Exercice 24: Vol aux instruments

Les quatre derniers plans de leçons

Définition : contrôle de l'assiette de l'appareil lorsque l'horizon naturel a disparu et navigation lorsque les repères au sol sont absents.

Objectifs : + utilisation des différents instruments pour déterminer l'assiette de l'aéronef

+ utilisation des aides radio à la navigation

Références : GIV Révision d'ébauche 1990

MP 163

Les instruments de bord, Modulo Editeur

Van Sickle 330-373; 467-496; 502-503; 534; 623-645

AOPA Flt Training 19-1 à 19-34

Kershner APM 39-69; 211-212

Kershner FIM 14-17; 121-132; 267-293

AIP AIR 3.0

Motivation : l'habileté de l'étudiant à contrôler l'avion et à déterminer sa position, sans références visuelles extérieures, sera vitale en cas de rencontre par inadvertance dans de mauvaises conditions météorologiques. De plus, cet entra"nement lui servira de base lors de sa préparation à l'annotation de vol de nuit et/ou de vol aux instruments.

Au sol :

Aides : + Manuel de l'avion 3-5 à 3-6; 3-8

POH 3-7; 3-11à 3-12; 7-22 à 7-33

Points à démontrer :

Facteurs humains :

+ limitations des sens :

la vue:

- l'oeil humain est fait de telle façon qu'il répond immédia- tement à tout mouvement perçu (chez nos ancêtres, ce reflexe était vital, car un mouvement indiquait la présence de quelque chose à manger ou de quelque chose qui les mangerait, eux)

DONC, il faut faire un effort pour décoller ses yeux d'un instrument dont les indications bougent rapidement (par ex., VOR près de la station, VSI dans turbulence, ...)

- en vol sans référence extérieure, l'obligation d'utiliser un horizon beaucoup plus petit que l'horizon réel déplace la prépon- dérance du sens de la vision dans notre interprétation du vol, aux autres sens, en particulier le toucher et l'équilibre (canaux semi- circulaires). Ignorer ces sensations et utiliser à nouveau la vue pour recueillir les informations des instruments.

- utiliser les accoudoirs et éviter les mouvements de la tête

- anticipation des indications à lire et lecture erronnée

l'appareil vestibulaire :

- sensible aux accélérations linéaires, dont la gravité

- sensible aux accélérations angulaires (rotationnelles)

sensations musculaires :

- surtout sensible aux accélérations dans le plan vertical

+ désorientation :

illusions visuelles :

- faux horizon (couche nuageuse en pente)

- la nuit, mouvement autocinétique

- feux stroboscopiques dans nuages ou soleil à travers hélice au ralenti

illusions vestibulaires :

- illusion d'être encore incliné dans la même direction que le mouvement initial

- illusion d'être incliné dans la direction opposée que le mouvement initial

- illusion de tangage (en piqué et en cabré)

- phénomène de Coriolis : perte prononcée de l'équilibre (étourdissement et nausée graves) lorsque le pilote bouge la tête dans un plan de rotation alors que l'avion bouge dans un autre. Les mouvements de la tête doivent être graduels, surtout lorsque l'avion n'est pas en vol rectiligne en palier. Mauvaise conception du tableau de bord a provoqué beaucoup d'accidents.

illusions musculaires :

- analogie : voiture virant à droite à plat, ou en ligne droite sur une route inclinée

- sensation d'être incliné dans la direction opposé pendant un dérapage

- sensation de montée prononcée à l'aacélération au déc.

- sensation de montée pendant un virage

- sensation de piqué pendant la sortie de virage

- sensation de piqué après la ressource d'un piqué

+ fatigue du pilote

+ rhumes et congestions des sinus

+ stress et perturbations émotionnelle

+ mauvaises habitudes alimentaires

+ alcool et "gueule de bois"

+ médicaments

+ drogues

+ hypoxie et hyperventilation

+ oxyde de carbone

+ dons de sang

+ bruit, éclairage, vibrations

Termes de base :

+ tube Pitot

+ pression dynamique

+ pression statique

+ erreur de position

+ fixité et précession gyroscopiques

+ vitesse indiquée

+ vitesse vraie

+ vitesse corrigée

+ altitude vraie

+ altitude indiquée

+ altitude absolue

+ retard instrumental

Instruments de vol :

Rôle, source de fonctionnement, limites, erreurs et vérification de leur bon fonctionnement

+ installations anémomètriques :

- altimètre barométrique

- variomètre

- anémomètre

+ gyroscopes :

- horizon artificiel

- conservateur de cap

- coordonnateur de virage

+ compas magnétique

Balayage visuel des instruments ("scanning")

But :





Technique de balayage visuel radial sélectif :

- 2 importants principes :

- ne pas rester "fixé" sur un instrument

- toujours retourner à l'horizon artificiel après avoir vérifié chacun des autres instruments

- répéter ces 3 mots : "assiette - altitude - cap" mentalement pour aider à guider le balayage des yeux (coups d'oeil successifs sur chaque instrument)

- ce balayage se poursuit pendant tout le vol

- accélérer la vitesse du balayage avec l'ampleur de la manoeuvre (anticiper les indications des instruments)

- à chaque dixième cycle de balayage, inclure l'instrument de radio- navigation utilisé

- à toutes les deux minutes, inclure tous les instruments, incluant les instruments moteurs, la succion et l'ampèremètre

- après avoir quitté des yeux les instruments de vol, reprendre le balayage en retournant d'abord à l'horizon artificiel

TROIS groupes d'instruments :

+ contrôle du tangage :

- horizon artificiel

- anémomètre

- altimètre

- variomètre

+ contrôle de l'inclinaison latérale :

- horizon artificiel

- conservateur de cap

- coordonateur de virage

- compas

+ contrôle de la puissance :

- tachymètre (ou manomètre de pression d'admission)

TROIS règles de base lorsqu'on commence à apprendre le vol aux instruments :

+ faire confiance aux instruments, et non aux sensations physiologiques

+ apprendre à se détendre pendant le pilotage aux instruments

+ si le contrôle de la situation devient douteux, rester en ligne droite et mettre les ailes à l'horizontale (revenir à l'horizon artificiel)

Instruments de radio-navigation :

+ VOR

+ ADF

+ ILS

+ récepteur de radio-balises

+ DME

+ transpondeur

En vol :

- noter les fréquences de vérification de radio-navigation :

_ VOR : - VOT (±4¡ max)

- 4¡ max entre les deux VOR sur la même station

- point spécifié de vérification au sol

- synthoniser la première station VOR enroute sur le receveur No. 2

_ ADF : gisement avec - la radioborne extérieure

- le NDB utilisé pour l'approche

- une station AM indiquée sur une carte VFR

+ vérification pendant le roulage :

- instruments gyroscopiques :

- horizon artificiel

- coordonateur de virage (aiguille et bille)

- conservateur de cap

- compas

- instruments de navigation :

- ADF

- VOR

Démonstration du "vertige" (désorientation spatiale) :

+ déf : confusion entre ce que l'on voit que les instruments indiquent et ce que nos autres sens (toucher et canaux semi-circulaires) nous font ressentir

+ demander à l'élève de maintenir le vol en palier rectiligne en ayant les yeux fermés (un mouvement brusque de la tête accentuera l'effet) puis de les rouvrir

Instruments de contrôle, primaires et d'appui :

+ de contrôle :

- indique comment amorcer la manoeuvre (en voyant quelle est l'assiette actuelle)

- référence centrale (celle qui revient au début et à la fin de chaque cycle de balayage des instruments)

- en panneau complet, il y en a deux : l'horizon artificiel et le tachymètre

- en panneau partiel, il y en a deux : l'anémomètre et le coordonateur de virage

+ de performance primaires :

- donnent l'information la plus pertinente sur la qualité de la manoeuvre (indiquent si la manoeuvre se poursuit de façon satisfaisante, c-a-d. si elle conduira adéquatement au résultat final désiré, si on obtient la performance voulue)

- donnent une indication constante (ne "bouge" pas) lorsque la manoeuvre est exécutée de façon précise

- deviennent les instruments de contrôle en panneau partiel

+ de performance d'appui :

- source additionelle d'information qui confirme la performance ("back-up") qui aide à stabiliser le vol et à éviter l'"over-control"

- doivent être utilisés pour corroborer les indications des autres instruments ("cross-checking") et détecter ainsi le mauvais fonctionnment possible des autres instruments

- en panneau partiel, peuvent avoir à assumer le rôle des instruments de contrôle


Montées à vitesse constante

+ mise en montée :

CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. horizon art.VSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
Puissance-RPM/MP -


+ montée établie (vitesse stabilisée)

CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. anémomètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-RPM/MP -


+ mise en palier (amorcée à altitude 10% du taux indiqué)

CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-altimètre RPM/MP


+ pratiquer montées et mises en palier :

- avec tous les instruments

- sans horizon artificiel, ni conservateur de cap

- vitesse ±2 kts

cap ± 2¡

altitude ± 20'

Descentes à vitesse constante :

+ mise en descente :

CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ descente établie (vitesse de descente atteinte)

CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. anémomètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-RPM/MP -


+ mise en palier (amorcée à altitude 10% du taux indiqué)

CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP

+ pratiquer descentes et mises en palier :

- avec tous les instruments

- sans horizon artificiel, ni conservateur de cap

- vitesse ±2 kts

cap ± 2¡

altitude ± 20'

Montées à taux constant

+ mise en montée :

CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. horizon art. puis, anémomètre VSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-RPM/MP -


+ montée établie (taux de montée désiré atteint)
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. VSIaltimètre et trotteuse
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ mise en palier (amorcée à altitude 10% du taux indiqué)
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ pratiquer montées et mises en palier :

- avec tous les instruments

- sans horizon artificiel, ni conservateur de cap

- vitesse ±2 kts

taux ± 100'/min

cap ± 2¡

altitude ± 20'

Descentes à taux constant :

+ mise en descente :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ descente établie (taux de descente désiré atteint)
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. VSIaltimètre et trotteuse
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP

+ mise en palier (amorcée à altitude 10% du taux indiqué)
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ pratiquer descentes et mises en palier :

- avec tous les instruments

- sans horizon artificiel, ni conservateur de cap

- vitesse ±2 kts

taux ± 100'/min

cap ± 2¡

altitude ± 20'

Coordination des variations de puissance et d'assiette en tangage :

- si taux correct et vitesse élevée ou faible, modifier puissance

- si taux faible et vitesse élevée, modifier assiette

- si taux élevé et vitesse faible, modifier assiette

- si taux faible et vitesse basse, modifier assiette et puissance

- si taux élevé et vitesse élevée, modifier assiette et puissance

Virages à cadence normalisée :

+ mise en virage :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. horizon art.coordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ virage établi (inclinaison désirée atteinte) :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. coordonateur de vir.trotteuse
puissance-anémomètre RPM/MP


+ sortie de virage (degrés d'anticipation en azimuth = degrés d'inclinaison)
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. horizon art.coordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ maintien du vol rectiligne en palier :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ vol non-coordonné :

- dans un virage amorcé uniquement aux ailerons

- lorsque angle d'inclinaison ne correspond à la cadence obtenue :

- modifier angle d'inclinaison, ou bien

- modifier pression sur palonniers, ou bien

- modifier les deux à la fois

+ virages à cadence normalisée à différentes vitesses

- croisière lente

- croisière normale

- croisière rapide

- angle d'inclinaison = 10% vitesse indiquée + moitié (en kts)

+ 5 (en mph)

Virages en montée et en descente

+ mise en virage en montée :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. horizon artVSI
inclinaisonhorizon art. horizon art.coordonateur de vir.
puissance-RPM/MP -

+ mise en virage en descente :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. horizon art.coordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP

+ virage en montée, en descente, établi (vitesse et inclinaison désirées atteintes) :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. anémomètreVSI
inclinaisonhorizon art. coordonateur de vir.trotteuse
puissance-anémomètre RPM/MP


+ sortie de virage et mise en palier :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. horizon art.coordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP

+ maintien du vol rectiligne en palier :
CONTROLEPRIMAIRE D'APPUI
tangage horizon art. altimètreVSI
inclinaisonhorizon art. conserv. de capcoordonateur de vir.
puissance-anémomètre RPM/MP


+ pratiquer virages en montées, en descentes et mise en palier :

- avec tous les instruments

- sans horizon artificiel

Compas magnétique :

Erreurs en virage :

+ erreur en virages dans quadrant Nord :

- à partir d'un virage à très faible inclinaison

- à partir d'un virage serré

- dans les deux sens

+ erreur en virages dans quadrant Sud :

- à partir d'un virage à très faible inclinaison

- à partir d'un virage serré

- dans les deux sens

Erreurs d'accélération et de décélération ("ANDS"):

+ accélération sur un cap O ou E (augmentation de puissance ou piqué)

+ décélération sur un cap O ou E (diminution de puissance ou cabré)

+ pas d'erreur d'accél. ou de décél. en montées et en descentes à vitesse constante

+ pas d'erreurs d'accél. ou de décél. aux caps N et S

+ pas d'erreurs en virage aux caps E et O

Calcul de la sortie de virage d'après les indications du compas :

+ l'erreur est approximativement égale à la latitude à laquelle l'avion est utilisé

+ l'erreur diminue progressivement à l'approche des cap O et E

+ l'erreur varie avec l'angle d'inclinaison latérale

+ pratiquer des virages à des caps au compas magnétique:

- sans conservateur de cap

- sans conservateur de cap, ni horizon artificiel

Virages chronométrés (sans conservateur de cap, ni indicateur d'assiette)

+ commencer le décompte avec l'action sur les commandes dans la mise en virage et le stopper lorsqu'on agit à nouveau sur les commandes (au même rythme que pour l'entrée)

Sortie d'assiettes inusuelles

Considérations générales

+ se référer principalement à l'anémomètre, l'altimètre, le coordonnateur de virage et le variomètre

Règles de sortie

+ interprétation des instruments

- déterminer si l'avion est en piqué ou cabré :

- anémomètre

- altimètre

- déterminer le sens du virage :

- aiguille du coordonateur de virage

+ actions à prendre :

- immédiatement, rapidement et dans l'ordre indiqué

- avion en piqué :

- réduire puissance

- ailes à l'horizontale de façon coordonnée

- lever le capot

- avion en cabré :

- augmenter puissance

- baisser le capot

- ailes à l'horizontale de façon coordonnée

+ après la sortie :

- ne pas utiliser l'indicateur d'assiette tant que l'on n'a pas vérifié qu'il soit fiable

- retour à l'altitude et au cap de départ après avoir totalement repris le contrôle de l'avion et que la vitesse soit sžre


Montées, descentes et virages à des altitudes et des caps prédéterminés

- changement d'altitude de 1000' à un taux de 500'/minute

- changement de cap de 360¡ à une cadence de 3¡/seconde

- amorcer virage en montée (en descente)

- contrôler inclinaison latérale et tangage toutes les 15 secondes après les 30 premières secondes

- idéalement, sortie du virage et mise en palier simultanées et correctes

+ pratiquer :

- avec tous les instruments

- sans conservateur de cap, ni horizon artificiel

Questions :

1) Les instruments qui, d'une façon ou d'une autre, donnent une indication de tangage, sont l'horizon artificiel (indicateur d'assiette), l'anémomètre, l'altimètre et le variomètre. Si, en vol rectiligne, un changement brusque d'assiette devait se produire, quel instrument serait le premier à indiquer ce changement ?

2) Pourquoi les autres instruments n'indiquent-ils pas immédiatement le changement d'assiette ?

3) Il faut absolument, lorsqu'on perd de vue les références extérieures, ne tenir aucun compte des sensations physiologiques et faire complètement confiance aux instruments. Outre le cas des "impressions qui viennent du siège", des sensations physiologiques erronées peuvent se produire. Quels sont les organes qui peuvent le plus probablement occasionner de telles sensations ?

4) Est-il nécessaire de recaler le conservateur de cap d'après le compas magnétique au moins toutes les 15 minutes ? Pourquoi ?

contrôle et instruments de performance I de contrôle

- tachymètre (ou indicateur de pression d'admission)

de performance :

- conservateur de cap magnétique + - -

Contrôle de l'aéronef



Voir GIV Exercice 24

Contrôle de l'assiette et de la puissance, puis confirmation de la performance en interprétant les instruments de performance, et ajustements supplémen-taires de l'assiette et de la puissance - identique au vol à vue

- pressions souples sur les commandes et attendre les résultats

- anticiper changements de puissance et d'assiette pour arriver aux vitesse et altitude voulues

- compensateur très important