Calcul avancé d'une descente dans un avion de ligne

Une descente bien menée, qui fait passer l'avion de l'altitude de croisière au début de l'approche aux instruments, a pour but de réduire l'altitude et la vitesse de l'avion de façon à se présenter dans des conditions correctes à l'approche aux instruments. Une descente commencée trop tôt obligera à un vol à basse altitude, où l'on consommera plus de carburant alors qu'une descente commencée trop tard fera qu'on arrivera à l'approche avec trop d'altitude et de vitesse. Le point le plus souvent utilisé, en termes de descente avec un avion de ligne est le célèbre "TOD" ("top of descent", en anglais; "début de la descente"). Dans la vie réelle, le calcul d'où est situé TOD sur votre route fait appel au fait que le contrôle aérien, en général, va vous vectoriser, en vue de l'approche aux instruments, jusqu'à un point situé légèrement en avant de celle-ci et qui, en anglais, s'appelle une "approach gate" (littéralement une "porte d'approche"). Ce point, qui n'est pas figuré sur les cartes d'atterrissage aux instruments se situe au moins à 1 nautique du FAF décrit sur les cartes, ce point à partir duquel on peut commencer la descente vers le seuil de piste. La approach gate, par ailleurs, n'est jamais située plus près que 5 nautiques du seuil de piste. On peut considérer comme une bonne approximation que l'altitude de l'approach gate est de 1000 pieds supérieure égale à celle de l'IAF, ce point repéré sur les cartes, par où on s'insère dans l'approche aux instruments. Les développements qui suivent s'appliquent aussi aux avions avancés de l'aviation générale, tel un Baron 58, par exemple. La préparation de la descente, lors de la préparation du vol, ne devrait pas être négligée de façon que la descente soit volée de façon stabilisée, les réglages de puissance étant appliqués correctement et que des corrections soient nécessitées le moins possible. Bien préparer sa descente, par ailleurs, réduit la charge de travail, qui est importante pendant ces phases du vol

un avion de ligne commence sa descente (illustration non-cliquable)

Le calcul de TOD

On calcule où situer le TOD en soustrayant l'altitude de la approach gate de l'altitude de croisière et en appliquant le taux de descente ainsi que la vitesse-sol de descente visés. Cela donne un temps et une distance de descente qui déterminent le TOD. Dans le monde réel, soit le calcul est fait manuellement avant le vol -dans le cas d'un avion avancé de l'aviation générale, par exemple- soit il est entré, au début du vol, dans le FMC de l'avion de ligne, ce système qui gère l'automatisation du vol via le contrôle du pilote automatique. Les pilotes, de plus, ont à leur disposition des cartes de descente, des graphiques qui se trouvent dans les données du manuel de l'avion et qui permettent de calculer facilement les temps, distance, carburant pour une descente depuis une altitude et avec une vitesse-sol données. Ces cartes existent aussi bien pour les avions de ligne que les avions avancés de l'aviation générale

Pour exemple du calcul d'un TOD, si l'on considére que l'on vole sur un avion de ligne à un niveau de vol 320 (soit 32000 ft) et que l'on vise une "approach gate" de 2100 ft, que l'on appliquera un taux de descente de 1800 ft/mn et une vitesse-sol de descente de 300 kts, on procédera aux calculs suivants:

• on soustrait 2100 ft de 32000 ft, soit 29900 ft
• on divise ce résultat par le taux de descente (1800 ft/mn) ce qui donne un résultat en minutes, soit, dans ce cas, 16,6 minutes, que l'on arrondit à 17 mn
• connaissant ce temps de 17 mn et la vitesse-sol de notre avion, soit 300 kts, on calcule maintenant la distance nécessaire à la descente. Soit un vol de 17 mn à 300 nautiques à l'heure (ou en 60 mn); 300 divisé par 60, multiplié par 17, égale 85. Le TOD devra donc avoir lieu à 85 nautiques du début de l'approche aux instruments

A noter que la limite de vitesse de 250 kts, qui s'applique en-dessous de 10000 ft, n'a qu'une influence marginale sur le calcul du TOD et idem pour les effets de température ou de poids (par exemple du fait qu'en consommant du carburant au long de la descente, l'appareil va s'alléger). Aussi sont-ils omis du calcul. Mais, par contre, on n'oubliera pas d'inclure le fait de savoir quelle est la piste en service: le fait que ce soit, par exemple, la piste à l'axe contraire à votre route, amènera à ce vous deviez voler plus longtemps, finalement, pour atteindre le début de l'approche aux instruments. Les appareils, dans FS, n'ont pas de cartes de descente et il faudra donc utiliser la vitesse de descente donnée dans les checklists ou les références, dans l'Aide, de l'appareil. Enfin, si vous avez étalonné la consommation réelle de votre appareil, vous pourrez l'inclure dans vos données de descente, essentiellement, pendant la préparation du vol, pour savoir précisément quel sera le carburant utilisé pendant cette phase du vol

La régle des 3/1 donnée souvent -et, par exemple, dans l'Aide de FS- est essentiellement utilisée, dans le monde réel, comme moyen de dégrossir le calcul de la descente: en général, il faudra 3 nautiques pour descendre de 1000 ft. La règle vaut pour un avion de ligne qui descend, gaz plein réduits, entre Mach 0,74 et 0,78, avec un taux de descente d'entre 1800 et 2200 ft/mn. Si on a du vent arrière, on ajoutera 2 nautiques par 10 kts de vent; si on a du vent debout, on soustraira 2 nautiques par 10 kts de vent. On voit, pour l'exemple ci-dessus, que l'application de cette règle, donne 29,9 x 3 égale 89,7 (arrondi à 90), soit légèrement plus que notre calcul précis. A noter que certains conseillent d'ajouter encore 10 nautiques au nombre obtenu (ce qui mènerait à 100)