PERFORMANCES A / B Séance 1 Oct 4th , 2006 Frédéric NICAISE
ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06 Sommaire Séance 1 Présentation du cours (032 01 00 – 032 04 00) Généralités (032 01 00) - Concept de performances avions - Réglementation – certification / opérations - fondamentaux d’aérodynamique / vitesses - phases de vol - définitions – vitesses / distances - paramètres influençant les performances avions Perfo avions Classe A (032 04 00) - Définition vitesses associées au décollage (032 04 01) CAP 698 Exercices ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06 Introduction - L’exploitation d’aéronefs en transport public répond à des exigences fortes en matière de sécurité des vols tout au long du processus de conception, fabrication et exploitation de celui-ci. C’est priorité N°1 de l’équipage depuis la préparation du vol, en passant par la prise en compte de la machine, le vol, jusqu’au transfert de responsabilité vers le personnel de maintenance ou un autre équipage ; Economie et rentabilité sont également des exigences déclinées dans la politique de gestion des vols et consignes d’utilisation machine décrites dans le manuel d’exploitation de la compagnie ; Le présent cours est destiné à maîtriser les exigences des règlements en matière de performances, les marges et les choix performances que peut faire l’équipage lors d’un vol, enfin préparer dans les meilleures conditions l’examen Perfo A/B 032 ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Concepts de Performances avions Performances : données de référence d’un avion qui doivent être connues ou calculées (selon les conditions du jour) et vérifiées par l’équipage pour préparer, gérer et assurer la mission en toute sécurité (masses, vitesses, centrage …) Règlements de Certification Niveau minimum de performance devant être respecter par un aéronef avec démonstration pour obtenir la « certification de type » Organismes habilités à délivrer les certifications EASA / JAA / FAA / Transport Canada ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Concepts de Performances avions Données approuvées : Les données de certification approuvées par l’autorité ayant délivrée la certification apparaissent dans l’AFM de l’aéronef (Aircraft Flight Manual), Données opérationnelles non approuvées : D’autres données nécessaires à l’exploitation de l’aéronef sont rassemblées dans le FCOM (Flight Crew Operation Manual) ou Manuel TU (Technique Utilisation) ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Performances et règlementations Les calculs de performances répondent à 2 types de règlements : - Certification / Navigabilité (performances minimales : certificat de type + CDN) - OACI - JAA – JAR / FAA - FAR - EASA - Opérations / Exploitation (niveau de sécurité / Approbation OPS1–liste de flotte) - JAR OPS / OPS 1 ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06 Règlementation ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06 Règlementation Classes de Performance JAR ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Performances certifiées ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Performances certifiées ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Fondamentaux d’aérodynamique: Décollage Accélération = 1/M (Tu – fP – 1/2SV2 (Cx – fCy) = 1/M (Tu – Fx – f (P – Fz)) Distance de roulement D = V2 / 2 Pente = (Tu – Fx)/P ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Fondamentaux d’aérodynamique: mesure des vitesses ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Définitions : Vitesses / distances Distances associées au décollage TORA : Take off Run Available (DRD) TODA : Take off Distance available (DF35) ASDA : Accel Stop Distance available (DAA) Vitesses associées au décollage Vmcg : Vitesse mini de control de l’avion au sol Vef : (Engine failure) vitesse à laquelle le moteur critique tombe en panne V1 : Vitesse de décisions pour interrompre ou poursuivre le décollage Vmbe : (Maxi brake Energy) Vmu : (Minimum unstick) Vs : (Stall) vitesse de décrochage Vmca : Vitesse mini de contrôle de l’avion au décollage (non au sol) Vr : Vitesse de rotation Vlof : (Lift Off) vitesse de déjaugeage Vmup : Vitesse maxi utilisation pneus Vsw : (stall warning) V2 : Vitesse 2eme segment – vitesse mini sécurité ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Certification / Exploitation CDN Mmax structure roulage - carburant roulage Mmax structure décollage Mmax pente 2ème segment ou final MZFW + carburant au décollage Mmax conditions pneus ou freins Exploitation Mmax condition piste Mmax survol obstacles trouée d’envol ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Perfo avions Classe A : Le Décollage Problématique du décollage : décision au sol Trajectoire en vol Éventail des limitations au décollage - Paramètres intervenant dans le calcul des performances au décollage ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Perfo Classe A : Le Décollage ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Le Décollage : notion de V1 Problématique du décollage : panne du moteur critique V1 Panne Décision reconnue et annoncée Arrêt décollage Poursuite du décollage Si l’annonce se fait juste à V1, c’est l’appréciation par le CDB en fonction de l’état de la piste et de sa longueur qui conduira à l’arrêt ou à la poursuite du vol : concept de « V1 Go/stop » ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Perfo Classe A : Le Décollage Trajectoire en vol Notion réglementaire du décollage : Opération d’envol de l’avion qui se décompose en quatre phases distinctes ou segments La trajectoire de décollage (JAR 25.111) doit être déterminée avec un moteur en panne de la façon suivante : Le constructeur doit déterminer une performance globale sur une trajectoire découpée en segments. A l’exception de la rétraction du train, la configuration ne doit pas être modifiée jusqu’à 400 ft. De plus, l’exploitant doit vérifier pour chaque décollage qu’il respecte les performances minimum requises par le règlement d’exploitation(Longueur de piste, obstacles de trouée d’envol). Décollage et segments associés : Final 400 ft mini 10’ ATR LF Veff V2 = 35 ft HSD VOM HLO 1500 ft 1 2 3 4 ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Perfo Classe A : Le Décollage SEQUENCE DES VITESSES Vmcg < Veff < V1 < Vmbe < Vmu < Vs < Vmca < Vr< Vlof <Vmup < Vsw < V2 Dt Panne Panne Décision et reconnue 1ère action du pilote si arrêt décollage V1 Veff VMCG VR ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Perfo Classe A : Le Décollage Limitations au décollage Un décollage impose de prendre en considération les limitations suivantes : Les distances disponibles Les limitations énergie freins Les limitations de vitesse des pneumatiques Les limitations force-portante de piste Les contraintes de pente Les obstacles de la trouée d’envol La masse maxi structurale ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
Perfo Classe A : Le Décollage Paramètres opérationnels Groupe 1 – Météo : Vent – Température – Humidité Groupe 2 - Infrastructure (piste) : Longueur– Pente – État – Altitude (Zp) Groupe 3 - Exploitation : Masse – Braquage des volets – Choix de V1 – Rapport V2/Vs ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06
ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06 Réference CAP 698 CAA publication : Instructions publiées par la CAA Britannique qui est référence JAA / EASA dans certains domaines ; 3 documents font références pour l’examen JAR FCL ATPL thérorique : CAP 696 : domaine 031 masse et centrage CAP 697 : domaine 030 préparation et suivi du vol CAP 698 : domaine 032 performances Données et définitions de référence (Abaques, tables, termes ) utilisées lors des examens JAR FCL (ATPL / CPL ) CAP 698 (ed July 06 – 3rd edition) : section 1 : Généralités section 2 : données avion monomoteur piston (SEP1) section 3 : données avion multimoteurs piston (MEP1) section 4 : données jet de transport moyen courrier (MRJT1) ATPL18 -032 – seance1- F.NICAISE – Aug06