Vol en palier, montées, descentes, virages dans un avion de tourisme

En phase de vol, un avion peut voler horizontalement (on dit que l'appareil vole "en palier"), il peut monter ou descendre, et il peut virer (à droite ou à gauche). Prenons un Cessna 172SSP -un avion qui vous servirait d'avion d'entraînement dans un aéro-club (en France, ce serait plutôt un Robin DR-400)- et, avec la commande"Y" (si elle est disponible) plaçons-le à une altitude de vers 5000 ft par rapport au sol. Stabilisons le à l'aide des commandes du pilote automatique (altitude : 5000 pieds (qu'on abrègera "ft" -de l'anglais "feet", cap : au choix) et laissons l'appareil se stabiliser (régler la puissance pour obtenir 2400 t/mn au compte-tours, réduire un peu le mélange -puis recaler sur 2400 tours; compensateur au neutre (sur la gradation médiane). Nous allons étudier successivement le vol en palier, la montée, la descente et les virages. Vous noterez que, dans un Cessna 172SSP, le manche est de type volant de contrôle. On emploie, dans le texte, indifféremment "volant", "volant de contrôle" ou "manche" pour permettre aux personnes qui, soit n'ont pas de volant de contrôle mais un joystick, soit qui pilotent un avion contrôlé par un manche de pratiquer. Un manche a un débattement dans toutes les directions. Un volant ne peut que s'incliner à droite ou à gauche, et se pousser ou se tirer. Attention, d'ailleurs, quand on passe d'un manche à un volant voire inversement

. Voler en palier . Monter, descendre . Les virages

Voler en palier

Voler en palier revient à contrôler l'appareil de telle sorte qu'il vole à l'horizontale. Comment contrôle-t-on un avion de tourisme pour qu'il vole à l'horizontal ? Essentiellement par le manche, un contrôle visuel, et la compensation. Appliquez la correction nécessaire, au volant, pour maintenir l'appareil à l'horizontal, sans plus. Comment savoir que l'on vole à l'horizontale ? D'abord, lorsque l'on vole dans un avion de tourisme, par une référence visuelle (seuls les pilotes qualifiés vols aux instruments se fondent seulement sur les instruments de l'appareil pour le contrôler; nous, en vol de tourisme en vol à vue, nous devons, avant tout, utiliser des références visuelles). L'avion est stabilisé, il est contrôlé par le pilote automatique; nous sommes à 5000ft, la vitesse est stable. Considérez ceci : en mode panneau 2D ou panneau 3D, vous allez voir que l'horizon -le paysage- constitue une excellente référence par rapport au-dessus du tableau de bord; vous voyez l'horizon à telle hauteur au-dessus du sommet du tableau de bord. Chaque fois que vous voyez l'horizon à cette position relative par rapport au tableau de bord, vous savez que vous êtes en vol horizontal. C'est l'une des bases du pilotage de base (adaptez la technique, bien entendu à comment vous régler votre position de pilotage pour obtenir une position de votre tête au plus près de la vision que vous auriez dans un avion réel; avec les touches MAJ+ENTR ou MAJ+ <- vous pouvez régler votre hauteur de position dans le cockpit des Flight Simulator). Une fois ce repère pris, conservez-le en mémoire. Chaque fois que vous ramenerez l'avion, au volant, de sorte que l'horizon soit à cet angle par rapport au tableau, vous serez en vol horizontal. Simple! Comme notre avion a également des instruments qui permettent de vérifier quelle est la position de l'avion dans l'espace (voir le tutoriel "Présentation générale d'un avion de l'aviation générale", nous pouvons, une fois le repère visuel assuré, vérifier la position horizontal de l'appareil grâce à deux cadrans: l'horizon artificiel et le variomètre. L'horizon artificiel, dont le symbole central figure l'avion et la séparation bleu/noir l'horizon, doit avoir les "ailes"de ce symbole sur l'horizon. Le variomètre qui mesure à quel taux l'avion monte ou descend -en centaines de pieds par minute- doit être sur zéro (l'avion ni ne monte, ni ne descend). Donc, récapitulons: on maintient l'avion en vol horizontal au manche EN PRENANT pour référence l'horizon et le tableau de bord; et on jette un coup d'oeil à l'horizon artificiel (ailes sur l'horizon) et au variomètre (l'aiguille sur zéro) pour vérifier. Ceci étant compris, l'angle horizon-tableau de bord étant mémorisé, pratiquons! On débranche le pilote automatique (AP); faites descendre légèrement votre avion en poussant légèrement sur le volant (ou le joystick selon avec quoi vous simulez la commande réelle du Cessna 172SSP). Vous constatez que l'angle horizon-sommet du tableau de bord s'est accru. Vous allez tirer sur le manche et ramenez l'angle à la valeur "horizontal". Ceci fait, jetez un oeil sur l'horizon artificiel (les "ailes" sont bien sur l'horizon) et sur le variomètre (l'aiguille est à zéro). NB: visez une valeur "globalement" juste; une exactitude précise aux instruments ne devient requis que lorsque l'on passe au pilotage aux instruments seulement (vol IFR). Pour terminer, la compensation: depuis le tutoriel "Présentation générale d'un avion de l'aviation générale"), vous savez que les compensateurs sont de petites commandes ajoutées aux commandes principales de l'avion et qui permettent d'affiner le contrôle de l'avion. Dans le cas du vol horizontal, c'est le compensateur de la gouverne de profondeur qui nous intéresse: lorsque vous allez ramener l'avion, au volant, à l'horizontale, vous allez constater que le flux d'air qui fait remonter votre avion va avoir tendance à se perpétuer, amenant à ce que vous allez être obligé de maintenir une pression vers l'avant sur le volant (ou le joystick); sinon l'avion tendra à continuer de monter. Pour réduire cette pression, utilisez la compensation, tout simplement: en même temps que vous maintenez la pression sur le volant, actionnez la compensation, le tableau de bord s'abaisse légèrement, la pression à monter sur le volant s'abaisse; le flux d'air est régulé. Vous volez à l'horizontal dans les conditions optimales! Mémorisez tout cela car, chaque fois que, suite à un mouvement de descente ou de montée vous voudrez re-stabiliser votre avion à l'horizontale, il vous faudra appliquer la technique (correction au manche, repère visuel, vérification aux instruments, réglage de la compensation)

cliquer sur l'image pour une vue des repères visuels horizon/tableau de bord qui permettent d'estimer visuellement la mise de l'appareil dans telle ou telle attitude

Monter, descendre

Ces commandes sont simples; il suffit d'agir sur le volant de contrôle (ou le joystick). On tire le volant vers l'arrière, l'avion monte. On le pousse vers l'avant, l'avion descend. Pratiquez d'abord au pilote automatique: avec "Y" descendez l'avion à 4500ft et laissez le pilote automatique remonter l'avion à 5000ft. Que se passe-t-il? Le pilote automatique place l'avion en situation de montée (on peut dire que l'avion est placé dans une "assiette à monter" ou une "assiette à cabrer") et regardez l'angle de l'horizon au tableau de bord: il diminue. Un coup d'oeil à l'horizon artificiel et au variomètre: les ailes sont au-dessus de l'horizon et l'aiguille du vario indique vers 500-600 ft/mn de taux de montée. La descente maintenant. Une fois l'avion revenu et stabilisé à 5000ft, montez-le avec "Y" à 5500ft. Le pilote automatique, cette fois, place l'avion en situation de descente (l'avion est placé dans une "assiette à descendre" ou une "assiette à piquer"). L'angle horizon-tableau de bord augmente et, à l'horizon artificiel, les "ailes" sont en-dessous du trait blanc et le variomètre indique un taux de descente de vers 500-600 ft/mn. Vous venez donc de comprendre que, pour contrôler l'avion en montée ou en descente, il va vous falloir agir sur le volant de contrôle et contrôler l'"attitude" -ou "assiette"- de l'avion avec le repère visuel horizon-tableau de bord. Vous noterez que, si la montée ou la descente ont besoin de se faire sur une durée relativement longue, il faudra, là aussi, alléger la charge de travail au volant de contrôle par la compensation. Pratique! Débranchez le pilote automatique. Une légère pression en arrière sur le manche. Amenez l'horizon à l'angle de montée. Maintenez la pression. Et... l'avion monte. Un coup d'oeil à l'horizon artificiel et au vario: les ailes sont au-dessus, le vario indique vers 500-600 ft/mn de taux de montée. Descente, maintenant (après avoir re-stabilisé l'avion à 5000 ft au pilote automatique): idem, mais en poussant sur le volant. On amène l'horizon à l'angle de descente. On maintient la pression sur le manche. Et... l'avion descend (on vérifie aux instruments: les ailes sont en-dessous, le variomètre indique vers 500-600 ft de taux de descente). Le retour au vol en palier se fait par le manche: on ramène l'avion à l'angle horizon-tableau de bord du vol en palier, coup d'oeil aux deux instruments et compensation

Les virages

Le virage est plus compliqué, et cela est dû à la logique de l'aérodynamique du virage. L'avion se met en virage par l'action des ailerons. Les ailerons bougent en relation l'un avec l'autre: quand vous imprimez du manche (du volant) à gauche l'aileron droit s'abaisse et l'aileron gauche s'élève, et réciproquement (manche à droite, l'aileron gauche s'abaisse et le droit s'élève). Ce double mouvement provoque le virage par modification du flux de l'air sur les ailes: celui des deux ailerons qui s'abaisse augmente la portance de l'aile de ce côté-là; celui des deux ailerons qui s'élève réduit la portance de l'autre côté. Le flux de l'air n'est plus équilibré de chaque côté de l'avion: une aile porte plus; une aile porte moins; l'avion s'incline du côté de l'aile qui porte moins! Simple! Mais la logique aérodynamique ne s'arrête pas là: le différentiel de portance engendre un effet secondaire. Plus de portance égale plus de résistance à l'air; l'avion est légèrement freiné du côté de l'air dont la portance s'accroît: son axe longitudinal va légèrement dévier dans le sens de l'aile qui porte plus (et donc freine légèrement) -pratiquement c'est le nez de l'avion qui va dévier dans le sens opposé au sens où l'on entend mettre l'avion en virage. De ce double effet aérodynamique vient que contrôler l'avion en virage va mettre en oeuvre les ailerons, mais, donc, aussi le palonnier (la commande qui contrôle, aux pieds et par la gouverne de direction vers où pointe le nez de l'avion). On appelle ce double contrôle la "conjugaison", ou "conjuguer" (comme conjuger un verbe), ce qui entraîne un virage "coordonné". Pour virer, donc, on agira sur le manche (contrôle des ailerons: volant incliné à gauche (manche: à gauche dans le sens latéral), on tournera à gauche, et inversement) et sur le palonnier (pour contrer le fait que la plus grande portance d'une aile tire le nez de l'avion de son côté). Cette double manoeuvre DOIT DEVENIR un automatisme: chaque fois que vous utiliserez le volant ou un manche dans une action de virage (latérale pour un manche), il faudra mettre du palonnier (on dit aussi: "mettre du pied") dans le même sens! Cela est fondamental! NB: si vous n'utilisez pas de palonnier avec Flight Simulator et que vous choisissiez le contrôle automatique de la gouverne de direction, ce sera l'avion qui agira sur le palonnier en même temps que sur les ailerons; il faudra donc vous astreindre à ce mouvement de pied pour réellement avoir la sensation de piloter! Autres points: en virage, à droite ou à gauche, l'avion va tendre à légèrement perdre de l'altitude (il faudra tirer légèrement le manche en arrière pour la maintenir) et l'on devra prendre un nouveau repère visuel horizon-tableau de bord pour contrôler que l'on est dans une position correcte de virage. Pour ce qui est de l'inclinaison de l'avion pendant un virage, par ailleurs, les virages peuvent se classifier en virage à faible inclinaison (moins d'aux alentours de 20°), virage à inclinaison moyenne (entre 20 et 45°) et virage à forte inclinaison (plus de 45°). Les virages à faible inclinaison font que la stabilité inhérente de l'avion ramène celui-ci en vol horizontal alors que les virages à forte inclinaison amènent l'avion à augmenter l'inclinaison de lui-même. Aussi, les virages, au cours de l'entraînement, devront-ils être pratiqués à inclinaison moyenne, celle à laquelle les forces aérodynamiques font que l'appareil, "naturellement", conserve l'angle d'inclinaison pendant le virage. L'inclinaison d'un virage peut se contrôler par l'horizon artificiel. A l'exception de certaines manoeuvres d'entraînement pour le brevet de pilote privé -lesquelles pourront aussi devoir être pratiquées en vol lorsque les conditions l'exigeront- les virages, il n'existe aucune indication sur quel angle d'inclinaison doit être appliqué pour un virage dans la pratique sinon que les virages à inclinaison moyenne donnent une plus grande stabilité à l'avion au cours du virage. De plus, on doit aussi savoir qu'à vitesse constante, plus l'angle d'inclinaison appliqué est important, plus l'appareil tournera selon un rayon plus court et qu'à angle d'inclinaison constant, une vitesse faible donnera le même résultat

l'indication de l'angle d'inclinaison d'un virage à l'horizon artificiel

Prenez ce nouveau repère visuel au pilote automatique; avion à 5000 ft, un cap augmenté de 120° à gauche, le pilote automatique met l'avion en virage dans un virage à faible inclinaison: notez l'angle horizon-tableau de bord. Laissez l'avion revenir en vol horizontal. Cap augmenté de 120° à droite. Notez l'angle. Et, comme pour le vol en palier et les montées-descentes, on vérifie aux instruments que l'on est dans un virage correct. Sur l'horizon artificiel cette fois; l'avion est incliné (l'angle "standard" de virage est de 15° -cela se vérifie sur le bas de l'horizon artificiel: l'aile de l'avion est sur le premier trait blanc). Et sur l'altimètre (et non plus le variomètre): l'altitude ne varie pas. Pratique, maintenant, avec des virages à inclinaison moyenne (aux alentours de 30° toujours un peu plus compliqué: on va agir sur les ailerons par le volant -manche; si l'on utilise un palonnier, il faudra en même temps l'utiliser en mettant du pied dans le sens du virage. On ramène les commandes au neutre (on agit sur les ailerons -pour arrêter le virage- donc on agit sur le palonnier). L'avion vire de lui-même! Prenez un repère. On maintient une pression arrière sur le manche pour garder l'altitude. Et un coup d'oeil aux instruments: on est bien en virage aux alentours de 30° et on ne perd pas d'altitude). Essayons! On est en palier à 5000 ft. On va tourner à gauche. On débranche le pilote automatique. On agit sur le volant (ou le manche) ET en même temps palonnier à gauche (ce qu'il faut; action moyenne); on incline ainsi l'avion jusqu'au repère visuel horizon-tableau de bord ET on remet les commandes au neutre (volant-manche et palonnier -palonnier puisque manche en action de virage). On tire légèrement le volant-manche en arrière. L'avion vire tout seul. Lorsqu'arrive la fin du virage, de nouveau action sur les commandes (manche ET palonnier): on remet l'avion à l'horizontal -repère horizon-tableau de bord (et on remet les commandes (manche ET palonnier) au neutre). On relâche la pression arrière sur le volant-manche. Compensation éventuellement. On est revenu en vol horizontal ! NB: on peut utiliser de la compensation pendant le virage (pour la pression arrière sur le manche seulement) en cas de virage prolongé

Virages en montée, virages en descente: notons que l'on peut, au cours d'un vol, devoir virer en montée ou virer en descente. Ces deux mouvements combinent les actions de montée/descente et de virage. On commence l'action par l'action de virage et on engage dans la foulée la mise en montée ou en descente et on sort d'abord du virage, sortie que l'on complète avec la fin de la montée, ou de la descente. On prendra des repères visuels horizon-tableau de bord supplémentaires. Et donc deux contrôles instruments: l'avion est en virage (15° à l'horizon artificiel) et il est en montée (ou en descente) -le variomètre indique 500-600 ft/mn de vitesse ascensionnelle positive ou négative. On peut, en cas de virage prolongé, utiliser la compensation pour la position de virage et de montée ou descente (dans le premier cas, si l'avion est doté d'une compensation pour le virage)