13 octobre 2013 ~ 0 Commentaire

Avant Voltige – Les bases à bien maîtriser (par Jean Zilio)

Les exercices de maniabilité de base (ceux qu’on fait lors de ses premières heures de pilotage) sont bien souvent oubliés par le pilote  qui prend sa première leçon de voltige. L’instructeur a donc besoin de refaire l’ensemble de ses leçons à l’élève, car ce sont des prérequis indispensables pour débuter la voltige.

Jean Zilio, lorsqu’il était chef-pilote de l’aéro-club de Deauville, a écrit un certain nombre d’articles détaillant ces quelques items à savoir, et qu’il est souhaitable de pratiquer avant de venir pousser la porte d’un club de voltige… Des exercices de perfectionnement, très rarement enseignés aujourd’hui, complèteront de manière naturelle ces révisions.

Attention, ces articles sont fait en utilisant un Zlin comme exemple. Cet avion est équipé un moteur tournant dans le mauvais sens pour les utilisateurs de moteurs Lycoming.

L’assiette

Une des qualités principales que doit posséder le futur voltigeur est de « bien savoir visualiser ». Or, souvent, les instructeurs voltige constatent une faiblesse dans ce domaine.

La tenue du vol horizontal (vario=0)

Avant Voltige - Les bases à bien maîtriser (par Jean Zilio) dans Technique de pilotage 111Lorsque l’avion est en vol horizontal vario bien à zéro, situer sur l’arceau de la verrière l’endroit exact où se trouve l’horizon. Il y a souvent des vis ou des rivets qui permettent de mieux se repérer.

Lorsque cette position est trouvée pour maintenir le vol horizontal, s’attacher à la maintenir AVEC RIGUEUR, ce qui évitera de courir après le vario. Reste à s’en rappeler…

Bien entendu, cela nécessite qu’on soit installé de la même manière à chaque vol, car, comme dit le sportif, il faut prendre ses marques (elles dépendent de la taille de chacun).

Quatre positions principales sont à retenir: la montée, le palier à vitesse de croisière, le palier vent arrière avec train et volets sortis et la descente. En voltige, la maquette ne sert à rien, il n’y a que les références avion-horizon.

La tenue du vol horizontal en virage

En dehors du virage en montée, le futur voltigeur devra s’habituer à effectuer des virages avec des inclinaisons plus fortes, 45° en moyenne, souvent 60° en vol horizontal, cela pour apprendre à mieux conjuguer ses gouvernes et posséder ainsi une certaine dextérité.

Là aussi, il faudra chercher l’endroit précis du capot (dans la plupart des cas) ou de l’arceau à amener et maintenir sur l’horizon pour garder le vario sensiblement égal à zéro sans avoir besoin de le regarder, et surtout de tâtonner…

Lorsqu’il s’agit du milieu du capot, ou quand par hasard c’est une charnière, c’est assez facile. Quand le capot est très plongeant, c’est plus difficile.

11111 dans Technique de pilotage

La tenue d’une vitesse constante en descente en virage

En descente moteur réduit (après une séance de voltige) on constate souvent en virage une incapacité de maintenir une vitesse à peu près constante. Voici l’astuce.

Prendre un repère droit devant au niveau de l’horizon lorsque l’avion est en descente stabilisée. Au début, faire une marque sur le pare-brise avec le doigt mouillé. En virage, cette marque sera maintenue sur l’horizon. Ainsi la vitesse sera, à peu de choses près, correctement tenue. Par la suite, il faudra estimer la marque sans artifice.

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Le contrôle des effets moteurs

En voltige, le pilote est amené à utiliser ses trois gouvernes. Il en est une qui en pilotage normal est souvent négligée. C’est la gouverne de direction, donc le travail des pieds avec lesquels il va falloir composer. Il faut les éduquer car la partie artistique du pilotage repose sur eux.

Rappel des principaux effets moteurs

Le souffle hélicoïdal

 

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Le souffle hélicoïdal provoque des rotations autour de l’axe de lacet, ainsi à toute mise de gaz l’avion a tendance à partir du côté de la pale montante (de la place pilote, à droite dans l’exemple).

Correction: Mise de gaz = pousser le palonnier à gauche en dosant pour rester sur axe.

Inversement, lors d’une réduction  de gaz, l’avion se déporte à gauche. Correction: à toute réduction de gaz, pousser le palonnier à droite en dosant pour rester sur axe.

Ces effets sont d’autant plus importants que la vitesse est faible et la puissance importante.

Les effets gyroscopiques

Les effets gyroscopiques provoquent ds rotations autour des axes de tangage et de lacet. Dans l’exemple, nous considérerons toujours le cas d’un moteur tournant dans le sens inverse des aiguilles d’une montre, dans le cas contraire les effets moteurs sont inversés.

Les effets gyroscopiques sont dus à des phénomènes d’inertie qui provoquent une réaction 90° plus loin que l’action voulue,  dans le sens de rotation de l’hélice. Ils se manifestent pendant les rotations, et non pas sur des trajectoires stabilisées et delon les cas se rajoutent ou se retranchent aux effets du souffle hélicoïdal.

A = Action

R = Réaction

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Action désirée: Cabrer. On tire sur le manche.

Réaction non désirée: 90° plus loin dans le sens de rotation de l’hélice, l’avion pivote à gauche. Corriger avec du palonnier droit.

Dans une ressource avec de la puissance, cet effet peut amoindrir ou annuler l’effet de souffle hélicoïdal.

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Action désirée: Piquer. On pousse sur le manche.

Réaction: 90° plus loin, l’avion pivote à droite. Pour l’en empêcher, agir sur le palonnier gauche.

Lorsqu’on pique avec de la puissance, cet effet se cumule au souffle hélicoïdal. Solution éventuelle, réduire un peu les gaz.

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Action désirée: Rotation à droite au palonnier.

Réaction: 90° plus loin, l’avion cabre. Pour l’en empêcher et garder la même assiette, pousser en dosant sur le manche.

 

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Action désirée: rotation à gauche aux palonniers.

Réaction: 90° plus loin, l’avion pique. Pour l’en empêcher et garder la même assiette, tirer sur le manche en dosant.

 

 

Variations de trajectoire dans le plan vertical en restant sur un axe sol

Le but de cet exercice est d’apprendre à contrôler les effets moteurs par un réglage judicieux sur les palonniers, ainsi que de la manette des gaz. Il permet en outre de mieux connaitre son avion. Nous travaillerons sur une plage de vitesses comprise entre la VNO (fin de l’arc vert) et proche du décrochage. Prenons le cas d’un avion dont le moteur tourne à gauche.

- Prendre un axe sol, le baliser si possible jusque dans le ciel si on a la chance d’avoir des nuages, sinon l’expérience du dosage servira.

- Cabrer assez franchement de 30° à 45° environ et augmenter la puissance de manière à garder le régime constant.

- Bien contrôler le maintien de l’inclinaison nulle.

- Durant la rotation, les effets gyroscopiques réduisent ceux du souffle hélicoïdal qui vont prendre de l’importance dès que la trajectoire ascendante sera stabilisée et la vitesse en diminution.

- En conséquence, au fur et à mesure de la diminution de vitesse, si on désire rester sur l’axe et garder la bille au milieu, il faudra appuyer progressivement et de plus en plus sur le palonnier gauche.

- Dès que la vitesse sera proche du décrochage, piquer assez franchement en réduisant la puissance de façon à conserver le régime moteur constant.

- Bien contrôler le maintien de l’inclinaison nulle.

- Durant la rotation, les effets gyroscopiques se cumulant à ceux du souffle hélicoïdal, d’où nécessité de maintenir l’action du palonnier à gauche.

- Lorsque la rotation est terminée et que la trajectoire piquée est stabilisée, les effets gyroscopiques n’agissant plus, le souffle hélicoïdal prenant de moins en moins d’importance en fonction de l’augmentation de vitesse, pour rester sur l’axe on appuiera progressivement sur le palonnier droit, la bille étant maintenue au milieu par voie de conséquence.

On recommencera cette manoeuvre jusqu’à ce qu’elle soit exécutée correctement.

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Matérialisation d’un axe sol que l’on prolonge éventuellement dans le ciel lorsqu’il y a des nuages.

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On cabre: pratiquement pas d’action au palonnier pendant la rotation puis palonnier à gauche pour éliminer la tendance.

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On pique: durant la rotation, maintien du palonnier à gauche, après la rotation palonnier à droite pour éliminer la tendance.

En résumé: Le pied doit obéir à l’oeil pour conserver l’axe sol.

 

Le contrôle des effets secondaires cellule

En pilotage normal, les phénomènes secondaires dus à la cellule ne sont pas toujours très visibles. Si dans ce cas on peut les négliger, il n’en n’est pas de même en voltige où en fonction des vitesses et du fort braquage des gouvernes ils sont parfois très importants.On sera donc amené, selon le cas de figure, soit à les contrer, soit à profiter de l’effet produit.

Le lacet inverse

Le braquage des ailerons provoque un pivotement de l’avion autour de l’axe de roulis, ou variation d’inclinaison dans le sens « désiré » par le pilote. Mais l’augmentation d’incidence et de portance provoqué par l’aileron baissé entraine une augmentation subite de la trainée de son coté, alors que l’aileron levé offre moins de résistance. Il en résulte un pivotement de l’avion « non désiré » du coté de l’aileron baissé (autour de l’axe de lacet), en sens inverse de l’inclinaison.C’est le lacet inverse (car inverse à l’inclinaison). Il se manifeste uniquement pendant la variation de l’inclinaison lorsque les ailerons sont braqués.

Exemple: le pilote incline l’avion à gauche, il s’incline bien de ce coté mais il est constaté que momentanément le capot part à droite.

Ce phénomène est d’autant plus marqué que la vitesse est faible, donc incidence importante, d’où différence de trainée plus grande.

Pour le combattre, nécessité de « conjuguer » l’action du manche et du palonnier dans le même sens, surtout si braquage important.

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Le roulis induit

Lorsqu’on agit sur le palonnier dans un sens, on provoque une rotation autour de l’axe de lacet (départ latéral du capot dans le même sens), action « désirée ». Par la même occasion on place l’avion en dérapage ou dissymétrie. Or, dans cette rotation, l’aile extérieure à la rotation (droite dans l’exemple) décrit un parcours supérieur à celui de l’aile intérieure, et ce pendant le même laps de temps.L’aile extérieure va donc plus vite et comme la portance croit avec la vitesse elle porte plus que l’aile intérieure ce qui engendre une inclinaison « non désirée » dans le sens de cette rotation (à gauche dans l’exemple). C’est le roulis induit, induit par la différence de portance entre les deux ailes. Ce phénomène est beaucoup plus important à basse vitesse et dans les virages à faible inclinaison.

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Pour combattre le roulis induit, on utilise les ailerons en opposition à l’action du palonnier (en dosant). Exemple: palonnier à gauche, manche à droite. L’aileron baissé augmente la portance de son côté et permet le rééquilibre.

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Etude de la glissade

Définition

La glissade est une mise en attaque oblique (fig. 1 et 2) non dangereuse. C’est à dire que l’écoulement de l’air autour de l’avion n’est plus symétrique.

Effets de l’attaque oblique

- Augmenter la trainée de l’avion, et par conséquent son taux de chute sans modification de vitesse.

- Modifier la direction de la trajectoire.

- La bille « coule » du côté de l’inclinaison.

Comment obtenir l’attaque oblique

- Incliner l’avion progressivement en l’empêchant de virer, la trajectoire étant rectiligne.

- A partir d’un virage à 30° d’inclinaison, annuler progressivement le taux de virage en maintenant l’inclinaison.

Contrôle de la glissade

L’avion étant incliné sur trajectoire rectiligne, on constate:

- Nécessité d’agir en permanence sur le manche latéralement du côté de la glissade (fig. 4). En effet, l’aile basse est attaquée la première et de ce fait reçoit une meilleure alimentation d’écoulement d’air que l’aile haute qui est en partie masquée par le fuselage (masque aérodynamique), et porte moins, d’où tendance à revenir à inclinaison nulle (fig. 3)

- Nécessité d’agir sur le palonnier en sens inverse de l’inclinaison pour empêcher d’une part l’avion de virer (s’incliner, c’est virer), mais aussi de contrer l’effet de girouette qui tend à ramener l’appareil dans un écoulement en vol symétrique (Fig. 2)

Limite de glissade rectiligne

La limite est atteinte lorsque, à partir d’une certaine inclinaison, il n’est plus possible d’empêcher l’avion de virer, la gouverne de direction étant bloquée à fond.

Les dangers de la glissade

Lorsqu’on effectue une glissade, il importe de ne jamais voir le capot de l’avion s’écarter ou virer en sens inverse à l’inclinaison, ce qu’on appelait autrefois cadence inverse, ce qui peut conduire à un départ en vrille sur l’aile haute.

D’autre part, il faut également se méfier de glisser avec les volets braqués à fond, ils engendrent des tourbillons qui dans certains cas peuvent affecter la gouverne de profondeur et la rendre inefficace. Consultez le manuel de vol, il vous indiquera les possibilités.

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La glissade sur axe – aspect pratique

But: Apprendre à glisser tout en restant sur un axe moyen pour raccourcir une approche trop longue.

Remarque: Nous savons qu’en glissade, il existe un écart entre le cap avion et la trajectoire suivie. Pour rester sur l’axe sol, il suffit que l’axe longitudinal de l’avion soit différent de l’axe sol de la valeur de l’angle d’attaque oblique d’environ 20 à 30°.

Fauter à éviter: Mettre carrément palonnier d’un coté, manche de l’autre ce qui provoquerait une dangereuse « cadence inverse ».

Comment se mettre en glissade sur axe

Avion sur l’axe de la piste

face à la piste (exemple glissade à gauche): amorcer un virage du coté opposé à la glissade jusqu’à obtention d’une attaque oblique de 20 à 30° (Fig. 1). Lorsque l’angle est atteint face à un repère, maintenir le capot sur cet axe par une sortie de virage assez rapide manche et palonnier coté glissade jusqu’à obtention de l’inclinaison de la glissade, ceci pour éviter un dérapage et que l’angle d’attaque oblique ne s’ouvre davantage par effet de lacet inverse (Fig. 1, 2, 4). Lorsque l’inclinaison est atteinte, inverser doucement le palonnier pour obtenir la glissade. Le changement d’inclinaison doit se faire bien en face d’un repère, souvent avec une certaine amplitude des commandes (Fig. 1, 2, 3).

Avion en étape de base

Souvent, le pilote s’aperçoit qu’il est trop haut avant le dernier virage. Dans ce cas, attendre que l’avion arrive sur axe (Fig. 2), amorcer le dernier virage (à droite dans l’exemple), dépasser l’axe pour prendre l’angle d’attaque oblique puis changer rapidement de sens d’inclinaison en conjuguant manche et palonnier et établir la glissade lorsque l’inclinaison est atteinte. Cette forme de glissade est la plus « artistique ».

Sécurité

Durant la glissade, il ne faut pas ouvrir davantage l’angle d’attaque oblique car on provoquerait une « cadence inverse ». Par conséquence, il vaut mieux au départ d’une glissade prendre un angle d’attaque oblique trop grand car on peut toujours le réduire, alors que l’augmenter en cours de glissade est dangereux.

La sortie de glissade

Avec sortie sur l’axe, il suffit de ramener doucement manche et palonnier au neutre et l’avion revient naturellement sur l’axe bille au milieu grâce à son angle d’attaque oblique. Ne pas sortir de glissade trop près du sol.

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Autre moyen de se mettre en glissade sur axe

Il existe un moyen plus simple de se mettre en glissade sur axe sans avoir à effectuer la gymnastique du changement de sens d’inclinaison, mais cette technique ne peut s’effectuer qu’à partir du dernier virage (Fig. 1). On amorce le virage normalement bille au milieu, puis à l’approche de l’angle d’attaque oblique commencer d’abord à glisser le virage par opposition de palonnier en augmentant légèrement l’intensité (ou en diminuant légèrement l’inclinaison). Lorsque l’angle d’attaque oblique est atteint, établir la glissade par action dosée et nécessaire du palonnier.

Choix de l’angle d’attaque oblique

Il est facile et correct de diminuer l’angle d’attaque oblique si l’avion s’écarte de l’axe (Fig. 2). Par contre, si la trajectoire se rapproche de l’axe et que l’avion risque de passer de l’autre coté de cet axe, surtout ne pas corriger en transformant le vol glissé en une dangereuse cadence inverse (Fig. 3). En conclusion, au départ, prendre toujours un angle trop fort.

La glissade et le vent de travers

Un avion évolue par rapport à une masse d’air qui se déplace par rapport au sol. L’avion se comporte comme une mouche dans un wagon et qui ignore le déplacement de celui-ci, le wagon étant comparable à la masse d’air. Pour l’avion en glissade il en est de même car il n’y a pas de différence aérodynamique qu’il glisse aile haute au vent, ou aile basse…

La différence se manifeste par rapport à l’axe, l’avion qui glisse aile haute au vent devant avoir un angle d’ouverture plus grand que s’il glisse aile basse au vent  si le pilote désire rester sur l’axe (Fig. 4). Si le pilote désire rester sur l’axe, le fait de dire qu’il ne faut jamais glisser aile basse au vent est donc une hérésie (assez généralisée). Au contraire, le fait de glisser aile haute au vent est un avantage car en raison de la composante de vent qui réduit la vitesse sol, le taux de chute est plus important qu’en cas de glissade aile basse au vent, ce qui est le but même de la glissade.

La seule difficulté de glisser aile haute au vent réside dans a sortie, où il faudra revenir sur l’axe et incliner dans la foulée du coté du vent, l’atterrissage vent de travers devant s’effectuer incliné du côté du vent. Cette manoeuvre, délicate, demande de la part du pilote « une certaine adresse » pour éviter la cadence inverse (Fig. 4a). Cette manoeuvre n’est pas délicate en cas de glissade aile basse au vent (Fig. 4b), car pas de risque de cadence inverse.

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