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LE VOL SUR LA CAMPAGNE… L’auteur de ce diaporama espère vous donner quelques bases théoriques qui vous permettront de prendre de bonnes décisions en vol.

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1 LE VOL SUR LA CAMPAGNE… L’auteur de ce diaporama espère vous donner quelques bases théoriques qui vous permettront de prendre de bonnes décisions en vol sur la campagne… Yves CORDIER – janvier 2005

2 PARTIR SUR LA CAMPAGNE EN SECURITÉ C'EST… s’être fait à l’idée que le vol se terminera peut-être dans un champ (aspect psychologique du refus de la vache, cause d’accidents) ; connaître les performances et limitations de sa machine ; avoir préparé son vol (Météo, Navigation,Timing, Zones, Radio, Cartes…) ; maîtriser la prise d’ascendances et l’exploitation des différents types de pompes (entraînement en vol local) ; savoir exploiter la MTO instantanée (aspect du ciel, nuages, évolution dans le temps et l’espace, ensoleillement, vent, nature du sol) ; maîtriser les atterrissages de précision sur son propre terrain (contrôle précis VOA et point d’aboutissement, entraînement atterrissages de précision) ; connaître un minimum de Circulation Aérienne (types d’espaces, conditions de pénétration, contacts radio, conditions de survol). savoir se repérer et naviguer (avec ou sans GPS) ; avoir organisé son dépannage, même pour les plus optimistes…

3 ET AUSSI… emporter les documents administratifs pouvant faire l’objet d'un contrôle : les documents utiles au vol projeté : ne pas négliger son confort : La carte routière (Michelin ou IGN) n’indique pas les zones interdites ou réglementées ( aspect juridique… ) ; licence, carnet de vol ; certificat de navigabilité ; certificat d’immatriculation ; licence de station d’aéronef (LSA). carnet de route ; Vous n’êtes pas à l’abri d’une petite soif, d’une petite faim ou d’une petite envie…

4 SOMMAIRE Rappels sur la polaire des vitesses - Vitesses caractéristiques L’anneau Mac-Cready - Construction - Utilisation - Calages Influence des mouvements verticaux Influence du vent - L’équivalent vent Influence du ballastage Vitesse de croisière - Vitesse de transition Les 3 tranches d’altitude L’autonomie du planeur L’atterrissage en campagne Bibliographie

5 RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES… ● Vitesse de taux de chute mini ● Vitesse de finesse max en air calme V ( km/h ) Vzp ( m/s ) km/h 106 km/h ● Angle de plané δ δ mini. Vzp mini. On a : Incidences décroissantes 65 km/h ● Vitesse de décrochage 220 km/h ● Vitesse limite VNE Nota : les vitesses données en exemple sont totalement arbitraires Vzp=f(V) pour un planeur donné (ex : LS1) masse d’air calme (Vz=0, Vw=0) charge alaire donnée (ballast) vol rectiligne stabilisé symétrique (n=1 et vitesse constante) centrage donné configuration donnée (train, volets, AF) état de surface donné (pluie, moustiques) Conditions de validité : ( le mini correspond à la finesse max ) POINTS CARACTÉRISTIQUES :

6 V ( km/h ) Vzp ( m/s ) RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES… 79 km/h 190 km/h A un angle de plané δ donné, correspondent 2 régimes de vol possibles : δ donné Incidences décroissantes L'angle de plané est le même, mais la vitesse change… - Un régime lent : vitesse faible, taux de chute faible et incidence forte - Un régime rapide : vitesse forte, taux de chute fort et incidence faible POLAIRE DES VITESSES Vz = f (Vi)

7 Vi ( km/h ) Vzp ( m/s ) RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES… POLAIRE DES VITESSES Vz = f (Vi) 105 km/h … il n’y a qu’un seul angle de plané mini, qui correspond à la vitesse de finesse max en air calme. δ mini Vz= 0,9 m/s

8 Vi ( km/h ) Vzp ( m/s ) RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES… 90 km/h La séparation des 2 régimes de vol se fait à la vitesse de chute minimum : Incidences décroissantes domaine de vol aux grands angles d’incidence ou « second régime » quand Vi diminue, Vz augmente domaine de vol aux petits angles d’incidence ou « premier régime » quand Vi augmente, Vz augmente soit 90 km/h pour ce planeur Vzp mini.

9 Vi ( km/h ) Vzp ( m/s ) RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES Vitesse mini de vol… 90 km/h Conclusion : il n’y a aucun intérêt à voler dans cette zone, c’est à dire sous la vitesse de taux de chute mini, Vzp mini. sauf dans certaines pompes, pour rester dans le noyau de l’ascendance … À bord, où trouver la vitesse de taux de chute mini ?

10 RAPPELS THÉORIQUES SUR LA POLAIRE DES VITESSES… C'est l’origine des vitesses portées sur l'anneau Mac Cready ICI !

11 D’AUTRES EXPRESSIONS DE LA FINESSE δ D h Cx Cz On a vu que : Vi (km/h) Vz (m/s) δ On a aussi : Ou encore : avec : δ f = 1/tg 60 / δ f = ou formule approchée : δ

12 L’ANNEAU MAC CREADY : Exemple d’une descendance Sa valeur se dégrade fortement.Dans une masse d’air descendante, la vitesse de meilleure finesse augmente. Vz Vi (km/h) (m/s) Vzw -2 m/s Vzp Vzd vitesse de finesse max. Vzw = 0 vitesse de finesse max. Vzw = -2 m/s 94 km/h = 26 m/s 132 km/h = 37 m/s f≈12 f≈52 Vzw = mouvement vertical de la masse d’air Vzd = taux de chute total = Vzp + Vzw Vzp = taux de chute propre du planeur EFFETS D’UNE MASSE D’AIR ANIMÉE DE MOUVEMENTS VERTICAUX

13 L’ANNEAU MAC CREADY : CONSTRUCTION DE LA COURBE MAC-CREADY… La polaire en air calme est décalée verticalement. Pour chaque valeur de Vzw, donc aussi de Vzd, on détermine une nouvelle vitesse de meilleure finesse. Ce sont les valeurs de cette courbe qui sont reportées sur la couronne Mac Cready Un point particulier : quand Vzd = 0, la vitesse de finesse max et la vitesse de chute mini sont confondues… Vz (km/h) (m/s) Vi Vzw = -1 m/s Vzw = -2 m/s Vzw = -3 m/s Vzw = -4 m/s Vzw = +2 m/s Vzw = +1 m/s Vzw = Vzp mini Vzw =

14 Une seconde méthode… On obtient le même résultat en décalant l’origine de la tangente… Vz (km/h) (m/s) Vi Vzw -3 m/s Vzw +2 m/s vitesse de finesse max. pour Vzw = +2 m/s 0’ -1’ -2’ -3’ -4’ 0’’ vitesse de finesse max. pour Vzw = -3 m/s vitesse de finesse max. Vzw = 0

15 Et voilà le travail ! Vz (km/h) (m/s) Vi Vzw -3 m/s Vzw -2 m/s Vzw -1 m/s Vzw +1 m/s Vzw +2 m/s

16 L’ANNEAU MAC-CREADY : exemple d’un vent de face de 65 km/h Sans vent la finesse max est de 47, obtenue pour une vitesse indiquée de 100 km/h, Le vent décale la polaire de 65 km/h vers la gauche, L’angle de plané a fortement augmenté, La finesse max / sol est descendue à 17, obtenue à une vitesse indiquée de = 125 km/h. Vz Vi ou Vs (km/h) (m/s) Vw=65 km/h 60 km/h = 17 m/s k m / h = 2 8 m / s f≈17 f≈47 EFFETS D’UNE MASSE D’AIR ANIMÉE DE MOUVEMENTS HORIZONTAUX…

17 L’ANNEAU MAC CREADY : En réalité on préfère déplacer l’origine vers la droite, ce qui revient au même. La tangente à la polaire recoupe l’axe des Vz en un point A : c’est l’équivalent vent. Autrement dit, avec ce planeur, 65 km/h de vent de face produisent le même effet qu’une dégueulante de – 1 m/s ! Vz Vi (km/h) (m/s) Vw=65 km/h 100 km/h = 28 m/s f≈47 0’ équivalent vent : 1 m/s f≈17,5 Vs km/h = 14 m/s L’ÉQUIVALENT VENT… -0,8 m/s A

18 RÉCAPITULONS : 1. Vent arrière Le vent effectif arrière a pour effet d’augmenter la vitesse sol La vitesse de meilleure finesse diminue. Vz Vi (km/h) (m/s) vent arrière 0’’ vitesse sol 200 f≈76 vent effectif vitesse sol vitesse air EFFETS DU VENT SUR LA POLAIRE Vs ou Vs La valeur de celle-ci, finesse sol, augmente…

19 2. Vent de face Le vent effectif avant a pour effet de diminuer la vitesse sol … La vitesse de meilleure finesse augmente. Vz Vi (km/h) (m/s) vent de face 0’ équivalent vent vitesse sol vitesse de finesse max. 120 km/h f≈23 vent effectif vitesse sol vitesse air Vs ou Vs La finesse sol diminue fortement …

20 L'ANNEAU MAC CREADY : Équivalent vent f ≤ 3535 ≤ f ≤ 45f ≥ m/s m/s m/s Vent effectif de face ( km/h ) On ne corrige pas le vent effectif arrière On décalera l’origine de l’anneau Mac Cready vers les vario positifs TABLEAU DES ÉQUIVALENTS VENT…

21 L’ANNEAU MAC CREADY Exemple d’affichage d’équivalent vent : Pour un planeur, de finesse 35, subissant un vent de face de 50 km/h, on décalera l’origine de l’anneau Mac Cready d’un équivalent vent de 1 m/s. Rappel : On ne corrige pas le vent effectif arrière... Équivalent vent f ≤ 3535 ≤ f ≤ 45f ≥ m/s m/s m/s Vent effectif de face ( km/h ) Il devra voler à 105 km/h pour garder la meilleure finesse sol

22 INFLUENCE DE LA CHARGE ALAIRE : Vz Vi ou Vs (km/h) (m/s) P l a n e u r 2 P l a n e u r 1 vitesse de finesse max. 100 km/h δ vitesse de finesse max. 116 km/h À partir de 105 km/h le planeur chargé chute moins. Planeur 1 : Charge alaire 32 kg/m² Planeur 2 : Charge alaire 43 kg/m² UTILISATION DES WATER-BALLASTS

23 UTILISATION DES WATER-BALLASTS : la vitesse de croisière est améliorée ( 10 à 20 % ). dans les transitions entre ascendances, le planeur ballasté ira plus vite et chutera moins ; AVANTAGES : INCONVENIENTS : la vitesse de décrochage augmente ; le taux de chute est plus important à faible vitesse ; pour une même inclinaison le rayon de virage est plus grand. CONCLUSION CONCLUSION : par petit temps, vidanger ! AVANTAGES - INCONVÉNIENTS

24 A B C d 1 d 2 d 3 LA VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE – Définition : Il ne s’agit plus de voler une distance max pour une altitude donnée, Il faudra rechercher le vol à vitesse de croisière maximale … Vcr= T d 1 +d 2 +d 3 Introduction de la notion de temps mais de parcourir une distance donnée dans le temps le plus court …

25 LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème… Z1Z1 D d Notre planeur part du cumulus A, Une course en planeur peut être assimilée à une succession de vols élémentaires comme celui-ci. A B Z2Z2 vitesse de transition à l’altitude Z 1 avec une vitesse de transition Vt. Il espère bien retrouver son altitude Z 1 sous le cumulus B qui se trouve à une distance d !

26 Z1Z1 D d A B Z2Z2 vitesse de transition Vzd h t1t1 LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème … Pendant cette transition, il va subir un taux de chute total (propre + masse d’air) Vzd,pendant un temps t 1, qui va lui faire perdre une hauteur h pour se retrouver à l’altitude Z 2

27 Arrivé sous le cumulus B, il faudra qu’il spirale pendant un temps t 2, Z1Z1 D d A B Z2Z2 vitesse de transition Vzd h t1t1 Vza t2t2 LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème … dans une ascendance de force Vza, pour retrouver son altitude de départ Z 1

28 Z1Z1 D A B Z2Z2 vitesse de transition Vzd h t1t1 Vza t2t2 LA VITESSE DE CROISIÈRE – Posons le problème … T d Pour cette portion de vol, il aura parcouru une distance d et aura mis un temps T égal à : T = t 1 (temps de transition) + t 2 (temps de montée dans la prochaine ascendance). Vcr= T d La vitesse de croisière Vcr de notre planeur est égale à : La problématique de l’ascendance à venir est déjà posée …

29 LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE : Il va donc falloir, certes, optimiser notre vitesse de transition… Règle 1 Règle 1 : L’influence de t 2, donc de la vitesse de montée Vza dans l’ascendance, est beaucoup plus importante que t 1 qui dépend la vitesse de transition Vt. Vcr= T d Pour augmenter sa vitesse de croisière Vcr, la distance d, entre les deux cumulus étant sinon fixe, du moins non modifiable, notre pilote n’a pas d’autre choix que de diminuer le temps total T ; donc diminuer, à la fois, le temps de transition t 1 et le temps de montée t 2 dans la future ascendance. mais surtout réduire au maximum notre temps de montée dans les ascendances…

30 LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE L’expression mathématique du cas de vol précédent aboutit à la formule suivante : Traduction en langage vélivole : Alors comment optimiser notre vitesse de transition ? = Vcr Vt Vza Vza – Vzd Le rapport « vitesse de croisière sur vitesse de transition » ne dépend en définitive que de la vitesse ascensionnelle Vza escomptée dans la prochaine ascendance et de la vitesse totale de chute Vzd, subie pendant la transition… Optimisation de la vitesse de transition :

31 Encore une fois l ’ anneau Mac-Cready va nous y aider : Mise sous forme graphique de Vza Vzd Vz (km/h) (m/s) Vi vitesse de croisière vitesse de transition Règle 2 Règle 2 : Si l’origine de l’anneau Mac-Cready est calée sur l’ascendance prévue, l’aiguille du variomètre indique la vitesse de transition qui donnera la meilleure vitesse de croisière. = Vcr Vt Vza Vza – Vzd LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE Optimisation de la vitesse de transition :

32 pour optimiser la vitesse de transition on doit caler le Mac-Cready sur la valeur de l ’ ascendance À VENIR, d ’ où la difficulté … par sécurité on choisit un calage intermédiaire compris entre la moyenne des Vz déjà rencontrées et celles espérées … La règle reste valable en cas de dégueulante, elle prend en compte Vzd, vitesse de chute totale du planeur, Vzd = vitesse de chute propre + vitesse de chute de la masse d’air ; tout changement de la charge alaire modifie la polaire, donc le calage de l’anneau Mac-Cready, planeur chargé => vitesses augmentées. le vol à vitesse de croisière maximale exige une grande prudence, la perte d’altitude est plus importante et ne se justifie que si vous êtes sûr de reprendre une bonne pompe ; LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE Optimisation de la vitesse de transition :

33 LA VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE Alors oubliez la croisière max, volez à Vi de finesse max, vidangez les ballasts, repartez, même vent dans le dos, vers une zone plus accueillante. Si vous êtes ballasté, dans une zone de dégueulante, avec une correction Mac-Cready de croisière, cumulée avec une correction de vent face, on ne va pas tarder à faire connaissance … Règle 3 Règle 3 : On ne cumule pas les différentes corrections Priorité : Sortir de cette zone de m… Prudence dans l’utilisation des corrections Car avant tout, il faut rester en l’air… Attention : une correction de 1 m/s au Mac-Cready fait perdre 5 points de finesse.

34 LE VOL À VITESSE DE CROISIÈRE MAXIMALE Il s’agit d’augmenter sa vitesse verticale moyenne dans l’ascendance Vza, pour diminuer le temps t 2 passé dans la pompe (dont on a dit que c’était le facteur le plus influent sur la vitesse de croisière). Tiens, tiens, de la visite… Négliger les pompes trop faibles par rapport à la moyenne du jour ; Centrer au mieux l’ascendance pour rester dans les meilleures Vza ; déterminer le meilleur compromis entre inclinaison, vitesse, rayon de virage, en fonction de la puissance de l’ascendance ; Quitter l’ascendance avant le plafond si elle faiblit trop ; En dernier recours écouter les champions parler… Soigner le pilotage : pas de dérapage intérieur ou extérieur (glissade ou dérapage pour les anciens) qui diminue les performances du planeur ; Diminution du temps dans l’ascendance :

35 les 3 tranches d’altitude ( selon plafond ) Z (m) SOL Priorité : rester en l’air ( Vidange ballasts, sauf si on est vraiment sûr de soi ) Voler à la vitesse de finesse max ( + éventuellement correction vent de face ) Prospecter toutes les ascendances SÉCURITÉ : Trouver et rester en local d’un champ vachable Voler à la vitesse de croisière max ( Mac Cready décalé : meilleure vitesse de croisière ) Rechercher la performance N’exploiter que les meilleurs thermiques (  à la Vza moyenne) Voler à la vitesse de finesse max ( Mac Cready calé à l'origine + correction vent de face ) Ne plus délaisser les pompes moyennes (≥ à la Vza moyenne) Envisager la vidange des ballasts Repérer les grandes zones plus favorables aux vaches 300 m * Faut pas rigoler ! ! ! ( * Définition des conditions VMC – Distance verticale par rapport aux nuages. ) 1800 STRATÉGIE DE VOL :

36 L’AUTONOMIE DU PLANEUR – Le local rapproché ou f = 10 ou local visuel Maxi 15 km, décalé dans le vent Finesse 10 La marge de sécurité est telle … que la PTL est comprise ! 10 km 5 km Z (m) SOL Vw = 10 km/h Facile, tu divises ta hauteur en mètres par 100, ça te donne ton autonomie en km

37 F i n e s s e m L’AUTONOMIE DU PLANEUR – 1000 m (de 500 à 1500 m) à finesse 20 = 20 km + 5 km à finesse 10 ; total 25 km F i n e s s e 1 0 À 25 km je dois être à / 20 soit 1250 m mini + PTL 250 m ; total 1500 m 5 km 15 km Z (m) SOL Maxi 25 km, décalé dans le vent Trop compliqué pour moi. Le grand local ou f = 20, Z > 500 m/sol Vw = 10 km/h

38 L’AUTONOMIE DU PLANEUR – F i n e s s e 2 0 F i n e s s e 1 0 Vw = 10 km/h Z (m) SOL 1500 F i n e s s e 3 0 o u p l u s Et je mesure comment ??? L'autonomie calculée ou local mesuré … Bon, je me casse. c’est trop fort

39 CALCUL D’AUTONOMIE DU PLANEUR – LE LOCAL MESURÉ… Il est impératif, sur la campagne, de voler au QNH ! Encore mieux : combiner les 2 méthodes précédentes. Attention ! Solution riche : calculateur de bord + GPS + vario électronique (intègrent un maximum de paramètres) ; Calculer sa finesse réelle au cours d’une transition ; (intègre le vent, mais n’est valable que dans une direction) et faire son exercice de calcul mental. Se faire une règle(omnidirectionnelle mais ne tient pas compte du vent) ;

40 L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : comment se poser aux vaches… But : Diminuer le stress, pour garder toute son attention sur le champ choisi et la précision de son pilotage Comme sur ton terrain, avec les repères sol en moins, c’est pas le moment d’improviser …

41 L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : avant de se poser aux vaches… V E R D O ent tat de surface elief imensions bstacles V E R D O

42 L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : avant de se poser aux vaches… Choisir par ordre de préférence : Etat de surface - Champs labourés et hersés - Jeunes céréales max 10 / 15 cm - Labours non hersés - Cultures basses (sol visible) - Cultures fourragères Prairies d’herbes basses ou fauchées6

43 L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : avant de se poser aux vaches… Il faut refuser : Etat de surface - Les prairies non fauchées - Les cultures en sillons - Les cultures hautes - La vigne - Les champs à relief Les champs avec lignes électriques6

44 L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : quelques conseils quand même … Attention ! Rejoins une zone posable suffisamment tôt (voir autonomie du planeur) Choisis ton champ vers m/sol et reste en local tout en essayant de raccrocher, construis ta PTL À 200 m/sol mini passe en vent arrière et évite de changer d’avis sauf en cas de force majeure. Après quelques heures de vol et plusieurs centaines de kilomètres, l’indication de l’altimètre est forcément fausse !

45 L’ATTERRISSAGE EN CAMPAGNE : check-list vache … Tiens, on parle de moi En plus de l’habituel Tout Va Bien, Ça Roule …

46 THE END Merci de votre attention.

47 BIBLIOGRAPHIE… ● LE VOL SPORTIF – Bruno Balay CTS ● LA COURSE EN PLANEUR – Helmut Reichman ● ECOLE DE VOL SUR LA CAMPAGNE – FFVV ● MANUEL DU PILOTE VOL À VOILE – SFACT


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