 kt de vitesse). Comme par un fait exprès, c est exactement l application pratique de la formule simplifiée du virage standard de l IFR dans laquelle R (mètres) = 10 x Vp (kt). t = 10 sec d = 375 m t = 10 sec 1500 m R = 10 Vp t = 60 sec d = 2250 m t = 10 sec d = 375 m On peut donc en déduire que l inclinaison à adopter pendant le 180 sera de l ordre de 11 (en calcul rapide, V en dizaines de kt + la moitié, c est-à-dire 7,5 + un peu moins de 4). 8
De quoi tomber en panne l esprit tranquille, surtout quand on sait qu en plus, le point de toucher sera observé dès le début de la PTU par le travers de l avion, au niveau du repère 2α (voir photo suivante). Repère 2α Approche au QFU 31. Le champ déjà répertorié le mois dernier permet la réalisation d une PTU on ne peut plus académique. Une des spécificités de la PTU est qu il n y a pas à décaler, contrairement aux autres formes de prise de terrain, le point de visée en fonction du vent effectif puisque le pilote peut jouer sur la longueur de la branche parallèle à la piste pour compenser le déport du à son effet. De par la disparition de l étape de base, l intégralité du plané subit en effet l action de Ve et le temps de plané à partir de 1000 ft étant de l ordre de 80 secondes, le déport engendré sera de 40 m/kt, ce qui correspond environ à 1 sec de vol à la vitesse de finesse max (ou d évolution en ce qui concerne le Lionceau). Répartie sur les deux branches droites avant et après virage, une correction de la moitié de cette valeur, c est-à-dire de ± 0,5 sec/kt de Ve, sur la ligne droite qui précède le 180 sera donc à même de donner à l avion une trajectoire sol aboutissant au point de toucher sans vent observé par le travers au moment de la panne (cf. exemple cidessous). VENT t = 5 sec trajectoire air trajectoire sol t = 15 sec déport du à 10 kt de Ve toucher des roues En ce qui concerne maintenant le vent traversier, son influence est limitée à la durée de l éloignement menant du début du 1 er virage en bout de piste au début de la vent arrière (environ 45 secondes) à laquelle on doit rajouter bien évidemment la durée du 180 de retour (1 minute). Pour ces 105 secondes de vol (on compense la dérive sur le reste), le déport du au vent sera donc de l ordre de 53 m/kt, ce qui correspond à 1 sec ½ de vol à la vitesse de plané. En tout état de cause, on devrait donc prendre comme correction de temps lors de 9
l éloignement sur la branche vent traversier une valeur de l ordre de ¾ sec/kt de Vt. Mais étant donné les valeurs de Vt que nous rencontrons habituellement, on peut se payer le luxe de prendre, comme pour la PTL et la PTE, la même correction de 1 sec/kt pour la PTU et ce afin de standardiser nos procédures. Pour en terminer avec la PTU, revenons un bref instant sur l inclinaison à adopter lors du virage de retour. En effet, il peut sembler contradictoire de prime abord de prendre en situation dégradée le taux de virage indiqué tout à l heure alors que tout incite le pilote (et surtout le stress d ailleurs) à converger le plus rapidement possible vers la piste. Il faut néanmoins garder présent à l esprit le fait que lors de l exécution d une PTU, c est l éloignement latéral qui conditionne le rayon du virage et par là-même l inclinaison à adopter. Nous avions mis en évidence lors de l étude de la PTE que le rayon minimal de 250 mètres nécessaire à chacun des virages de 90 de secteur permettant le retour dans l alignement de la piste correspondait à l inclinaison maximale de 30 que l on se doit pour des raisons de sécurité évidentes d éviter de dépasser. Lorsqu on exécute des tours de piste standards en forme d hippodrome en prenant en montée une inclinaison de 20, il est aisé néanmoins de concevoir qu en cas de panne en vent arrière, un 180 effectué à 30 d inclinaison engendrera à l arrivée un déport latéral par rapport à l axe de piste qui sera contraire à l effet initialement souhaité. Tout cela pour dire que la PTU est certainement une des manœuvres d urgence qui nécessite de ne pas confondre vitesse et précipitation, surtout lorsqu on est peu éloigné de la piste. C est d ailleurs pour cette raison que cette manoeuvre est principalement recommandée lors des tours de piste basse hauteur. On fera bien cependant de retenir les valeurs approchées suivantes : Éloignement latéral 500 m 1000 m 1500 m Inclinaison Ψ 30 Ψ 20 Ψ 11 Nous voici enfin arrivés au terme de cette série d articles consacrés à la panne moteur. S il est indéniable que la plupart d entre nous avait déjà depuis longtemps amorcé une réflexion à ce sujet, il est tout aussi vrai que c est en définitive les moins expérimentés qui seront toujours les moins bien armés de tous face à une telle situation d urgence, non d ailleurs par manque de pratique mais plutôt par déficit d introspection préalable (il est préférable d avoir envisagé la panne 100 fois dans sa tête au sol et de ne jamais s y retrouver confronté en vol plutôt que l inverse). Espérons cependant qu à la lecture de tout cela, un certain équilibre soit rétabli entre les jeunes apprentis qui pensent ne rien savoir (ce qui n est plus le cas désormais) et les vieux briscards qui pensent tout connaître, d autant plus qu il ne faut pas perdre de vue que la majorité des 40 000 pilotes adhérents à notre fédération sont bon an mal an des élèves envers lesquels il est nécessaire d avoir une démarche d apport de connaissances. Pour ma part, j ai beau avoir un tampon d enseignant apposé en bonne et due forme sur ma carte professionnelle, je ne m en considère pas moins comme un éternel stagiaire en ce qui concerne le domaine aéronautique dans lequel il y a tant à apprendre avant, pendant et après chaque vol. À défaut de devenir un «bon pilote», je n ai comme vous tous qu un seul souhait à formuler, c est celui de devenir un «vieux pilote». Panne moteur, je t attends de pied ferme! Sur ces considérations pseudo-philosophiques, je vous dis à ciao bonsoir! Bonnes vacances et surtout bons vols à tous. Stéphane MAYJONADE Août 2007 10