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Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.21 Module mécanique du vol Formation théorique pour la Licence de Pilote Privé

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1 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.21 Module mécanique du vol Formation théorique pour la Licence de Pilote Privé Avion (PPL) AVERTISSEMENT Les figures sont tirées des ouvrages suivants : Manuel du pilote privé - vol à vue – SFACT, Connaissance de lavion léger - la technique du vol – par A. Hémond, Technique élémentaire du vol – par E. et R. Belliard, A. Maldant, G. Salomon.

2 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.22 DESCRIPTION DE LAVION Vue de dessus Ailerons Volets Compensateur Gouverne de profondeur (Monobloque) Saumon daile Aile Bord dattaque Bord de fuite Capot moteur

3 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.23 DESCRIPTION DE LAVION Vue latérale Dérive verticale Gouverne de direction Habitacle Verrière Hélice Casserole dhélice Compensateur Fuselage Roulette de nez Train principal Train datterrissage

4 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.24 LA PROFONDEUR Gouverne de direction Plan fixe vertical Plan fixe horizontal Gouverne de profondeur Gouverne de profondeur monobloc (entièrement mobile)

5 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.25 LA SURFACE DE LAILE

6 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.26 CARACTERISTIQUES GEOMETRIQUES DE LAILE Envergure Profondeur (corde) Bord de fuite Bord dattaque

7 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.27 LALLONGEMENT DE LAILE l Envergure (b) l2 l1 lm L'allongement est le rapport entre l'envergure et la profondeur moyenne Allongement = blbl b lm

8 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.28 LE DIEDRE DE LAILE Dièdre

9 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition 4.29 LAILE PAR RAPPORT AU FUSELAGE Aile haute haubanée Aile haute cantilever Aile médiane cantilever Aile basse cantilever

10 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LA FLECHE DE LAILE Flèche

11 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LE PROFIL DE LAILE

12 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition FORCES APPLIQUEES A LAVION Portance Traction Poids Traînée

13 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LA RESULTANTE AERODYNAMIQUE 1/3 VR Résultante aérodynamique Traînée Portance

14 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LA RESULTANTE AERODYNAMIQUE 2/3 La résultante aérodynamique est fonction de plusieurs paramètres Paramètres subi : masse volumique de l'air, la surface alaire, courbe de profil, l'allongement, l'état de surface de l'aile. Paramètres pilote : vitesse, Incidence Pour la formule: -Cz coefficient de portance -Pz portance Formule de la portance : Pz = ½ SV² Cz

15 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LA RESULTANTE AERODYNAMIQUE 3/3 La réaction de leau soppose au poids de laquaplane qui se maintient ainsi à la surface

16 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LA VITESSE V R V x 2 R x 4 La résultante aérodynamique est proportionnelle au carré de la vitesse

17 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LINCIDENCE V Angle d'incidence Angle dincidence Axe de lavion

18 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LANGLE DINCIDENCE Corde du profil Extrados Intrados Calage de laile Langle formé entre le vent relatif et la corde de profil sappelle langle dincidence Axe longitudinal // Axe longitudinal Angle de calage Incidence fuselage Incidence Corde de profil Vent relatif

19 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LES COMMANDES DE VOL Palonnier Gouverne de direction On peut lutiliser latéralement de gauche à droite. Il commande alors les ailerons Gouverne de profondeur Manche Aileron gauche Aileron droit Commande dailerons Manche

20 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LASSIETTE = Pente + Incidence POSITION 1 Position 2

21 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LINCIDENCE Vent Relatif PALIER 1 CABRE Position 1 2 PIQUE Position 2

22 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition RELATION VITESSE INCIDENCE CAS DU VOL EN PALIER Vent Relatif Portance constante Portance Due à la vitesse Due à la portance Vitesse moyenne Incidence moyenne Vitesse forte Incidence faible Vitesse faible Incidence forte

23 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition PORTANCE LES EFFETS SUR LE PROFIL

24 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition RELATION INCIDENCE VITESSE Portance Poids Vitesse de décrochage 1 Vitesse de croisière 2 Vitesse limite 3

25 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition DIAGRAMME DES FORCES VR Résultante aérodynamique Traînée Portance Résultante aérodynamique Traînée Portance Cas du vol en palier rectiligne stabilisé Foyer VR

26 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition CAS DU VOL EN MONTEE OU EN DESCENTE 1/2 En général, pour garder lavion sur une trajectoire à pente constante, une diminution de vitesse nécessite une variation dassiette à cabrer

27 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition CAS DU VOL EN MONTEE OU EN DESCENTE 2/2 CAS DU VOL EN MONTEE CAS DU VOL EN DESCENTE VR Vitesse forte Vitesse moyenne Vitesse faible VR

28 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition PORTANCE ET VENT RELATIF La portance est perpendiculaire au vent relatif Vent relatif Portance Trainée

29 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition VOL EN MONTEE DépartDécélérationVitesse stableAprès correction Portance Trainée Traction poids Portance Trainée + composante poids Traction poids P

30 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition VOL EN DESCENTE P Portance Traction + Composante poids CG Trainée poids Résultante aérodynamique Trainée Portance Les 2 composantes du poids

31 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition VOL EN VIRAGE Influence de linclinaison Composante verticale de la portance Portance totale Composante horizontale de la portance Décomposition de la portance Composante verticale de la portance Poids Composante horizontale de la portance Équilibre des forces en virage Portance Poids Vol en palier à inclinaison nulle Poids Portance Pour virer, on incline la portance Portance = poids Portance = 2 x poids Portance = 3 x poids Portance = 10 x poids

32 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition COURBES DE PUISSANCE 12 Hélice à calage fixe ème Régime1 er Régime 1,45 vitesse de décrochage

33 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LA FINESSE La finesse varie en fonction de lincidence de laile, Lorsque lincidence est optimum, on dit que la vitesse est maximum. La distance de planée est maximum, La formule de la finesse maximum est F = Cz /Cx PORTANCE Distance horizontale parcourue TRAINEE Hauteur de départ = FINESSE =

34 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition Définition CZ et CX Cz traduit laptitude du volume (aile davion) à transformer en portance les pressions exercées sur lui par les tubes de courant qui le contournent. Cx est le coefficient de défault résiduel, générateur de traînée, qui accompagne cette transformation.

35 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition MECANISME DU BADIN Tube de Pitôt Capsule Anéroide P. Totale P. Statique Prises Statiques

36 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LEQUILIBRE DE LAVION Portance Trajectoire Force de lempennage Poids Rz P Portance Trajectoire Force de lempennage Poids

37 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LANEMOMETRE 1/2 VITESSE AIR Badin : Nœud (knot) 1,852 km/h, kilomètre par heure (km/h), mile per hour (Mph) 1,609 km/h Mesure l'écart : 1.Entre la pression totale (par le tube Pitot) 2.Et la pression statique (prise statique)

38 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LANEMOMETRE 2/2 ARC VERT : Plage de vitesse d'utilisation normale Vitesse mini : VS1 > Vitesse de décrochage en configuration lisse (sans volet) Vitesse maxi : VNO ARC JAUNE : Plage de vitesse interdite en atmosphère turbulente Vitesse mini : VNO Vitesse maxi : VNE ARC BLANC : Plage de vitesse normale en configuration atterrissage Vitesse mini : VSO > vitesse de décrochage en configuration atterrissage, Vitesse maxi : VFE > vitesse maximale d'utilisation des volets TRAIT ROUGE : Vitesse à ne jamais dépasser Vitesse maxi : VNE CAS PARTICULIERS VFF : Vitesse maximale de manœuvre des volets (rare sur les petits avions), VLE : Vitesse d'utilisation avec le train sorti, VLL : Vitesse maximale de manœuvre du train, etc.... VA : Vitesse maximum de braquage des gouvernes

39 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition VITESSES UTILES MARGES DE SECURITE 1,3 VS > vitesse de décrochage majorée de 30% (généralement utilisé en approche finale), 1,45 VS > vitesse de décrochage majorée de 45%, (vitesse qui garantie que l'on reste au dessus de la vitesse de décrochage à 37° d'inclinaison) (généralement utilisé en approche étape de base), VITESSE VRAIE Différence entre votre vitesse lue et votre vitesse air réelle Vp. erreur d'instrument (négligeable), erreur due à la compressibilité de l'air (négligeable), erreur due à la variation de densité de l'air (négligeable dans les basses couches). + 1% par tranche de 600 ft. Au dessus de la surface 1013 hPa. + CHAUD + PLUS HAUT + PLUS VITE

40 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LALTIMETRE ALTITUDE à partir d'une référence de pression atmosphérique. Principe du baromètre. 1 hPa = 28 ft. (dans les basses couches). QNH : altitude topographique du terrain. (en vol l'indication vous donne approximativement votre altitude / niveau de la mer) QFE : information de hauteur / votre aérodrome. QNE : calage 1013hPa. LE QNH DOIT ETRE " RECALE " Pression de référence Index fixe Fenêtre Bouton de réglage

41 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition ALTIMETRIE Hauteur 700 ft 1002 QNH Altitude topographique 700 ft QNH Hauteur par rapport au relief 2500 – 700 = 1800 ft Valeur lue sur laltimètre 2500 ft (altitude) Valeur lue sur la carte 700 ft

42 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition INFLUENCE DE LA PRESSION QFE 1500 ft ft QNH 2200 ft 15°C 1500 ft °0 C 1500 ft 30°C 1500 ft

43 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LE VARIOMETRE VITESSE VERTICALE - Vz Vario Principe de la variation de pression instantanée. ft/min (parfois en mètre par seconde). 1 m/s environ 200 ft/mn. Instrument possédant une certaine inertie

44 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LE COMPAS BOUSSOLE cap magnétique, degré divisé en 360° différence entre Cc et Cm > erreur d'instrumentation (souvent négligeable). une indication de cap se donne toujours en trois chiffres 270° - 085°. Indications erronées : virage, variation de vitesse, air agité sensible aux pièces métalliques et aux câbles électriques environnants Liquide amortisseur Rose mobile Pivot Ligne de foi (solidaire de lavion Axe du fuselage Nm Cm

45 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition CONSERVATEUR DE CAP CAP directionnel, gyrocompas degré divisé en 360° gyroscope. Avantages stable en virage, insensible aux variations de vitesse, insensible aux turbulences, insensible à l'environnement électromagnétique. Inconvénient : doit être souvent "recalé" > dérive du gyroscope. Bouton de réglage

46 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LE BILLE AIGUILLE Indique : le taux de virage, la glissade, Le dérapage. Vol symétrique Bille intérieur du virage = dérapage Bille extérieur du virage = glissade

47 Cours théoriques JAR/FCL PPL (A) 01/06/2010MECANIQUE DU VOL - Edition LHORIZON ARTIFICIEL Lhorizon artificiel donne une information visuelle instantanée de lattitude de lavion Ligne dhorizon MAQUETTE DAVION Fuselage Aile Inclinaison Assiette


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