23 novembre 2013 ~ 0 Commentaire

Le renversement (par Claude Lelaie)

Claude Lelaie, avant de faire la carrière de pilote d’essais qu’on lui connait, a également été instructeur voltige. A ce titre, il a écrit plusieurs recueils très techniques sur les figures de voltige classiques.

Premier d’entre eux, le renversement (les schémas accompagnant cet article sont malheureusement manquants).

 

DESCRIPTION – GENERALITES

Description

Le renversement est composé

- d’une ressource permettant à l’avion de passer d’une trajectoire horizontale à une trajectoire verticale

- d’une montée à la verticale jusqu’à une vitesse aussi faible que possible

- d’une rotation en lacet de 180° permettant de retrouver une tra- jectoire verticale descendante

- d’une descente à la verticale

- d’une ressource pour revenir au vol en palier à un cap inverse de celui du départ.

Un certain nombre de variantes existent qui consistent par exemple à démarrer la figure en vol dos par une ressource inversée jusqu’à obtenir une trajectoire verticale ou à effectuer une ressource inversée lors de la verticale descendante permettant de terminer la figure en vol dos stabilisée. De même la combinaison d’une ressource inversée initiale et d’une ressource inversée en fin de figure constitue le renversement inversé. Il faut remarquer que si les ressources au départ et à la fin ne sont pas de même nature (l’une positive et l’autre inversée), l’avion termine la figure au cap inverse de celui du départ.

Pour notre étude, la figure sera divisée en 3 parties

- la ressource et la montée verticale

- la rotation en lacet

- la descente et la ressource finale

Seul le cas des ressources normales sera abordé dans cette étude.

 

Critères de la figure

Les critères habituels de rotation de la figure imposent d’effectuer des ressources avec un rayon constant.

Pour la montée verticale, plusieurs critères ont été.retenus : soit une trajectoire verticale, soit une attitude parfaitement verticale du fuselage. Le critère de trajectoire verticale a été le plus souvent admis autrefois. Il semble maintenant que la préférence aille à l’attitude de l’avion. Nous verrons plus loin les problèmes qui peuvent être posés par le respect de l’un ou l’autre de ces critères,

La rotation en lacet doit se faire à vitesse nulle avec un rayon d’évolution nul, c’est-à-dire que l’avion doit pratiquement pivoter sur place. Il est évident qu’il ne doit pas apparaître de mouvement en roulis pendant la montée,

Pendant la verticale descendante, les critères sont identiques à ceux de la montée, Enfin, la ressource finale doit avoir un rayon constant et ce rayon doit être le même que celui de la ressource initiale.

 

Sens de rotation

Les effets moteur imposent un sens de rotation préférentiel dans le renversement. Pour les avions équipés d’un moteur tournant dans le sens des aiguilles d’une montre vu du poste pilote, la rotation en lacet se fera de préférence à gauche comme sur le CAP 10, le sens préférentiel sera appelé « naturel » dans la suite. Sur certains avions, la rotation du côté opposé (sens « anti-naturel ») peut être extrêmement difficile et nécessite souvent de « tricher » sur les critères habituels d’exécution.

Ce sens préférentiel est du essentiellement au souffle hélicoïdal. En effet, comme le montre les schémas ci-contre , le souffle hélicoïdal donne sur l a dérive une force de portance dirigée vers la droite et entraine donc un moment de lacet à gauche. Ainsi au moment où la vitesse de l’avion sera très faible, le souffle hélicoïdal ne pourra plus être contré par les forces aérodynamiques habituelles sur la dérive et l’avion aura tendance tout naturellement à effectuer une rotation en lacet à gauche .

Ce phénomène peut d’ailleurs être observé très simplement sur un certain nombre d’avions, et c’est le cas sur CAP 10, en positionne- ment l’avion à la verticale plein gaz et direction au neutre. On constate que malgré l’absence de braquage de direction , l ‘avion vire progressivement en lacet à gauche, de plus en plus rapidement au fur et à mesure que la vitesse diminue.

En compétition ou en présentation, le sens habituel d’exécution du renversement est bien entendu le sens « naturel » de rotation de l’avion. En école , il est possible d’étudier le renversement  »anti-naturel ». Cependant l’intérêt de l ‘étude de la figure dans ces conditions est extrêmement limité compte tenu d’une part de la grande difficulté d’exécution et d’autre part du médiocre résultat que l’on obtient généralement.

 

POSITIONNEMENT VERTICAL

Trajectoire

Ressource

La vitesse de départ de la figure doit être fixée de telle sorte qu’après la ressource, la trajectoire verticale soit suffisamment longue, mais ne se prolonge pas trop longtemps. Pour un avion de voltige ayant de bonnes performances comme le CAP 10, une vitesse modérée est suffisante : 200 km/h par exemple.

La ressource initiale doit être assez franche afin que la durée de cette ressource et par conséquent l’altitude prise ne soit pas trop grande par rapport au cemps et à l’altitude de la phase proprement vert icale . Un facteur de charge ana- l ogue à celui de l a boucle, 4 par exe~ple, per met de respec- ter ce critère avec une vitesse initiale de 200 km/h sur le CAP 10. Pour que le rayon soit constant, il suffit que l’effort sur la profondeur soit sensiblement constant pendant toute la ressource.

 

La verticale

Souvent pour obtenir une trajectoire parfaitement verticale, il faut que la portance soit nulle. Par conséquent la vitesse doit se trouver parallèle à la ligne de portance nulle du profil de la voilure (en admettant que la portance ne provient que de la voilure, ce qui est une approximation acceptable). Or, la courbe de Cz fonction de l’incidence déjà vue lors de l’étude du vol dos montre que l’incidence de portance nulle sur un profil classique est négative et de l’ordre de- 1° par exemple pour le CAP 10. Compte tenu du calage de la voilure sur le fuselage, pour obtenir une portance nulle, il faudra que l’incidence sur le fuselage soit légèrement négative : - 3° sur le CAP10 (1° du au profil et 2° dus au calage de la voilure sur le fuselage).

Dans ces conditions, si l’on respecte le critère de trajectoire verticale, l’assiette de l’avion sera très légèrement inférieure à 90° . Etant donné que les observateurs au sol sont souvent plus sensibles à l’attitude de l’avion dans l’espace qu’à la trajectoire, qui n’est pas matérialisée, ce positionnement idéal donne l’impression que l’avion ne monte pas tout à fait à la verticale, ce qui fait quelquefois dire à des observateurs que le positionnement est incorrect, l’avion ayant une position légèrement ventre.

Par ailleurs, il est évident que le vent de face ou arrière a une influence considérable sur l’allure de la trajectoire et qu’avec le positionnement à portance nulle, la trajectoire n’est plus verticale dès qu’il y a du vent dans l’axe.

Ainsi, compte tenu de la difficulté de juger de la trajectoire de l’avion, le nouveau critère de positionnement qui semble prévaloir est d’avoir le fuselage vertical. Mais en toute vigueur, ce critère n’est pas satisfaisant lorsque l’angle de portance nulle n’est pas confondu avec l’axe longitudinal de l’avion, parce que dans ce cas, avec un fuselage parfaitement vertical, il y a une force de portance qui incurve la trajectoire. Le seul cas aérodynamiquement réaliste où cette force serait nulle correspondrait à un avion ayant un profil symétrique monté avec un calage nul. Par ailleurs, indépendamment de cette courbure de la trajectoire, le fait de maintenir le fuselage parfaitement vertical et donc d’avoir une portance sur la voilure peut entrainer des problèmes au moment de la rotation en lacet. En effet, ayant une force de portance sur la voilure, elle devient dissymétrique au moment de la rotation en lacet compte tenu de la différence de vitesse entre les 2 voilures et par conséquent elle peut induire un moment de roulis. Compte tenu du fait que la vitesse de l’avion est quasi nulle, le gauchissement peut avoir une efficacité insuffisante pour contrer ce mouvement en roulis.

On constate ainsi que le critère de positionnement du fuselage à la verticale pose aussi quelques problèmes. Compte tenu de toutes les remarques qui précèdent, et particulièrement de la dernière, nous choisirons de positionner l’avion de telle sorte que l’axe de portance nulle soit à la verticale. Il faut noter que ceci revient à se choisir une trajectoire verticale lors- qu’il n’y a pas de vent mais, comme nous verrons dans le paragraphe 7, nous ne tiendrons pas compte de la trajectoire de l’avion qui peut être déformée par le vent.

 

Utilisation des commandes

Profondeur

La ressource initiale doit avoir un rayon sensiblement constant. Pour cela, il suffit que l’effort à tirer sur la profondeur soit sensiblement constant.

Lorsque l’avion arrive à la verticale, à portance nulle, le facteur de charge est nul et par conséquent, compte tenu du fait que l’avion ,est normalement trimmé en palier, le pilote doit appliquer un effort à pousser sur la profondeur pour maintenir le facteur de charge nul et donc la trajectoire verticale.

Pendant toute la verticale ascendante, le pilote doit à l’aide de la profondeur maintenir son assiette parfaitement constante à la valeur choisie correspondant à la portance nulle. Pour cela, la solution la plu: simple est de contrôler l’angle entre l’extrados du profil de l’extrémité de la voilure et l’horizon (pour un avion à aile basse).

Gauchissement

Dans la ressource, il est fondamental de maintenir une inclinaison parfaitement nulle. En effet, comme le montre le schéma, si l’inclinaison n’est pas nulle, en arrivant à la verticale, l’avion aura une aile plus basse que l’autre et dans ces conditions, la trajectoire ne sera plus verticale et l’exécution de la rotation en lacet pourra dans certains cas devenir délicate. Ceci est d’autant plus important que cette erreur devient très difficile, voire impossible à rattraper à l’aide de la direction lorsque l’avion est vertical, car la stabilité de route de l’avion (rappel en dérapage) ne permet pas des corrections angulaires importantes autour de l’axe de lacet.

Lorsque l’avion est positionné à la verticale, le pilote doit contrôler qu’il n’y a pas de mouvements de roulis résiduel et éventuellement les annuler à l’aide du gauchissement, Etant donné que le pilote regarde l’extrémité d’une aile pendant la montée, il est facile d’observer le défilement éventuel de cette extrémité de voilure sur l’horizon et donc de détecter les mouvements en roulis.

Direction

La direction permet de maintenir le dérapage nul en particulier dans toute la phase verticale, En effet, au fur et à mesure de la diminution de vitesse à la verticale, les effets moteurs deviennent de plus en plus sensibles (nous avons même vu que si l’on ne faisait rien, ils pouvaient conduire à faire la rotation complète de 180° en lacet sans utilisation de la direction).

Le pilote doit donc braquer de plus en plus la direction pour les annuler. Ainsi sur un CAP 10, on commencera à partir de vitesses relativement faibles à mettre de plus en plus de direction à droite pour maintenir la trajectoire verticale et éviter le début de rotation en lacet. Bien évidemment, le sens d’action sur la direction dépend du sens de rotation de l’hélice et cet effet sera plus ou moins marqué selon les caractéristiques de l’avion et sa motorisation. Pratiquement la direction doit être utilisée par le pilote de façon à maintenir l’axe de l’avion vertical, c’est-à-dire que l’une des ailes ne soit pas plus basse que l’autre.

Il est ainsi possible de corriger une montée légèrement oblique de l’avion due à une inclinaison pendant la ressource à condition toute- fois que celle- ci soit restée suffisamment faible.

 

Visualisation

Après le contrôle instrumental initial permettant de s’assurer que les paramètres de départ sont corrects, le pilote doit regarder devant lui de façon à s’assurer qu’il maintient bien une inclinaison nulle dans la première partie de la ressource. Lorsqu’il ne lui est plus possible de voir l’horizon correctement, soit devant, soit sur les côtés, il doit alors regarder l’extrémité d’une aile de façon à assurer le positionnement vertical de l’avion. Ainsi, en observant l’extrados du profil d’extrémité de voilure, il peut s’assurer que le positionnement est bien vertical et le contrôler tout au long de la montée. Il doit également s’assurer qu’il n’y a pas de roulis résiduel en observant le défilement de l’aile sur l’horizon et enfin vérifier que la hauteur de l’aile par rapport à l’horizon est correcte.

Pour vérifier que les 2 ailes sont bien à le même hauteur, il serait théoriquement préférable d’observer alternativement l’une et l’autre de ces 2 ailes au cours de la montée.

Il doit également s’assurer qu’il n’y a pas de roulis résiduel en observant le défilement de l’aile sur l’horizon et enfin vérifier que la hauteur de l’aile par rapport à l’horizon est correcte.

Pour vérifier que les 2 ailes sont bien à la même hauteur, il serait théoriquement préférable d’observer alternativement l’une et l’autre de ces 2 ailes au cours de la montée. En pratique, cette « gymnastique » de la tête n’est pas toujours très facile à effectuer pour un pilote débutant et elle risque de se faire au détriment du contrôle du positionnement vertical et du roulis résiduel. Il est donc préférable de n’observer qu’une seule des 2 voilures en ayant pris soin de prendre un repère permettant de s’assurer que la hauteur des ailes est bien correcte. Par exemple sur CAP 10, pour satisfaire cette condition, il suffit que le feu de navigation d’extrémité de voilure soit bien sur l’horizon.

Si le calage ou la forme du profil à l’extrémité de voilure permettent difficilement de contrôler le positionnement vertical de l’avion, il peut être intéressant d’ajouter sur ce profil d’extrémité un repère supplémentaire qui peut être constitué par exemple par une barre métallique.

 

Utilisation du moteur

Si l’avion est moyennement motorisé, la montée doit se faire au régime nominal préconisé pour la voltige. Si l’hélice est à pas variable, il suffit de maintenir la pression d’admission et le régime aux valeurs initialement choisies. Si l’hélice est à pas fixe, le pilote doit réguler le régime choisi. Ceci implique de mettre progressivement les gaz pendant la montée et on arrive généralement au plein gaz à partir de la verticale. C’est le cas sur CAP 10, si l’on vise un régime de 2300 à 2400 t/mn.

Dans le cas d’un avion très motorisé, pour peu que la vitesse initiale soit un peu élevée, la montée risque d’être trop longue. Dans CQS conditions, il peut être intéressant de détarer légèrement le moteur pendant la montée, à moins que la figure suivante nécessite une vitesse importante, avec par conséquent une perte d’altitude élevée dans la prise de vitesse .

 

ROTATION EN LACET

Vitesse de l’avion au début de la rotation

Compte tenu de la durée de la rotation de 180° en lacet, il est illusoire de vouloir exécuter cette rotation avec un avion qui reste immobile dans le ciel. Il est donc nécessaire de la débuter avant que l’avion ne soit complètement arrêté et pratiquement, il faudrait viser que la vitesse de l’avion au début de la rota­tion en lacet soit égale et opposée à la vitesse à la fin de la rotation. L’avion n’effectue donc par une rotation sur place, mais au contraire un léger éventail. Les critères de rotation demandent en fait que le rayon soit aussi faible que possible .

Si la rotation est débutée trop tard , le début de la rotation en lacet va se faire avec un rayon très faible, donc pratiquement sur place, mais dans la partie finale, on verra nettement l’avion redescendre alors que le fuselage n’est pas encore vertical.

Si la rotation est débutée trop tard, le début de la rotation en lacet va se faire avec un rayon très faible, donc pratiquement sur place, mais dans la partie finale, on verra nettement l’avion redescendre alors que le fuselage n’est pas encore vertical.

Si au contraire, la vitesse au début de rotation est trop élevée, l’avion risque de se « bloquer » après avoir effectué une vingtaine de degrés de rotation. En effet, l’action sur la direction permet juste de changer l’orientation du fuselage, mais ne change pas encore la direction du vecteur vitesse. Par conséquent, il apparaît un dérapage important. Comme la vitesse de l’avion est encore relativement élevée, le rappel en lacet dn à la stabilité de route de l’avion est suffisamment fort pour créer un couple de lacet opposé à celui qui est souhaité et par conséquent pour « bloquer » la rotation.

Le choix de la vitesse de l’avion au début de la rotation dé- pend de l’efficacité de la gouverne de direction, Si la direction est très efficace, elle permettra une rotation rapide et dans ces conditions il est préférable de « botter » le renversement à une vitesse faible.

C’est le cas par exemple sur un CAP 20 L.Si la direction est moins efficace, comme par exemple sur un CAP 10, il faut choisir une vitesse un peu plus élevée, de l’ordre de 60 km/h.

 

Effets gyroscopiques

Rappelons tout d’abord ce que sont les effets gyroscopiques. Imaginons un objet en rotation à une vitesse autour d’un axe x x’. Supposons que l’on applique un couple autour d’un axe y y’, qui aurait donc tendance à faire tourner cet objet autour d’un axe y y’ s’il n’y avait pas de rotation Les effets gyroscopiques entraînent en fait une rotation supplémentaire autour de l’axe perpendiculaire à l’axe de rotation (x x’) et à l’axe du couple y y’.

Transposons ceci au cas de l’avion effectuant un renversement. L’hélice et le vilebrequin sont en rotation autour de l’axe de roulis. Le pilote impose à l’avion une rotation autour de l’axe de lacet, par conséquent il apparaîtra au niveau de l’hélice et du moteur un couple sur le 3ème axe, donc en tangage. Les effets gyroscopiques conduiront ainsi à une réaction en tangage de l’avion. Le sens de ce couple est tel que pour un renversement effectué du côté « naturel » il conduira à un moment en tangage à cabrer. L’importance de ce couple dépendra bien entendu de la motorisation et des caractéristiques aérodynamiques de l’avion. Sur le CAP 10, l’effet est peu sensible, probablement parce que masqué par le couple piqueur du au dérapage (paragraphe 3.3.3.).

 

Utilisation des commandes

La direction est bien entendu la gouverne primordiale dans cette phase de vol. Elle doit être braquée à fond dès le début afin d’assurer un rayon minimal à la trajectoire et être maintenue à fond jusqu’à la fin du 180°. Sur certains avions, il faut malgré tout éviter d’effectuer un braquage initial trop brutal qui donnerait un dérapage important à l’avion sans obtenir immédiatement de courbure de la trajectoire et conduirait à un « blocage » tel que celui exposé au paragraphe 3.1.

A la fin de la rotation, pour arrêter le mouvement de l’avion en lacet, il est possible de ramener simplement la direction au neutre en anticipant très légèrement. L’amortissement naturel de l’avion entrainera un arrêt assez rapide, Cependant, il est bien préférable pour obtenir un arrêt plus net de contrer le mouvement par un braquage franc de la direction à l’opposé et de la ramener au neutre dès l’arrêt du mouvement. Dans ce cas le contre doit être fait avec une très faible anticipation. L’utilisation de cette technique dès le début de l’apprentissage de la figure permet d’ailleurs d’éviter une faute courante chez les pilotes débutants qui est de laisser un braquage résiduel à la fin de la rotation et du côté de celle-ci. Le contre en lacet est particulièrement nécessaire sur des avions ayant un mauvais amortissement en lacet.

Dans un renversement exécuté correctement, il n’y a pas normalement à utiliser le gauchissement. Il doit bien sûr être braqué s’il y a des mouvements non souhaités en roulis. Dans ces conditions, compte tenu de sa faible efficacité, il faut pratiquement l’utiliser par tout ou rien, c’est-à-dire avec des braquages jusqu’en butée. Le braquage est nécessaire lorsque par exemple le positionnement a été effectué de manière incorrecte avec une légère portance résiduelle. Dans ces conditions, l’aile extérieur ayant une vitesse, donc une portance plus grande, il se produira un moment de roulis que le pilote devra contrer.

Comme pour la montée, pendant toute la rotation, le facteur de charge doit être égal à O. Par conséquent, le braquage de la profondeur devrait rester inchangé. En fait 2 effets peuvent rendre nécessaire une modification de ce braquage : le couple gyroscopique et le moment de tangage dQ au dérapage.

L ‘effet gyroscopique exposé au paragraphe 3.2 . donne un couple cabreur lorsque le renversement est effectué du côté « naturel ». Il est donc nécessaire de pousser légèrement sur le manche pour le contrer.

Le dérapage donne souvent un couple piqueur, du au masque de la profondeur (voir vol dos – tonneau lent§ 4.3.). Ce couple piqueur est d’importance variable selon les avions. Lorsqu’il existe, il conduit à tirer légèrement sur la profondeur lors de la rotation en lacet.

Ces 2 effets étant opposés, et d’importance variable, le résultat global est différent d’un avion à l’autre. Sur le CAP 10, le braquage de profondeur nécessaire pendant la rotation est sensiblement celui de la montée, un peu plus à piquer (très léger couple cabreur) .

 

Visualisation

A la fin de la montée verticale, les pilotes débutants sont tentés d’observer longuement l’anémomètre afin de débuter la rotation

à la vitesse choisie. Ceci sera bien sûr au détriment de la qualité du positionnement. C’est en fait une erreur, cas un écart de quelques degrés sur le positionnement peut conduire à effectuer la rotation dans de très mauvaises conditions avec en particulier un risque d’avoir un mouvement important en roulis. Au contraire, un écart de 10 ou 20km/h sur la vitesse de « botté », aura une influence modérée sur la qualité de la rotation. A la fin de la montée verticale, il est donc préférable de porter toute son attention sur le positionnement en observant l’extrémité de la voilure et de ne jeter qu’un bref coup d’oeil à l’anémomètre. Si la vitesse correcte n’est pas encore atteinte il suffit d’attendre quelques secondes ou quelques dixièmes de secondes sans qu’il soit nécessaire de regarder à nouveau l’anémomètre.

Dans la première partie de la rotation, il faut observer l’horizon du côté de l’aile basse, puis devant soi de façon à contrôler d’éventuels mouvements de roulis.

Vers la fin de la rotation, il faut regarder le sol pour essayer de prendre un repère qui soit exactement à la verticale de l’avion. Ce repère que l’on devra viser pendant la descente sert d’une part pour arrêter avec précision la rotation en lacet et d’autre part pour assurer une trajectoire verticale pendant la descente.

 

Utilisation du moteur

Sur tous les types d’avions, pour un renversement côté « naturel », il est préférable au début de la rotation en lacet de mettre plein gaz, d’une part parce que cela améliore l’efficacité des gouvernes grâce au soufflage et d’autre part parce que les effets moteurs facilitent la rotation.

 

DESCENTE VERTICALE – RESSOURCE

Trajectoire

Toutes les remarques faites sur la trajectoire pour la montée verticale restent valables pour la descente, Les 2 critères habituels sont donc au choix : soit une trajectoire verticale, soit un positionnement vertical du fuselage . Les spectateurs au sol étant beaucoup plus sensibles à la position de l’avion qu’à la trajectoire qui n’est pas matérialisée, il serait préférable d’assurer un positionnement vertical du fuselage.

Cependant compte tenu d’une part des angles de calage habituels d la voilure sur le fuselage, et d’autre part de l’incidence voilure de portance nulle, un tel positionnement conduit à avoir une portance positive qui va courber la trajectoire. Ceci n’est pas satisfaisant, et nous choisirons plutôt de positionner l’avion de telle sorte qu’il vole à portance nulle avec par conséquent une incidence du fuselage légèrement négative comme le montre le schéma précédent.

Il faut cependant remarquer que le choix du critère est beaucoup moins critique que dans la phase ascendante où l’on avait vu que pour assurer la rotation dans des conditions correctes, il fallait absolument être à portance nulle sous peine de voir apparaître un moment de roulis pendant la rotation. Il n’y aurait donc aucune difficulté pour la des critères donnés ci-dessus.

Ressource

D’après les critères habituels devrait être débutée à la même ce de la montée. Ce critère est évidemment extrêmement difficile à apprécier pour le pilote car même une lecture de l’altimètre ne pourrait donner de résultats valables étant donné les retards existants sur l’installation anémométrique.

Par ailleurs, il est important d’avoir à la fin de la figure la vitesse souhaitée pour exécuter la figure suivante de l’enchaînement. Il faudra donc plutôt choisir le point initial de ressource de telle sorte que cette dernière condition soit bien remplie, Si la vitesse de sortie est voisine de celle du départ, on pourra dans la ressource prendre un facteur de charge identique, de l’ordre de 4 pour un CAP 10. Si la vitesse de sortie est franchement plus élevée, il faudra prendre un facteur de charge plus important de façon à ce que le rayon soit proche de celui de la ressource initiale, Cependant le facteur de charge croissant très rapidement avec la vitesse pour un rayon constant, ce critère ne pourra pas être respecté dans la pratique en rai- son des limitations structurales. Le choix de l’instant (en fait de la vitesse) de début de ressource devra être déterminé expérimentalement et éventuellement le facteur de charge dans la ressource pourra être légèrement modulé de façon à atteindre la vitesse choisie à la fin.

 

Utilisation des commandes

Direction

La direction doit avoir été ramenée au neutre à la fin de la rotation en lacet de façon à annuler le dérapage pendant la descente. En théorie, il faudrait contrer les effets moteurs de façon tout à fait analogue à la montée. En pratique, étant donné que l’avion accélère plus vite qu’il ne décélère pendant la montée, compte tenu de la valeur relative du poids, de la traction et de la trainée, il n’est pas utile de tenir compte de ces effets moteurs qui se manifestent pendant un temps très bref.

Le braquage de la direction doit être ajusté de telle sorte que l’avion descende vers le point visé lors de la rotation en lacet. Sur des avions ayant une faible stabilité de route ou un mauvais amortissement en lace:.t, la direction peut être utilisée pour contrer les mouvements parasites en lacet de l’oscillation de dérapage qui peut apparaître à la fin de la rotation.

Gauchissement

Dès la fin de la rotation en lacet et également pendant la descente, il faut s’assurer que les ailes sont bien perpendiculaires au plan théorique d’évolution et éventuellement corriger à l’aide du gauchissement. Pendant toute la ressource, l’inclinaison doit rester nulle .

Profondeur

Le facteur de charge devant être égal à 0 pendant toute la descente verticale, il faut exercer un effort à pousser sur la pro- fondeur, tout comme dans la montée. Cet effort croît légèrement en fonction de la vitesse. Pratiquement, il suffit de viser le point choisi dans la rotation pendant toute la descente.

Afin d’assurer la symétrie avec la ressource du départ, la montée en facteur de charge lors de la ressource finale doit être très rapide. Le rayon de courbure doit être du même ordre de grandeur, d’où un facteur de charge voisin de 4 pour un CAP 10, si la vitesse de sortie est proche de la vitesse initiale

Parmi les fautes constantes dans l’utilisation de la profondeur, on peut citer :

- une action à pousser insuffisante pendant la descente conduisant à une légère courbure de la trajectoire

- une action à tirer insuffisante lors de la ressource conduisant à obtenir un trop grand rayon et éventuellement une vitesse trop importante en fin de figure.

 

Visualisation

Le contrôle de la trajectoire descendante ne pose aucun problème. Il suffit de prendre comme repères l’axe d’évolution et le point situé à la verticale choisi pendant la rotation en lacet.

On pourrait se demander si comme pendant la montée verticale, il n’y a pas intérêt à contrôler le positionnement vertical de l’avion en regardant une aile. Ceci n’est sans doute pas la meilleure solution car d’une part les repères au sol constituent un très bon guide et d’autre part, étant donné que l’accélération pendant la descente est nettement plus grande que la décélération pendant la montée, on dispose d’un temps très court pour assurer ce contrôle et il ne faut donc pas multiplier les moyens de vérification.

 

Utilisation du moteur

Le principe de conduite moteur pendant la descente et la ressource doit être identique à celui adopté pour la montée, c’est-à-dire que la puissance du moteur doit être en permanence ajustée à la puissance nominale choisie pour la voltige. Sur un avion équipé d’une hélice à pas variable avec régulateur de régime, sauf croissance trop rapide de la vitesse, le pilote n’a pas à ajuster la pression d’admission, Pour les avions équipés d’une hélice à pas fixe, le pilote doit réduire au fur et à mesure de l’augmentation de vitesse pour maintenir le régime constant. Les avions de voltige étant souvent équipés d’une hélice à grand pas, la réduction ne doit pas se faire dès la fin de la rotation en lacet où la vitesse est très faible, car dans ce cas, le régime du moteur est souvent inférieur au régime prévu pour la voltige. Ceci est une erreur couramment commise par les débutants qui ont tendance à réduire franchement les gaz dès qu’ils sont en descente. Une telle réduction conduit à une perte d’altitude sensible pour retrouver la vitesse prévue en fin de renversement.

 

RENVERSEMENT COTE « ANTINATUREL »

Sur la plupart des avions, le renversement côté « antinaturel » présente de très grosses difficultés techniques. D’autre part, même lors- que ces difficultés sont résolues, le résultat est le plus souvent médiocre. Par conséquent cette figure est absolument à proscrire de toute compétition ou présentation en vol. Son étude ne peut donc rester que tout à fait sco- laire et n’a pour but que de montrer au pilote quelques astuces permettant de faciliter l’exécution de renversements. Il ne faut surtout pas dans une progression s’attarder pendant des heures à essayer d’écécuter correctement un tel renversement. La déception risquerait vraiment d’être trop grande ! Il faut d’ailleurs noter que sur un certain nombre d’avions, une très bonne éxécution d’un renversement côté 11antinaturel » fait passer l’avion très près de la perte de contrôle. Il y a donc un pari à faire, qui est soit de pren- dre peu de « risques » et d’être s(lr de passer un mauvais renversement, soit de prendre de très gros « risques » pouvant eonduire soit à une bonne exécu- tion, soit à une perte de contrôle. Un ertain nombre d’astuces permettant de faciliter l’exécution d’un tel renversement vont être énumérées ci- dessous. Elles ne s’appliquent pas nécessairement à tous les avions et il n’y a pas de règle vraiment générale. Sur un avion donné, plusieurs tech- niques sont possibles, chaque pilote pourra donc choisir dans cette liste la combinaison d’astuces qui lui convient pour l’exécuter :

Il est également possible de positionner l’avion avec l’aile basse du côté de la rotation prévue. Il est indiscutable que ceci facilite grande- ment le mouvement en lacet. Cette solution doit être déconseillée car elle conduit finalement à rejeter tous les critères habituels d’exécution de la figure et elle est particulièrement inesthétique. Cependant, si on veut l’utiliser, il est important d’obtenir le positionnement aile basse en portant avec une inclinaison initiale plutôt qu’en abaissant l’aile à l’aide de la direction lorsque l’avion est vertical. En effet, dans ce dernier cas, ayant déjà utilisé une partie du braquage de direction pour positionner l’avion, la rotation en sera d’autant plus difficile et finalement il n’y aurait pas de progrès marqué dans l’exécution de la rotation, alors que si le positionnement a été effectué en prenant une inclinaison initiale au début de la ressource, lorsque l’avion est à la verticale, tout le braquage de la direction est encore disponible pour effectue la rotation en lacet.

Sur beaucoup d’avions, il peut être intéressant de réduire le moteur lorsque la rotation est suffisamment lancée. Ceci permet en effet d’annuler en grande partie le couple moteur qui empêche la rotation. Il ne faut toutefois pas réduire trop tôt car sinon le soufflage de la gouverne de direction, et donc son efficacité risqueraient d’être insuffisants pour débuter la rotation. Sur un CAP 10 par exemple, il est intéressant de réduire complètement le moteur après avoir effectué 30° de rotation en lacet.

Lorsque la rotation est effectuée moteur réduit, il peut être intéressant de donner des « coups de gaz » pour faciliter cette rotation. Ces « coups de gaz » en soufflant la gouverne de direction, permettent d’accélérer le mouvement, mais doivent être brefs pour que l’effet de freinage du aux effets moteurs soit faible.

 

SECURITE

La probabilité de se mettre en vrille dans un renversement mal exécuté est relativement faible. En effet, pour cela, il faudrait qu’au moment où la direction est braquée, donc lorsque le dérapage s’établit, l’incidence soit déjà importante, ventre ou dos, et par conséquent, que le positionnement soit incorrect.

La vitesse de « botté » doit être supérieure dans tous les cas à celle du renversement côté  »naturel ». Il est en effet normal, étant donné que la rotation est plus longue, de la débuter plus tôt de façon à ce que la vitesse initiale de la rotation soit égale à la vitesse à la fin.

L’engagement de la direction doit être plus progressif. En effet, étant donné que la vitesse de « botté » est plus élevée, si l’on engage d’un seul coup la direction, le dérapage va donner un couple de rappel en lacet qui va pratiquement bloquer la rotation. Il est donc préférable de débuter avec un faible braquage et de ne l’engager à fond que très progressivement.

Un positionnement légèrement positif semble dans certains cas faciliter légèrement la rotation pour des raisons qui ne sont pas évidentes.

Une vrille ne pourrait se lancer qu’au somment du renversement, à l’instant où la vitesse est extrêmement faible et donc l’énergie communiquée sera faible. La vitesse de lacet ne pourra pas s’établir rapidement. Par conséquent, même si un départ est constaté, il sera relativement lent et dès que le pilote recentrera les commandes, l’arrêt sera le plus souvent obtenu très rapidement,

Au point de vue sécurité, le risque le plus important dans un renversement est que l’avion redescende « sur la queue » (cloche), donc avec une vitesse opposée à celle du départ, cela parce que la rotation a été commandée trop tard. Cette configuration de vol est instable et par consé- quent l’avion bascule rapidement sur le ventre ou sur le dos pour retrouver des incidences faibles avec une vitesse dirigée vers l’avant. Pendant la phase où l’avion descent « sur la queue », il est absolument impératif de maintenir très fermement les gouvernes aux neutres sur les 3 axes. En effet, si par exemple le manche échappait des mains du pilote, il irait très rapidement sur une butée avec une violence telle qu’il y a un risque important d’endommager les butées ou les gouvernes. Par conséquent, dès qu’il apparait une anomalie dans le renversement et que l’on s’aperçoit qu’il ne va pas s’exécuter comme prévu, il est impératif de recentrer les commandes en les tenant fermement.

 

INFLUENCE DU VENT

Si l’on voulait respecter le critère de trajectoire verticale, à la montée et à la descente, il faudrait à chaque instant établir une dérive pour tenir compte de l’effet du vent : aile basse du côté du vent si le vent est de travers, variation assiette longitudinale si le vent est dans le plan d’évolution. Supposons par exemple que l’on essaie de contrer un vent de face au départ de la ressource pen- dant la montée verticale. Au début de la montée, l’avion devra avoir une assiette qui est un peu inférieure à 90° de façon à ce que la somme de la vitesse par rapport à l’air et de la vitesse du vent soit une vitesse verticale. Etant donné que la vitesse de l’avion diminue en permanence jusqu’à devenir quasi nulle au moment de la rotation en lacet, l’assiette de l’avion devrait diminuer tout au long de la montée et devenir quasi nulle au sommet de la trajectoire.

Effectuer une rotation en lacet dans ces conditions n’aurait plus aucun sens. Un raisonnement analogue peut être fait quelle que soit la direction du vent.

Nous venons donc de voir qu’il n’est raisonnablement pas pos- sible de contrer l’effet du vent pour avoir une trajectoire verticale dans un renversement. C’est la raison pour laquelle les critères de fuselage vertical ou de portance nulle sans correction du vent, sont préférables.

Dans une présentation, il pourra être nécessaire de contrer l’effet du vent dans les renversements afin de rester à une distance correcte du public. Il ne sera bien sûr possible d’avoir une action que sans la ressource initiale et la fin de la figure. Si le vent est arrière au début de la figure, il faudra serrer un peu plus la ressource initiale et au contraire diminuer le facteur de charge en fin de ressource finale. Ces corrections seront bien entendu inversées si le vent est de face au début.

Pour contrer le vent de travers, il faut établir une dérive au début de la ressource comme le montre le schéma ci-dessous. Lorsque l’avion sera vertical, les ailes ne seront plus perpendiculaires au plan d’évolution, donc le pilote devra commander une légère rotation en roulis avec le manche du côté du vent. Pendant la descente, le pilote devra à nouveau commander une légère rotation en roulis avec le gauchissement du côté du vent de façon à établir la dérive pour la ressource finale et également pour la figure suivante.

 

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