Maîtriser son GMP pour maîtriser son carburant

Maîtriser son GMP pour maîtriser son carburant

Avant-propos

La genèse de cet ouvrage trouve ses sources dans plusieurs faits qui ont égrainé ma formation de pilote privé.

Tout d’abord, j’ai toujours été surpris de la litanie des pannes d’essence en aviation générale. Surpris, mais ne comprenant pas forcément où était le problème ; on se sent dans ces cas « en dehors » du problème, pas forcément concerné. Les avertissements se succèdent au travers de la presse spécialisée et autres entités institutionnelles… Et un jour, on a un doute, un incident en vol, on a quelques sueurs froides… À qui cela n’est-il pas arrivé ? Ce jour-là, on se pose des questions, que comment mieux faire, mais la réponse n’est pas forcément simple. Elle réside dans l’assemblage complexe de données, suivi de comportements à changer côté pilote. Long processus d’apprentissage. On voudrait changer et progresser, mais on ne sait pas trop comment procéder. Je me souviens aussi d’un vol pendant lequel j’avais « sur consommé », après vérifications à l’arrivée. Quelles en étaient les causes profondes ? Comment corriger cela dans mes futurs vols ?

Ensuite arrive en scène le « fameux manuel de vol ». On le lit avec l’instructeur, plus ou moins rapidement, on entend bien qu’il faut absolument le connaître et le maitriser, mais il manquerait peut-être un « mode d’emploi » du manuel de vol ! Et lorsque l’on aborde la partie traitant de la puissance, des régimes de vol, des consommations, etc., une chose est claire : c’est que cela ne l’est pas du tout !

Arrive enfin l’époque du lâché sur un plus gros avion : un avion avec un gros manuel de vol, des cadrans partout, une hélice à pas variable et vitesse constante, un train rentrant, et plein de procédures à appliquer. J’ai le souvenir de la première fois où je suis monté à bord d’un tel avion. Lors de la formation théorique, on m’avait asséné le fait que le régime moteur (et donc l’hélice sur cet avion équipé d’un couplage direct) se réglait avec la manette bleue (c.-à-d. RPM hélice). Or, la première chose que j’ai faite pour sortir du parking a été d’augmenter les gaz avec la manette noire, ce qui a eu pour effet d’augmenter le régime moteur. Perturbé, l’instructeur pour me rassurer me précise qu’en fait, au sol, « c’est le régime que l’on règle et pas le pas de l’hélice ». Ce jour-là, j’ai compris que je n’avais rien compris.

L’idée de cet ouvrage est de partager avec vous ce que j’ai appris et compris depuis (en tous les cas, je l’espère !), afin que vous vous sentiez peut-être un peu plus à l’aise dans la maitrise de votre GMP et de votre consommation, ceci au travers de la compréhension des phénomènes en jeu ainsi que dans l’utilisation des manuels de vol. Le fil rouge de cette balade est le carburant, nerf de la guerre en termes de sécurité. Trop d’avions « tombent » encore aujourd’hui suite à des pannes d’essence : mauvaise planification, mauvaise gestion, mauvaise utilisation des données du manuel de vol… En fait, combinaison de tout cela.

Il est bien entendu une modeste contribution à l’ensemble des ouvrages et articles sur ces sujets, mais abordé de manière transverse.

Introduction

Dans la formation du pilote privé, une toute petite place est réservée à la connaissance du GMP ; les grands principes sont abordés dans la partie théorique, et la formation pratique se focalise sur la conduite du GMP et de l’avion dans des phases de vol qui se limitent aux tours de piste, à divers exercices de maitrise de l’avion, et à quelques vols « un peu plus loin » préparant au PPL. On effectue rarement, faute de temps et du fait des implications en termes de coût, des changements de niveau de vol, des exercices de réglages de diverses puissances, mixtures, etc.

Lors de ces vols, pour leur préparation et leur exécution, on n’aborde quasiment pas les notions de mixture (sauf à voir une procédure qui correspond à l’avion sur lequel nous faisons notre formation, procédure que l’on ne situe pas forcément dans l’ensemble des mixtures possibles), ni celles des diverses puissances d’ailleurs (là encore, on utilise des procédures du genre « on va prendre 2400 tr/min, et si on monte un peu, on peut mettre 2500 tr/min). On pourrait décliner tout cela pour chaque phase de vol : décollage, montée initiale, croisière, descente…)

Si cette démarche est efficace pour la formation de base, force est de constater que le pilote privé a des difficultés lorsqu’il ose « aller plus loin ». Citons quelques exemples de difficultés et d’interrogations récurrentes :

  • Difficultés de planifier un vol à longue distance (disons quelques heures) en termes de devis carburant, non pas que les méthodes de calculs sont erronées, mais que les chiffres de base sont trop souvent totalement « folkloriques » (on trouve par exemple au sein d’un même aéroclub des consommations annoncées variant dans une fourchette allant jusqu’à 10 L/h d’un pilote à l’autre, et ce, quel que soit le type de vol prévu).
  • L’utilisation des abaques et tableaux des manuels de vol est relativement rare en dehors des phases de formation ; ils regorgent pourtant d’informations (p.ex. consommations, vitesses, distances franchissables, mixtures, tableaux de conduite du GMP…) Lorsqu’ils sont néanmoins utilisés, il existe de trop nombreuses erreurs d’utilisation, de lecture et d’interprétation. En ce sens, j’ai vu des pilotes prendre en compte pour leur devis carburant la consommation horaire donnée pour une mixture de meilleure économie (car c’était la « plus faible » donnée par le manuel de vol), et appliquer une fois en vol « comme d’habitude et comme ils l’avaient appris » un réglage proche d’une mixture de meilleure puissance.
  • La manette de mixture reste souvent mal utilisée : si le pilote comprend bien pourquoi il faut « appauvrir » en prenant de l’altitude, la méthode utilisée reste assez vague et mal maitrisée. Les implications sont quant à elles souvent ignorées. On entend d’ailleurs trop souvent « je ne touche pas cette manette car je ne comprends rien », ou « quand j’ai pris un peu d’altitude, j’en enlève un peu ».
  • Les notions autour de la mixture, les différents types de dosages associés, et les tableaux et abaques correspondants des manuels de vol à ce sujet sont totalement ignorés.
    Les différents choix qui s’offrent à nous en termes de puissance pour ce qui est la planification et la conduite du vol sont totalement ignorés. Aucune notion de puissance de croisière lente à 65%, ou d’attente à 55%, ni de croisière rapide à 75% ou 80%. Les seules notions apprises sont souvent de réduire aux environs de 2200 ou 2300 tr/min lorsque l’on est en attente, et d’utiliser 2400 ou 2500 tr/min en croisière. Or, un choix de croisière à 65% permet parfois d’éviter un avitaillement en permettant de franchir une distance plus importante. De plus, nous verrons qu’une puissance choisie et attendue correspond à un régime moteur précis pour chaque altitude.
  • Si l’on commence à vouloir préciser la conduite de son avion en affinant sa stratégie de vol, on est totalement désarmé avec des choix comme : voler plus ou moins vite, plus ou moins haut, ou plus ou moins longtemps, types de mixture, types de régimes…
  • Cela se complique encore dès que vous avez la chance de passer sur des machines un peu plus grosses et complexes. J’ai le souvenir de la première fois où je suis monté à bord d’un avion équipé d’un GMP avec une hélice à calage variable et vitesse constante. Lors de la formation théorique, on m’avait asséné le fait que le régime moteur (et donc l’hélice sur cet avion équipé d’un couplage direct) se réglait avec la manette bleue (c.-à-d. RPM hélice). Or, la première chose que j’ai faite pour sortir du parking a été d’augmenter les gaz avec la manette noire, ce qui a eu pour effet d’augmenter le régime moteur. Perturbé, l’instructeur pour me rassurer me précise qu’en fait, au sol, « c’est le régime que l’on règle et pas le pas de l’hélice ». Ce jour-là, j’ai compris que je n’avais rien compris.
  • La planification (avant vol) et la gestion carburant (en vol) sont aussi un sujet d’une importance primordiale : si l’on sait comment effectuer un devis carburant, on sait un peu moins comment gérer ce carburant une fois en vol. Cette gestion est pourtant indispensable à la fois lors d’un vol nominal, et qui plus est lorsqu’il ne se passe pas comme prévu (p.ex. météo très différente, vent plus fort que prévu, niveau de vol possible différent de celui escompté, itinéraire réel très différent de celui prévu…)

Si l’on regarde de plus près en termes de préparation et conduite du vol, pendant notre formation, et pour ce qui concerne l’essence et les autres performances avions, nous y sommes rarement confrontés ; en effet, nous décollons et atterrissons le plus souvent du même terrain, et nous partons avec 4h d’autonomie pour un vol local de1h. Pour aborder le voyage aéronautique, il faut être en mesure d’affiner la préparation et l’exécution du vol en ce qui concerne l’emport et le devis carburant, et les diverses performances de votre machine. Ces informations viennent à la fois de la réglementation, des manuels et de vol, et des pratiques de conduite machine.

Le fil rouge de cet ouvrage est donc le carburant et « tout ce qu’il traverse » : devis et gestion carburant, lecture et utilisation des abaques et tableaux de performances des manuels de vol, conduite du GMP… Pour cela, nous avons fait le choix « d’expliquer les choses », expliquer pour mieux comprendre, et donc mieux utiliser. C’est ainsi que nous avons approfondi certains organes et fonctions du GMP comme l’hélice, le moteur, les problématiques de dosage et de mixture, mais aussi celles du couplage hélice/moteur qui permettent par exemple de comprendre pourquoi un GMP à hélice à calage fixe se limite tout seul à 2300 tr/min environ lors de la mise en puissance, pour accélérer à 2500 ou 2600 tr/min un peu avant la rotation. Pour cela, nous vous proposerons de nombreux calculs qui restent très simples ; ces outils mathématiques permettent par contre de se donner des ordres d’idées, et des supports à des raisonnements parfois difficiles à aborder sans cela.

Nous n’avons certes pas besoin de connaitre tout cela pour piloter, mais la connaissance et donc la maitrise de notre avion vont forcément dans le sens de la sécurité de notre vol.

Cet ouvrage est donc destiné à la fois aux pilotes voulant aller plus loin dans la connaissance de leur avion (sans pour autant aller jusqu’au CPL ou l’ATPL), mais aussi aux pilotes curieux (comprendre les calculs des couplages moteur/hélice est une valeur ajoutée indéniable), et plus simplement aux curieux de ce monde de l’aéronautique. Il est aussi d’un grand intérêt pour les utilisateurs de simulateurs de vol « avancés » (Advanced simmers). C’est un réel plaisir que de comprendre ce que l’on fait, et de comprendre ce que fait l’avion en retour de nos actions, et pourquoi il le fait !

Par contre, cet ouvrage n’a pas pour objet de décrire de manière exhaustive l’ensemble de ce qui propulse un avion, ni tous les concepts et mécanismes de base que l’on trouve dans un GMP ; certains très bons ouvrages sont d’ailleurs entièrement dédiés au GMP. L’idée est plutôt de prendre une approche transverse du GMP, de la préparation et de l’exécution du vol, par la problématique du carburant, du GMP et des performances avion (au travers par exemple de son manuel de vol), et d’approfondir les sujets peu ou pas abordés dans la littérature, et donc peu ou pas connus.

Pour répondre à tous ces objectifs, la progression pédagogique et le contenu de cet ouvrage sont les suivants :

  • La combustion. Nous nous intéressons tout d’abord au fonctionnement du moteur en termes de combustion, dosage, richesse, puissance, consommation, détonation. Les notions suivantes sont abordées :
    • dosage, richesse, mélange riche et pauvre, richesse de meilleure économie, richesse de meilleure puissance ;
    • FF (Fuel Flow), CHT, EGT, TIT, SFC, BSFC, HP (Horse Power) ;
      puissance, régime, consommation, détonation, pré-allumage, …
  • Le moteur. Nous verrons ici le fonctionnement du moteur, carburation, puissance, régime. Les notions suivantes sont abordées :
    • énergie, rendement, cylindre, piston, carburateur et injecteur ;
    • cycle à 4 temps (approche théorique et pratique), détonation ;
    • pression d’admission (Pa) et régime (RPM), couples RPM/Pa, GMP à hélice à calage variable et vitesse constante, GMP à hélice à calage fixe, carburation ;
    • force, travail, puissance, couple, BHP (Brake Horse Power) ;
    • influence des paramètres moteur et des paramètres extérieurs, sous-alimentation et suralimentation, manuel d’utilisation d’un moteur (Operator’s manual) ;
    • abaques de performances moteur au niveau de la mer et en altitude, …
  • L’hélice. Ce chapitre aborde la conception, la description formelle, le fonctionnement et l’utilisation des hélices. Pour cela, les notions suivantes sont abordées :
    • phénomène de portance, composantes de vitesses d’une hélice, le vrillage, angle de calage, pas d’une section de pale et pas d’hélice, pas géométrique et pas effectif, aérodynamique d’une pale (hélice tractive, en transparence, en frein, à puissance nulle, en moulinet, graphe Traction/Puissance absorbée, principe d’équilibre, paramètre de fonctionnement, coefficient de puissance et de traction, puissance absorbée, coefficient de traction, puissance développée, rendement, coefficients de similitude, diagramme d’Eiffel-Rith, …
  • Le GMP (Groupe Moto Propulseur) : c’est le résultat de l’assemblage du moteur et de l’hélice. Nous allons nous baser pour cela sur les notions abordées dans les deux chapitres précédents. Pour aller au fond des choses, nous allons étudier le couplage de ces deux parties : comment définit-on ces couplages, quels en sont les critères et les impacts en termes de fonctionnement et de conduite machine. Les notions suivantes sont abordées :
    • Règles de base du couplage hélice / moteur.
    • Comment ce couplage s’équilibre-t-il lors des phases de mise en puissance, décollage, montée, croisière…
    • Quels sont les impacts sur les procédures de conduite ?
    • Point de fonctionnements particuliers : puissance maximale, rendement maximum, influences des conditions extérieures…
    • Couplage d’une hélice à calage fixe.
    • Couplage d’une hélice à calage variable et vitesse constante.
  • Cadre réglementaire : des règles de certification et d’exploitation aux manuels de vol. Posons quelques repères autour du manuel de vol pour mieux comprendre le contenu et le positionnement de ce dernier parmi les autres documentations et organismes prescripteurs. Les notions suivantes sont abordées :
    • Certificat De Navigabilité (CDN) et spécifications associées.
    • Règles de certification et d’exploitation.
    • Convention de Chicago.
    • GAMA, OACI, EASA.
    • MANUEL de vol et manuel d’exploitation.
  • L’avion, ses performances – Manuel de vol – Considérations sur le vol. Nous arrivons enfin à l’avion et à ses performances telles que définies dans son manuel de vol. Nous assemblons ici tout ce que nous avons abordé dans les chapitres précédents, et nous l’abordons par le manuel de vol.
    • Considérations sur les manuels de vol : Contenu et structure d’un manuel de vol, Spécificités de certaines informations, terminologies et définitions, Tableaux et abaques : contenu, lecture, utilisation et particularités.
    • Sections du manuel de vol auxquelles nous allons nous intéresser : Section 1 – Généralités, Section 2 – Limitations, Section 4 – Procédures normales, Section 5 – Performances, Types de consommations, Distances franchissables et temps de vol, Planification et exécution des montées et descentes : les pentes et leurs gestions, Croisière, Attente, Descente.
    • Quelques compléments : Altitude pression et altitude densité, Puissance nécessaire et utiles en vol stabilisé horizontal, Types de consommations, Distances franchissables et temps de vol, Différents plafonds, Planification et exécution des montées et descentes : les pentes, Croisière, Attente, Descente.
  • Réglages puissance & mixture : procédures et commandes en cabine : procédures concrètement d’utilisation et de réglages des différents équipements commandes présentes en cabines (manette des gaz, commande hélice, mixture, EGT, RPM, Pa, etc.)
  • Aspects opérationnels – Choix et stratégies – Procédures associées. Ce chapitre s’intéresse aux façons d’effectuer un devis carburant, et à la façon de gérer ce carburant une fois en vol.
    • Devis carburant : La réglementation, Le bon sens et la sécurité.
      Les différentes stratégies et méthodes d’élaboration du devis carburant pour la partie « délestage ».
    • Les autres postes de besoin en carburant : Mise en route et roulage, Réserve de route, Intégration et atterrissage, Réserve de dégagement, Procédures de départ et/ou d’arrivée, Réserve finale, Carburant supplémentaire.
    • Jouons un peu en mettant tout cela en musique.
    • Quels sont les leviers possibles pour optimiser son vol ou son voyage ?
    • Les bonnes pratiques, La gestion du carburant, Décision, Les causes de surconsommation, Vérification de la consommation à l’arrivée

Les supports pédagogiques de cet ouvrage sont donc les suivants :

  • Explications théoriques de certains sujets afin de pouvoir situer et comprendre les explications qui suivent. Nous insistons sur les sujets souvent rapidement oubliés par les pilotes privés, voir non abordés lors du PPL.
  • Pour chaque problématique, nous donnons surtout des aspects pratiques (p.ex. utilisation, lecture, interprétation, etc.)
  • Nous donnons une marche à suivre (road map) à chaque fois que cela est nécessaire et possible (existence de processus de conduite).
  • Nos exemples sont le plus souvent possibles des exemples concrets du monde réel, issus de manuels de vol d’avions courants.
  • Étant donné que l’on a toujours « peur » de ce que l’on ne connaît pas, et donc que l’on hésite à franchir le pas, nous donnons dans cet ouvrage un maximum d’exemples (photos de documents, de météo, extraits de cartes, etc.) Nos exemples sont tous des exemples concrets du monde réel.
  • Mises en situation lorsque cela est possible (exemples concrets, extraits de manuels de vol, de réglementations et autres textes, etc.)
  • Références bibliographiques pour pouvoir approfondir les sujets si besoin.
  • Références réglementaires et législatives lorsque cela est nécessaire, afin de pouvoir connaître les sources, approfondir, et suivre leurs évolutions le cas échéant.
  • Résumés en fin de chapitre lorsque cela est pertinent.
  • De nombreux liens sont fournis entre les différentes parties de cet ouvrage pour éviter les redites, et pouvoir à tout moment retourner aux définitions de base.

Attendez-vous à parcourir cet ouvrage en « picorant » de-ci de-là, et en faisant de nombreux « aller-retour » entre les différents items abordés. En effet, la corrélation entre les différents thèmes est telle qu’il était impossible de rédiger un ouvrage de manière linéaire ; nous devons maîtriser le moteur et l’hélice pour aborder le GMP, mais nous devons maîtriser la notion de couple Pa/RPM d’un moteur pour expliquer les hélices à calage variable et vitesse constante, et inversement maîtriser le fonctionnement de ces dernières pour expliquer les abaques de puissance d’un moteur et leurs couples Pa/RPM.

Cet ouvrage ne compte pas moins d’une demi-douzaine d’annexes, plus de 70 références bibliographiques, environ 250 figures et tableaux, et plus de 130 références internes pour mieux naviguer dans cet ouvrage.

Les corrections éventuelles qui seront apportées à cet ouvrage, le téléchargement de certaines figures, et des exemples complémentaires sont disponibles sur mon Wiki aéronautique (celui sur lequel vous êtes en ce moment !)

Références, présentations, critiques, promotion

Critiques de l’ouvrage

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Références, présentations

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Distribution

Table des matières, Table des figures, index de cet ouvrage

Table des matières

PRÉFACE 5

AVANT-PROPOS 6
 AVERTISSEMENTS 7
 INTRODUCTION 9
 TABLE DES MATIÈRES 15
 TABLE DES FIGURES 25
 TABLE DES TABLEAUX 33

LA COMBUSTION : DOSAGE, RICHESSE, PUISSANCE, CONSOMMATION, DÉTONATION 35

1.1 Première approche de la combustion 35
 1.2 Dosage, richesse, mélange 37
 1.2.1 Dosage 37
 1.2.2 Richesse 38
 1.2.3 Dosages riches et pauvres 38
 1.2.4 Influences des dosage 38
 1.3 Comment définir cette mixture en conduite machine 42
 1.4 Graphique de variation des principaux paramètres moteur en fonction de la richesse : lecture et interprétation 44
 1.5 La dynamique des choses : animons ce schéma 49
 1.5.1 La course au pic EGT 49
 1.5.2 Variation de la puissance affichée 51
 1.5.3 Températures EGT et CHT : que sont-elles vraiment ? 51
 1.5.4 De l’importance du CHT 53
 1.5.4.1 Comportement des alliages avec la température 53
 1.5.4.2 Un CHT « raisonnable » 54
 1.5.4.3 Implications sur les puissances utilisées 54
 1.5.4.4 Relativiser ces chiffres 59
 1.5.5 En guise de résumé 60
 1.6 Une richesse pour chaque phase de vol 60
 1.6.1 Démarrage du moteur 61
 1.6.2 Roulage 61
 1.6.3 Décollage « normal » 61
 1.6.4 Décollage en altitude 62
 1.6.5 Montée 62
 1.6.6 Puissance importante en général 62
 1.6.7 Croisière 63
 1.6.8 Descente 63
 1.6.9 Atterrissage 64
 1.6.10 Positionnement « sécuritaire » de la mixture 64
 1.6.11 En guise de résumé des phases de vol 64
 1.7 Les trois richesses caractéristiques, avantages et inconvénients, domaines d’utilisations 67
 1.7.1 Plein riche 67
 1.7.2 Richesse de meilleure économie 67
 1.7.2.1 Avantages et inconvénients 67
 1.7.2.2 Domaines d’utilisations 67
 1.7.3 Richesse de meilleure puissance 68
 1.7.3.1 Avantages et inconvénients 68
 1.7.3.2 Domaines d’utilisations 68
 1.7.4 Autres particularités de ces types de richesses 69

LE MOTEUR : FONCTIONNEMENT, CARBURATION, PUISSANCE, RÉGIME 71

2.1 Transformation d’énergie et rendement 72
 2.2 Moteur à piston, à combustion interne, à pré mélange, et à allumage commandé 72
 2.2.1 Structure cylindre/piston et séquence globale 73
 2.2.2 Le cycle à 4 temps : première approche théorique 73
 2.2.3 Le cycle à 4 temps : approche pratique 77
 2.2.3.1 Avance à l’ouverture à l’admission 78
 2.2.3.2 Retard à la fermeture à l’admission 78
 2.2.3.3 Avance à l’ouverture à l’échappement 78
 2.2.3.4 Retard à la fermeture à l’échappement 78
 2.2.3.5 Avance à l’allumage 79
 2.2.3.6 Combustion/Détente 80
 2.2.4 Détonation 81
 2.2.4.1 Pré-allumage 82
 2.2.4.2 Paramètres favorisant l’apparition du phénomène de détonation, et moyens de le repousser 83
 2.2.4.3 Les signes annonciateurs 83
 2.2.4.4 Actions immédiates 84
 2.3 La pression d’admission (Pa) et le régime (RPM) 84
 2.3.1 Aspiration, et non pression 85
 2.3.2 Moteur à l’arrêt 86
 2.3.3 Moteur au ralenti 87
 2.3.4 Moteur à plein régime 89
 2.3.5 Que représente la Pa ? 90
 2.3.6 Autres expérimentations à plein régime 90
 2.3.7 Considérations sur les couples RPM/Pa 91
 2.3.7.1 Une première image mentale 92
 2.3.7.2 GMP à hélice à calage variable et vitesse constante et phénomène de détonation : plages à éviter et conduite 93
 2.3.7.3 GMP à hélice à calage fixe 95
 2.3.7.4 Le réglage “over square” et les idées reçues 95
 2.3.7.5 Un réglage intéressant en mode « panique » 98
 2.3.7.6 La friction 98
 2.3.7.7 Usure du moteur 99
 2.3.8 En résumé 100
 2.4 Carburation 100
 2.4.1 Cahier des charges 100
 2.4.2 Système à carburateur 101
 2.4.3 Système à injection 104
 2.5 Rappels théoriques et notions importantes 104
 2.5.1 Solide se déplaçant en ligne droite 104
 2.5.1.1 Force 104
 2.5.1.2 Travail 106
 2.5.1.3 Puissance 107
 2.5.2 Mettons tout cela en rotation 108
 2.5.2.1 Couple (Torque) 108
 2.5.2.2 Travail sur un solide en rotation 109
 2.5.2.3 Puissance 110
 2.5.2.4 Considérations sur le couple et la puissance 111
 2.5.3 Les types de puissances moteur 115
 2.5.3.1 Puissance théorique 115
 2.5.3.2 Puissance effective, ou puissance sur arbre 115
 2.5.3.3 Puissance nominale 115
 2.6 Performances 116
 2.6.1 Paramètres influençant la puissance des moteurs 116
 2.6.1.1 Influence des paramètres moteur 116
 2.6.1.2 Influences des paramètres extérieurs 120
 2.6.1.3 Autres considérations sur les couples N/Pa 126
 2.6.1.4 Tableaux de conduite : corrections à apporter 129
 2.6.2 Considérations sur la puissance et l’altitude : comment luter ? 130
 2.6.2.1 La sous-alimentation 130
 2.6.2.2 La suralimentation 130
 2.6.3 Comment régler une puissance en conduite machine 131
 Manuel d’utilisation d’un moteur (Operator’s manual) 131
 2.7 131
 2.7.1 Premier aperçu 132
 2.7.2 Remarques sur les données utilisées 132
 2.7.3 Abaques de performances au niveau de la mer et en altitude 133
 2.7.3.1 Partie gauche : courbes de puissance au niveau de la mer 133
 Partie droite : courbes de puissance en altitude, pleine pression d’admission 137
 2.7.3.2 137
 2.7.4 Courbes de puissance en altitude, pression d’admission partielle 140
 2.7.5 Consommation 141
 2.7.6 Quelques tableaux de synthèse 146

L’HÉLICE 151

3.1 A quoi sert une hélice ? 151
 3.2 Les débuts de son histoire 151
 3.3 Notre fil rouge 152
 3.4 Les hélices modernes : principes, fonctionnement, et définitions 153
 3.4.1 Principes et définitions de base 153
 3.4.2 Rappel du phénomène de portance 155
 3.4.3 Les différentes composantes de vitesses d’une hélice 155
 3.4.4 Vitesse linéaire d’une section de pale : le vrillage 156
 3.4.5 Vrillage des pales, et variation de l’angle de calage des sections de pale 158
 3.4.6 Le pas d’une section de pale… et de l’hélice 161
 3.4.7 Pas géométrique et pas effectif d’une hélice 163
 3.4.8 Aérodynamique d’une pale 164
 3.4.8.1 Posons quelques valeurs 164
 3.4.8.2 Situation de départ à vitesse avion nulle 165
 3.4.8.3 Hélice tractive (Puller) 166
 3.4.8.4 Hélice toujours tractive, mais un peu moins (Puller) 166
 3.4.8.5 Hélice en transparence (Transparency) 167
 3.4.8.6 Hélice en frein (Brake) 168
 3.4.8.7 Puissance nulle (_) 169
 3.4.8.8 Hélice en moulinet (Wind milling) 170
 3.4.8.9 Représentation sur un graphe Traction / Puissance absorbée 171
 3.4.9 Principaux paramètres de conception, de description, et de fonctionnement des hélices 173
 3.4.9.1 Principe d’équilibre 173
 3.4.9.2 Paramètre de fonctionnement 173
 3.4.9.3 Coefficient de puissance 175
 3.4.9.4 Coefficient de traction 175
 3.4.9.5 Puissance absorbée 176
 3.4.9.6 Traction 176
 3.4.9.7 Puissance développée 176
 3.4.9.8 Rendement de l’hélice 176
 3.4.10 Les autres paramètres 177
 3.4.10.1 Coefficients de similitude 177
 3.4.11 Applications chiffrées et interprétations, comportement de l’hélice 177
 3.4.11.1 Diagramme d’Eiffel-Rith 179
 3.4.11.2 Première analyse du diagramme d’Eiffel-Rith 179
 3.4.11.3 Démarrage du moteur 180
 3.4.11.4 Vitesse avion nulle : cas de la mise en puissance 181
 3.4.11.5 Vitesse avion non-nulle : cas de l’accélération 181
 3.4.11.6 Hélice tractive 181
 3.4.11.7 Hélice en transparence 181
 3.4.11.8 Hélice en frein 183
 3.4.11.9 Hélice à puissance nulle 183
 3.4.11.10 Hélice en moulinet 184
 3.4.11.11 Hélice « libre » sur son axe 184
 3.4.11.12 Représentation Traction / Puissance absorbée en fonction de la vitesse et du régime hélice 185
 3.4.12 Représentation « standard » de ces paramètres 186
 3.5 Les hélices à calage fixe 186
 3.5.1 Limitations au décollage 187
 3.5.2 Limitation aux vitesses élevées 187
 3.5.3 Notion de rendement 188
 3.6 Hélice à calage variable 189
 3.6.1 Hélice à calage fixe, mais interchangeable ! 191
 3.6.2 Hélice à calage variable, au sol 192
 3.6.3 Hélice à calage variable (choix parmi deux ou trois positions), en vol 193
 3.6.4 Hélice à calage variable (choix automatique de la position), en vol, et vaguement régulée 194
 3.6.5 Hélice à calage variable, et vitesse constante 194
 3.6.5.1 Principe de base 194
 3.6.5.2 Transmission de l’angle de calage 195
 3.6.5.3 Principe de base du régulateur 196
 3.6.5.4 Dynamique de l’ensemble 197
 3.6.5.5 Fonctionnement de l’ensemble du système dans les différents cas de figure 200
 3.6.5.6 Justification 206
 3.7 Pas fixe ou pas variable : les confusions 206
 3.8 Pour les curieux 207
 3.8.1 Les autres fonctions des hélices 207
 3.8.2 Les tourbillons de l’hélice 207
 3.8.3 Quelques formules pratiques 208
 3.8.3.1 Diamètre optimum d’une hélice 208

LE GMP (GROUPE MOTO PROPULSEUR) : MOTEUR & HÉLICE 209

4.1 Les règles de base d’un tel couplage 209
 4.2 Données de base de notre étude 210
 4.3 Couplage d’une hélice à calage fixe 212
 4.3.1 Mise en puissance 214
 4.3.2 La phase d’accélération et de décollage 216
 4.3.3 La phase de croisière 217
 4.3.4 Autres points particuliers 220
 4.3.4.1 Point de fonctionnement à puissance maximale moteur / hélice 220
 4.3.4.2 Rendement max 220
 4.3.5 Influence des conditions extérieures 220
 4.3.6 Influence du type de vol 221
 4.4 Couplage d’une hélice à calage variable et vitesse constante 221

CADRE RÉGLEMENTAIRE : DES RÈGLES DE CERTIFICATION ET D’EXPLOITATION AUX MANUELS DE VOL 227

5.1 Le coin réglementaire 227
 5.1.1 Certificat De Navigabilité (CDN) et spécifications associées 228
 5.1.2 Règles de certification et d’exploitation 229
 5.1.3 Convention de Chicago 230
 5.1.4 Gama 230
 5.1.5 Oaci 230
 5.2 Et concrètement 231
 5.3 Le poids de l’histoire 235
 5.4 Les différentes « familles » de manuel de vol 236
 5.4.1 Manuel de vol et manuel d'exploitation 237
 5.5 Références aux textes 237

L’AVION, SES PERFORMANCES – MANUEL DE VOL – CONSIDÉRATIONS SUR LE VOL 239

6.1 Petit mémo sans prétention, calculs et notations associées 239
 6.2 Considérations sur les manuels de vol 240
 6.2.1 Contenu et structure d’un manuel de vol 240
 6.2.2 Spécificités de certaines informations, terminologie et définitions 241
 6.2.2.1 Spécificités de certaines informations 241
 6.2.2.2 Terminologie et définitions 244
 6.2.3 Tableaux et abaques : contenu, lecture, utilisation et particularités 244
 6.3 Sections du manuel de vol auxquelles nous allons nous intéresser – Contenus, particularités, utilisations 244
 6.3.1 Section 1 – Généralités 245
 6.3.1.1 Information sur le moteur 245
 6.3.1.2 Hélice 246
 6.3.1.3 Carburant 246
 6.3.1.4 Symbole, abréviation et terminologie 247
 6.3.1.5 Autres 247
 6.3.2 Section 2 – Limitations 247
 6.3.2.1 Limitations sur la motorisation 247
 6.3.2.2 Quelques limitations intéressantes et récurrentes 249
 6.3.2.3 Explications et représentations des limitations sur la motorisation 251
 6.3.2.4 Autres limitations 251
 6.3.3 Section 4 – Procédures normales 251
 6.3.3.1 Vitesses pour les opérations normales 251
 6.3.3.2 Procédures normales 253
 6.3.3.3 Procédures détaillées 253
 6.3.3.4 Économie carburant 254
 6.3.4 Section 5 – Performances 255
 6.3.4.1 Quelques particularités 256
 6.3.4.2 Présentation d’une méthode de planification d’un vol 256
 6.3.4.3 Montée – Taux de montée 257
 6.3.4.4 Montée – Temps, distance et carburant 259
 6.3.4.5 Croisière 263
 6.3.4.6 Profils de distances franchissables 269
 6.3.4.7 Profiles de temps de vol 275
 6.3.4.8 Descente 280
 6.3.4.9 Attente 282
 6.4 En résumé 282
 6.5 Quelques compléments 283
 6.5.1 Altitude pression et altitude densité 283
 6.5.2 Puissance nécessaires et utiles en vol stabilisé horizontal - Synthèse 284
 6.5.3 Types de consommations 287
 6.5.3.1 Consommation spécifique 287
 6.5.3.2 Consommation horaire 287
 6.5.3.3 Consommation distance 288
 6.5.4 Distances franchissables et temps de vol 288
 6.5.4.1 Distance maximale franchissable 288
 6.5.4.2 Temps de vol maximum 288
 6.5.5 Différents plafonds 289
 6.5.5.1 Plafonds de propulsion 289
 6.5.5.2 Plafonds réglementaires 289
 6.5.6 Informations nécessaires, et pas forcément suffisantes 289
 6.5.7 Planification et exécution des montées et descentes : les pentes 290
 6.5.7.1 Quelques rappels 290
 6.5.7.2 Méthodes de montée, vitesses, temps et distances associées 290
 6.5.7.3 Méthodes de descente 293
 6.5.7.4 Influences du vent sur les pentes : pentes air et pentes sol 295
 6.5.8 Croisière 296
 6.5.8.1 Paramètres influençant la croisière 297
 6.5.9 Attente 297
 6.5.10 Descente 297
 6.5.10.1 Paramètres influençant la descente 298
 6.5.11 Petit résumé des performances globales de l’avion 298

MANUEL DE VOL : LECTURE DES TABLEAUX ET ABAQUES 301

7.1.1 Tableaux : mode d’emploi 301
 7.1.1.1 Lecture directe 301
 7.1.1.2 Interpolation simple 302
 7.1.1.3 Interpolation double 303
 7.1.2 Abaques : mode d’emploi 304
 7.1.2.1 Lignes de référence 305
 7.1.2.2 Cheminement de gauche à droite 307
 7.1.2.3 Cheminement de droite à gauche 307
 7.1.2.4 Cheminement mixte 308
 7.1.2.5 Un résultat, plusieurs valeurs 310
 7.1.2.6 Échelles multiples 311
 7.1.3 Tableaux et abaques : précautions d’utilisation et particularités 313

RÉGLAGES PUISSANCE & MIXTURE : PROCÉDURES ET COMMANDES EN CABINE 317

8.1 Moyens de commande 317
 8.2 Moyens de contrôles 320
 8.3 Conduite du GMP 321
 8.3.1 Cas d’avion à GMP à hélice à calage fixe 321
 8.3.2 Cas d’un avion à GMP à hélice à calage variable et vitesse constante 328

ASPECTS OPÉRATIONNELS – CHOIX ET STRATÉGIES – PROCÉDURES ASSOCIÉES 333

9.1 La réglementation 333
 9.1.1 La réglementation OACI 334
 9.1.2 La réglementation en France 334
 9.1.2.1 Et dans les autres pays ? 338
 9.1.3 Marge acceptable de sécurité 338
 9.2 Et en résumé ? 339
 9.2.1 Devis carburant en résumé 339
 9.2.2 Une fois en vol 341
 9.2.3 Approche de la marge acceptable de sécurité 342
 9.2.3.1 Exemple 1 342
 9.2.3.2 Exemple 2 342
 9.2.3.3 Exemple 3 342
 9.2.3.4 Exemple 4 342
 9.2.3.5 Exemple 5 343
 9.3 Détail des différents postes 343
 9.3.1 Mise en route et roulage 343
 9.3.2 Consommation d’étape 344
 9.3.3 Réserve de route 344
 9.3.4 Intégration et atterrissage 344
 9.3.5 Réserve de dégagement (solution alternative) 344
 9.3.6 Délais sur les procédures de départ et/ou d’arrivée 345
 9.3.7 Réserve finale 345
 9.3.8 Carburant supplémentaire 346
 9.4 Jouons un peu en mettant tout cela en musique – Calcul d’un devis carburant 346
 9.4.1 Les différentes stratégies et méthodes d’élaboration de la partie « consommation d’étape » 346
 9.4.1.1 Méthode « verticale départ – verticale destination » 347
 9.4.1.2 Méthode « montée – croisière – descente » 348
 9.4.2 Les données du problème 348
 9.4.3 Première approche de faisabilité de ce vol 349
 9.4.4 Estimation de la consommation d’étape 352
 9.4.4.1 Méthode « verticale départ – verticale destination » 352
 9.4.4.2 Méthode « montée – croisière – descente » 353
 9.4.4.3 Un délestage raisonnable 355
 9.4.5 Terminons notre devis carburant 356
 9.5 La gestion du carburant de bout en bout 359
 9.5.1 Avitaillement 359
 9.5.2 Combien de carburant faut-il pour arriver à destination ? 360
 9.5.3 Combien de carburant me reste-t-il ? 360
 9.5.3.1 Estimation du carburant consommé 360
 9.5.3.2 Journal de consommation du carburant 361
 9.5.3.3 Estimation du carburant restant 362
 9.5.4 Décision 362
 9.5.5 Vérification de la consommation à l’arrivée 363
 9.6 Les types de pannes carburant – Causes – Facteurs aggravants 363
 9.6.1 Erreurs lors de l’avitaillement et de la visite pré-vol 364
 9.6.2 Erreurs lors de la préparation du vol 365
 9.6.3 Erreurs et facteurs aggravants lors de l’exécution du vol 365
 9.6.4 Problème de répartition du carburant dans les réservoirs, glissades & désamorçage 366
 9.6.4.1 Principes de base 366
 9.6.4.2 Vol dissymétrique 367
 9.6.4.3 Connaissance de l’avion 369
 9.6.4.4 Assèchement des réservoirs 370
 9.6.4.5 Arrêt moteur suite à un défaut d’alimentation essence 370
 9.6.5 Mauvaise connaissance de la machine 372
 9.6.6 Les copains 372
 9.6.7 Les facteurs aggravants des incidents relatifs au carburant 372
 9.6.8 Les idées reçues 373
 9.6.9 Les causes de surconsommation 373
 9.7 Gestion des réservoirs en vol 374
 9.8 En cas de problème une fois en vol 374
 9.8.1 Agir sur la puissance 375
 9.8.2 Mise en service des procédures “minimum fuel” 375
 9.8.2.1 Définition 375
 9.8.2.2 Procédures et phraséologies associées 375
 9.8.2.3 Rappel du “Mayday Fuel” 376
 9.9 Quels sont les leviers possibles pour optimiser son vol ou son voyage ? Trucs et astuces à prendre en compte 376

EN GUISE DE CONCLUSION 379
 REMERCIEMENTS ET AUTORISATIONS 381
 BIBLIOGRAPHIE UTILISÉE ET RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES 383
 ANNEXES 389
 INDEX 394

Table des figures


Figure 1 : Variation de We, température de combustion, vitesse de propagation des flammes, en fonction du dosag
Figure 2 : Consommation et puissance pour les deux types de mixture - Première approch
Figure 3 : Variations des paramètres CHT, EGT, TIT, puissance et consommation spécifique en fonction de la richesse, et à Pa et RPM constant
Figure 4 : Moteurs TCM IO-520 et IO-550B, variations relatives des EGT de chaque cylindre en fonction de la richesse
Figure 5 : Moteurs TCM IO-550B, variations relatives des EGT, CHT, BHP et BSFC en fonction de la puissance
Figure 6 : TCM IO-520 et 550, variation des EGT, CHT, ICP, HP et BSFC en fonction de la richesse
Figure 7 : Comportement de l'aluminium en fonction de la température
Figure 8 : TCM IO-550, variation des EGT, CHT, BHP, BSFC, en fonction du FF
Figure 9 : TCM IO-550, CHT, BHP en fonction du FF à environ 250 HP, 25 et 2500 tr/min
Figure 10 : TCM IO-550, CHT, BHP en fonction du FF à environ 230 HP, 70%, 24 et 2300 tr/min
Figure 11 : TCM IO-550, CHT, BHP en fonction du FF à environ 188 HP, 57%, 20,5 et 2300 tr/min
Figure 12 : Indicateur de Pression d'admission (à gauche) et Fuel Flow (à droite)
Figure 13 : Phases de vol, puissances et dosages
Figure 14 : Moteur à piston, à combustion interne – Première approche
Figure 15 : Cyclindre et piston - Quelques définitions
Figure 16 : Cycle à 4 temps - Admission & compression
Figure 17 : Cycle à 4 temps – Combustion & détente
Figure 18 : Cycle à 4 temps théorique
Figure 19 : Cycle à 4 temps pratique
Figure 20 : Pression dans la chambre de combustion en fonction du cycle du vilebrequin
Figure 21 : Pression dans la chambre de combustion en fonction de la position du vilebrequin au cours de son cycle de 720°
Figure 22 : Pression dans la chambre de combustion en fonction de la position du vilebrequin au cours du temps de compression/détente
Figure 23 : Indicateur de Pression d'admission (à gauche) et Fuel Flow (à droite)
Figure 24 : Schéma simplifié du moteur – RPM, Pa, Ps
Figure 25 : Schéma simplifié du moteur – RPM, Pa, Ps – Moteur à l'arrêt
Figure 26 : Schéma simplifié du moteur – RPM, Pa, Ps – Moteur au ralenti
Figure 27 : Schéma simplifié du moteur – RPM, Pa, Ps – Moteur à plein régime
Figure 28 : TB20, performances en palier, 6500 ft, ISA, Best power, masse max., tableau de conduite du GMP
Figure 29 : Lycoming IO-540-C, graphe de performance moteur au niveau de la mer et en altitude - Plages à éviter et conduite
Figure 30 : Lycoming O-320-D2A, graphe de performance moteur au niveau de la mer et en altitude
Figure 31 : Lycoming IO-540-C, graphe de performance moteur au niveau de la mer et en altitude – Exemples de plages autorisées du type "Over square"_erreur schéma
Figure 32 : Lycoming IO-540-C, graphe de performance moteur au niveau de la mer et en altitude - Ensemble de la plage du type "Over square" autorisée
Figure 33 : Couples de réglage RPM/Pa pour lequel la Pa est > au RPM
Figure 34 : Moteur TCM IO-550, courbe de friction fonction du RPM
Figure 35 : Vue globale de l'implantation d'un carburateur dans le système de carburation
Figure 36 : Composants d'un carburateur
Figure 37 : Représentation d'une force
Figure 38 : Représentation du travail
Figure 39 : Relations Couple / Puissance
Figure 40 : Relations Couple / Puissance – Courbes théoriques en bleu, un peu plus réalistes en orange
Figure 41 : Variation de We en fonction de N et Pa sur un GMP à pistons
Figure 42 : Variation de We en fonction de N sur un GMP à pistons
Figure 43 : Exemple de couple N/Pa pour une Pa donnée – TB20
Figure 44 : Lycoming IO-540-C, puissance en fonction de N et Pa
Figure 45 : Lycoming IO-540-C, variation de puissance en fonction de Pa, pour un RPM = 2500
Figure 46 : Exemple de variation de la puissance moteur et de la densité de l'air en fonction de l'altitude
Figure 47 : Variation de la puissance avec l'altitude, mêmes données que précédemment
Figure 48 : Variation de la puissance avec l'altitude, comparaisons avec différents systèmes de suralimentations
Figure 49 : Tableau de performances, Lycoming O-360, Pa, RPM, et puissance par altitude
Figure 50 : Lycoming O-360-A & C, tableau de performances pour les puissances courantes, au niveau de la mer et en altitude
Figure 51 : Tableau de performances TB20 en palier, 6500 ft, ISA, Best power, masse max.
Figure 52 : Variation de la puissance, moteur à aspiration naturelle et avec un turbo-compresseur
Figure 53 : Lycoming O-360 A1A, graphe de performances au niveau de la mer et en altitude
Figure 54 : Lycoming O-360 A1A, graphe de performances au niveau de la mer
Figure 55 : Lycoming O-360 A1A, tableau des performances au niveau de la mer, couples N/Pa pour les puissances courantes
Figure 56 : Lycoming O-360 A1A, graphe de performances en altitude, pleine pression d'admission
Figure 57 : Lycoming O-360 A1A, tableau des performances en altitude, pleine pression d'admission
Figure 58 : Lycoming O-360 A1A, graphe de performances en altitude, pression d'admission partielle
Figure 59 : Lycoming O-360 A, graphe de performances et de consommations au niveau de la mer
Figure 60 : Lycoming O-360, consommations au niveau de la mer en fonction de la puissance et des couples N/Pa
Figure 61 : Lycoming O-360-A, consommations minimales en fonction de la puissance nominale
Figure 62 : Lycoming O-360-A, consommations moyennes en fonction des mixtures
Figure 63 : Courbe de chez TCM pour un moteur à injection, FF en fonction de la puissance et de la mixture
Figure 64 : Moteur Lycoming des séries IO-360-A, -C, -D, -J, -K et AIO-360, consommation en fonction du RPM et des puissances courantes
Figure 65 : Lycoming O-360-A & C, tableau de performances pour les puissances courantes, au niveau de la mer et en altitude
Figure 66 : Lycoming O-360-A & C, graphe de performances pour les puissances courantes, au niveau de la mer et en altitude
Figure 67 : Lycoming O-360, tableau des puissances par altitude, pour un RPM de 2 500 tr/min, et pour chaque Pa
Figure 68 : Lycoming O-360, tableau des puissances par altitude, pour un RPM de 2 600 tr/min, et pour chaque Pa
Figure 69 : Hélice moderne – Portance et traînée d'une section de pale
Figure 70 : Hélice moderne – Angles de calage et d'incidence d'une section de pale, vitesse de l'avion nulle
Figure 71 : Section d'une pale – Vent relatif, vitesse de rotation, et vitesse d'avancement
Figure 72 : Vrillage d'une pale, avec évolution des angles de calages par section
Figure 73 : Spécification du profil d'une pale
Figure 74 : Pas d'un ensemble vis/écrou
Figure 75 : Représentation du pas d'une section de pale d'hélice
Figure 76 : Calcul du pas d'une section d'hélice
Figure 77 : « Pas géométrique » et « pas effectif » d'une hélice
Figure 78 : Vecteurs s'appliquant sur une section de pale d'hélice
Figure 79 : Hélice, situation à vitesse avion nulle
Figure 80 : Hélice, situation à vitesse avion non nulle
Figure 81 : Hélice tractive
Figure 82 : Hélice en transparence
Figure 83 : Hélice en frein
Figure 84 : Hélice en puissance nulle
Figure 85 : Hélice en moulinet
Figure 86 : Hélice, diagrammes Traction/Puissance, fonction de Vv, et pour un RPM donné
Figure 87 : Évolution de  en fonction de Vv et N
Figure 88 : Diagramme d'Eiffel-Rith de notre fil rouge
Figure 89 : Hélice en transparence
Figure 90 : Traction hélice en fonction de Vv et RPM
Figure 91 : Passage de l'hélice en moulinet (donc hélice à puissance nulle à partir de cette valeur)
Figure 92 : Puissance absorbée par l'hélice en fonction de Vv et RPM
Figure 93 : Diagramme Traction/Puissance absorbéee, fonction de Vv, et pour un RPM donné (valeurs calculées sur notre exemple)
Figure 94 : Rendement d'une hélice en fonction de la Vv de l'avion - Hélice à calage fixe, donc pas fixe
Figure 95 : Hélice à pas variable – On fait tourner les pales sur leurs axes respectifs
Figure 96 : Hélice à calage variable – On augmente le calage de la pale pour garder un angle d'incidence alors que la Vv augmente
Figure 97 : Choix de plusieurs hélices pour le même avion
Figure 98 : Efficacité d'une hélice en fonction de la Vv de l'avion - Hélice à calage variable et vitesse constante
Figure 99 : Transmission de l'angle de calage - Piston de commande des pales d'hélice
Figure 100 :Principe de base du régulateur d'hélice
Figure 101 : Les 3 positions du système de régulation hélice
Figure 102 : Plages de régulation d'une hélice à calage variable et vitesse constante
Figure 103 : Moteur Lycoming série O-360 A1A - Performances au niveau de la mer, Wa en fonction de Pa et RPM
Figure 104 : Couplage moteur et hélice à calage fixe - Puissances fournies et absorbées, au niveau de la mer, en fonction du RPM et de la Pa
Figure 105 : Couplage moteur et hélice à calage fixe – Traction fournie par l'hélice en fonction du RPM et de la Vv
Figure 106 : Couplage moteur et hélice à calage fixe – Puissance absorbée par l'hélice en fonction du RPM et de la Vv
Figure 107 : Traction hélice en fonction de Vv et RPM
Figure 108 : Couplage moteur et hélice à calage variable - Puissances fournies et absorbées, au niveau de la mer, en fonction du RPM et de la Pa
Figure 109 :Diagramme de Rith en fonction de différents angles de calage
Figure 110 : Certification en catégorie Normale et Utilisatire du TB10
Figure 111: Extrait du CS-23 sur les manuels de vol, POH et GAMA
Figure 112 : Extrait du manuel de vol du Cirrus SR22, et références à la FAA, FAR, FAR23, EASA, et Gama
Figure 113 : Conditions de performances - CS-23
Figure 114 : Performances Formats and Rules – GAMA
Figure 115 : Définition de la structure d'un manuel de vol – GAMA
Figure 116 : Exemple d'un manuel de vol d'un PA19 - Page de garde et page des performances
Figure 117 : Exemple du manuel de vol d'un SR40, pages de la « Section 5 – Performances »s
Figure 118 : CS 23.1581 General
Figure 119 : Manuel de vol, Performance
Figure 120 : Abaque et tableau – Ex.de valeurs relatives à gauche, absolues à droite
Figure 121 : Précision d'utilisation des données - Section 5
Figure 122 : Section 1 - Généralités – Moteur - DR400-120
Figure 123 : Section 1 - Généralités – Hélice – CESSNA 182
Figure 124 : Section 1 - Généralités – Carburant – CIRRUS SR20
Figure 125 : CS 23.1521 - Powerplant limitations
Figure 126 : Exemple de limitation sur en Beech 33 (la Pa est sur l'axe vertical et le RPM sur l'axe horizontal)
Figure 127 : Manuel de vol d'un DR400-120, Limitations, « Régime maximal d'utilisation normale »
Figure 128 : PA28-181, manuel de vol, section 4, vitesses
Figure 129 : C172R, manuel de vol, section 4, vitesses
Figure 130 : PA28-181, manuel de vol, section 4, checks-lists montée, croisière et descente avec moteur
Figure 131: Exemple de procédures de montée sur un PA28-RT-201
Figure 132 : PA28-181, manuel de vol, section 4, procédures détaillées, montée et descente
Figure 133 : PA28-181, manuel de vol, section 4, procédures détaillées, croisière
Figure 134 : Cirrus SR20, manuel de vol, section 4, procédures détaillées, Fuel Conservation
Figure 135 : PA28-181, manuel de vol, section 4, procédures détaillées, Fuel Conservation
Figure 136 : PA28 - 181, manuel de vol, section 5, performances de montée
Figure 137 : Cessna 172R, manuel de vol, section 5, performances de montée
Figure 138 : PA28 - 181, manuel de vol, section 5, temps, distance et carburant de montée
Figure 139 : Cessna 172R, manuel de vol, section 5, temps, distance et carburant de montée
Figure 140 : Cessna DR400-160, manuel de vol, section 5, temps, distance et carburant de montée
Figure 141 : Socata TB20, manuel de vol, section 5, temps, distance et carburant de montée
Figure 142 : PA28 181, manuel de vol, section 5, réglage de la puissance et consommation
Figure 143 : PA28 181, manuel de vol, section 5, Vv fonction de la puissance
Figure 144 : Cessna 172R, manuel de vol, section 5, performances de croisière
Figure 145 : Cessna 172R, manuel de vol, section 4, performances de croisière
Figure 146 : TB20, manuel de vol, section 5, performances de croisière
Figure 147 : TB20, manuel de vol, section 5, performances de croisière
Figure 148 : Range profil, exemple du GAMA
Figure 149 : Distance franchissable, PA28-181
Figure 150 : Distance franchissable, Cessna 172R
Figure 151 : PA28-RT201, manuel de vol, section 5, distance franchissable, atmosphère standard
Figure 152 : PA28-RT201, manuel de vol, section 5, distance franchissable, atmosphère autre que standard
Figure 153 : Endurance profil, exemple du Gama
Figure 154 : Profiles d'autonomies, C172N
Figure 155 : Profiles d'autonomies, DR400-160
Figure 156 : PA28-RT201, manuel de vol, section 5, autonomie
Figure 157 : PA28-181, manuel de vol, section 5, autonomie
Figure 158 : PA28-181, manuel de vol, section 5, temps, distance et carburant de descente
Figure 159 : PA28-RT201, manuel de vol, section 5, temps, distance et carburant
Figure 160 : Diagramme des puissances nécessaires et utiles en vol stabilisé horizontal
Figure 161 : Les différents types de montées
Figure 162 : Représentation d'une pente à 3° / 5%
Figure 163 : Socata TB20, conditions d'attente
Figure 164 : Commandes pour un GMP à injection et à hélice à calage variable et vitesse constante – PA28 -200RT
Figure 165 : Commandes pour un GMP à injection et à hélice à calage variable et vitesse constante – Beech 33
Figure 166 : Commandes pour un moteur à piston, à hélice à calage fixe, et à carburateur – PA28-181
Figure 167 : Quelques exemples d'instruments moteur (de gauche à droite, RPM, Pa et FF)
Figure 168 : Quelques exemples d'instruments moteur (de gauche à droite, EGT, diverses pressions et températures)
Figure 169 : Performances du moteur, mélange de puissance optimale, PA28-161
Figure 170 : Performances de croisière à la puissance optimale, PA28-161
Figure 171 : GMP à hélice à calage fixe - Notre réglage de richesse de meilleure puissance, avec un EGT
Figure 172 : GMP à hélice à calage fixe - Notre réglage de richesse de meilleure puissance, sans EGT
Figure 173 : PA28-161 - Indications complémentaires sur le réglage de richesse - Section 4
Figure 174 : C177 - Trois mixture présentées dans le manuel de vol
Figure 175 : Performances de croisière à la puissance optimale,TB20
Figure 176 : GMP à hélice à calage variable et vitesse constante, tachymètre, réduction de puissance – RPM, Pa, FF, sans EGT
Figure 177 : Réglage de meilleure puissance sur un TB20
Figure 178 : GMP à hélice à calage variable et vitesse constante, tachymètre, réduction de puissance – RPM, Pa, FF, avec un EGT
Figure 179 : Arrêté du 24 juillet 1991 sur les Conditions d'utilisation des aéronefs civils en aviation générale, version révisée du 19/02/2012, section 5.6.3
Figure 180 : Arrêté du 24 juillet 1991 sur les Conditions d'utilisation des aéronefs civils en aviation générale, section 5.6.4
Figure 181 : Arrêté du 24 juillet 1991 sur les Conditions d'utilisation des aéronefs civils en aviation générale, section 5.6.5
Figure 182 : Devis carburant pour tout type de vol
Figure 183 : Devis carburant pour vol tout vol hors du voisinage du lieu de départ
Figure 184 : Gestion du carburant en vol
Figure 185 : Procedures for VFR flights within CTR Salzburg
Figure 186 : Devis carburant - Première approche
Figure 187 : Devis carburant – Performances moteur
Figure 188 : Devis carburant – Croisière de performance
Figure 189 : Devis carburant – Abaque de montée
Figure 190 : Devis carburant – Abaque de descente
Figure 191 : Exemple de tableau de suivi carburant
Figure 192 : Limitation carburant sur un PA28
Figure 193 : Désamorçage en vol symétrique
Figure 194 : Répartition de l'essence sur un vol symétrique – Le carburant est globalement bien réparti
Figure 195 : Répartition de l'essence sur un vol dissymétrique – 1 bille à gauche (5° de dérapage à cadence nulle), puis 2 billes à gauche (13°) Figure 196 : Effets du vent sur un aller-retour
Figure 197 : Nomenclature hélice

Index du livre

AFM - Aeroplane Flight Manual, 233
altitude critique, 127, 130, 138, 147
altitude de rétablissement, 130
altitude densité, 123
angle de calage (pale d'hélice), 154
AOM - Aircraft Operating Manual, 233
Avance à l’allumage, 79
Avance à l’ouverture à l’admission, 78
Avance à l’ouverture à l’échappement, 78
BHP (Brake Horsepower), 44, 113, 134
BHP (Brake Horsepower, Puissance sur frein) Voir puissance nominale
brassage, 101
BSFC (Brake Specific Fuel Consumption), 44
carburation, 100
Certificat De Navigabilité (CDN), 224
charge
hélice, 84
moteur, 84
Cheval-Vapeur (CV), 108
choc thermique, 65
CHT
implications sur la puissance, 56
importance, 54
raisonnable, 55
CHT (Cylinder Head Temperature), 44
coefficient de puissance (hélice), 175
coefficient de traction (hélice), 176
comburant, 35
combustible, 35
combustion, 79
consommation
distance, 282
horaire, 282
spécifique, 282
consommation spécifique, 45
continu (utilisation en)
explications, 54
contre-pression, 126
Convention de Chicago, 226
conversion
Cheval-Vapeur (CV), Watt (W), Joule/s, 108
HP (Horse Power), CV (Cheval-Vapeur), Watt et kilo Watt (W et KW), BTU par minute, 108
radians/sec, tr/min, tr/sec, 111
couple, 108
réserve de couple, 114
course (piston), 74 croisière
attente, 291
lente, 291
rapide, 291
CS-xx, 224
cuve à flotteur, 102
cycle à 4 temps
déroulement théorique, 75
pratique, 77
théorique, 76
cycle à 4 temps (Stroke), 73
cylindrée (cylindre), 74
détonation, 82
actions immédiates, 84
causes, 82
paramètres, 83
signes annonciateurs, 83
diamètre intérieur (cylindre), 74
distance maximale franchissable (Maxi Range), 283
distribution, 101
dosage
plage de meilleures puissances, 39
riche de meilleure puissance, 39
dosage, 37
1/15, 38
combustion complète, 38
de meilleure puissance, 39
idéal, 38
pauvre de meilleure puissance, 39
stœchiométrique, 38
dosage
de meilleure économie, 39
dosage
plage de meilleure économie, 40
dosage, 101
dosage le plus économique, 39
EASA (Agence Européenne de la Sécurité Aérienne), 224
EGT
pic, 40
Pic EGT, 44
EGT (Exhaust Gas Temperature), 44
Eiffel-Rith (diagramme), 178
FAR-23, 224
FAR-xx, 224
FF (Fuel Flow), 44
force
solide se déplaçant en ligne droite, 104
front de flamme, 39
vitesse de propagation, 39
FT (Full Throttle), 147
Gama (General Aviation Manufacturers Association), 226
GMP (Groupe Moto Propulseur), 207
GPH (US Gallons Per Hour, Gallons US par heure), 44
Guidance Document 9516, 226
hélice
à calage fixe, 186
rendement, 188
à calage variable, 189
à calage variable et vitesse constante, 194
plein grand calage, 195
plein petit calage, 195
régulateur d’hélice, 195
aile tournante, 152
charge, 84
en moulinet (Wind milling), 170
frein (Brake), 169
plan de rotation, 154
principe, 153
principe d’équilibre, 173
profil d’aile, 153
puissance nulle, 169
tractive (puller), 166, 167
transparence (Transparency), 168
HP (Horse Power), 44, 116 ICP (Intra Cylinder Pressure), 44 JAR-23, 224 Joules (J), 106 knocking Voir détonation
limitation avion, 223
certification de l’appareil, 223
exploitation, 224
règles de l’air, 224
limite opérationnelle, 224
MANEX (MANuels d’EXploitation), 233
manuel
de vol, 233
d'exploitation, 233
manuel d’utilisation d’un moteur, 131
abaque de performances au niveau de la mer, 134
abaque de performances en altitude (pleine pression d’admission), 137
abaque de performances en altitude (pression d’admission partielle), 140
manuel de vol
Section 1 – Généralités, 240
Section 2 – Limitations, 243
Section 4 – Procédures normales, 246
Section 5 – Performances, 252
mélange Voir richesse
influence, 38
pauvre, 38
riche, 38
trop pauvre, 39
trop riche, 38
mixture (réglage), 42
EGT, 43
fuel flow, 42
meilleure économie, meilleure puissance, 47
mixtures (types de)
usages, 61
moment d’une force, 109
MP (Manifold Pressure) Voir Pa
Newton (N), 105
Newton-mètre (Nm), 109
OACI (Organisation de l'Aviation Civile Internationale), 226
Pa, 90
causes des pertes de pression, 89
variation, 117
Pa & RPM
considérations, 91
considérations sur ces couples, 126
Moteur à plein régime, 89
moteur arrêté, 86
moteur au ralenti, 87
réglage over square, 95
règles de conduite, 94
Pa (Pression d’Admission), 84
pale d’hélice
angle de calage, 154
compromis, 187
angle d'incidence, 154
axe, 154
axe de rotation, 153
bord d’attaque et de fuite, 154
plan de référence, 154
portance, 153
section, 154
traînée, 153
vriage, 156
paramètre d’avancement Voir paramètre de fonctionnement
paramètre de fonctionnement (), 173
paramètre réduit, 175, 176
paramètres de conception, 173
pas (hélice)
effectif, 164
géométrique, 164
pas (hélice), 163 perte de charge, 89 Pic de Pression (Pic de Pression (PP, Peak Pressure, PPP), 74
plafond
   de propulsion, 283
   réglementaire, 284
PMB Voir point mort bas
PMH Voir point mort haut
POH (Pilot's Operating Handbook), 226
point d’adaptation (hélice), 179
point de fonctionnement, 165
point mort bas (PMB, BDC pour Bottom Dead Center), 73
point mort haut (PMH, TDC pour Top Dead Centre), 73
pointeau, 102, 103
pompe de reprise, 103
pouce de mercure (, 85
PPH (Pound Per Hour), 44
pré-allumage, 82
Pre-ignition Voir pré-allumage
Pression absolue (Manifold Absolute Pressure) Voir Pa
Ps (pression ambiante), 85
puissance
corrections avec l'altitude, 130
effective, 116
max. continue, 66, 215, 244, 245
max. décollage, 66, 245
nominale (rated power), 116
solide en rotation, 110
solide se déplaçant en ligne droite, 107
sur arbre, 116
théorique (Wth), 116
type de, 115
variation fonction de T et Ps, 125
puissance absorbée (hélice), 176
Puissance décollage (Take-off Power), 240
puissance développée (par l’hélice), 176
Puissance maximale continue (Maximum Continuous Power), 240
puissance propulsive (hélice) Voir puissance développée (par l'hélice)
pulvérisation, 101
régime d’adaptation (hélice), 180
règles d’exploitation, 225
règles de l’air, 225
rendement (de l’hélice), 177
Retard à la fermeture à l’admission, 78
Retard à la fermeture à l’échappement, 78
richesse, 38
richesse (usages)
   Atterrissage, 65
   croisière, 64
   décollage, 62
   décollage en altitude, 63
   démarrage moteur, 62
   Descente, 64
   montée, 63
   Positionnement, 65
   puissance importante, 63
   roulage, 62
richesse de meilleure économie
dénominations, 68
richesse de meilleure puissance
dénominations, 69
richesses (avantages, inconvénients, domaines d’utilisations), 68
meilleure économie, 68
meilleure puissance, 69
plein riche, 68
ROP (Rich Of Pic), 57
RPM (Rotation Per Minute), 84
section de pale
vitesse linéaire, 156
vitesse relative, 155
vitesse tangentielle, 157
section de référence, 160
SFC (Specific Fuel Consumption), 44
source de chaleur, 35
sous-alimentation, 130
suralimentation, 130
surcouple (engine over-torque, engine over speed), 244
taux de compression, 74
température (plage)
EGT, CHT, 52
temps de vol est maximum (Endurance Max), 283
temps moteur, 75
temps récepteur, 75
torquemètre, 109
traction (fournie par l’hélice), 176
travail
solide en rotation, 110
solide se déplaçant en ligne droite, 106
triangle du feu, 35
tube de décharge, 102
turbocompresseur, 131
vaporisation, 37, 101
vitesse de montée normale, 286
vitesse de pente de montée maximale (best angle of climb speed), 286
vitesse de taux de montée optimal, 285
Vz max, 285 Watt (W), 107

Corrections de la première édition

Pas pour l’instant !

Ressources

Transfert en cours…

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Maîtriser son GMP pour maîtriser son carburant

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Vous trouverez dans cette page une présentation complète de cet ouvrage, mais aussi un certain nombre de ressources associées à celui ci.

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  • Sous-titres :
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    – Devis et gestion carburant
    – Sans oublier la réglementation et le bon sens…
  • Public concerné : Pilotes privés avion, instructeurs
  • Auteur : Alain HERBUEL
  • Éditeur : Éditions Cépaduès.
  • Date de parution : 10/04/2014
  • Description chez Cépaduès disponible ici.
  • I.S.B.N. : 9782364930988

Mots clés : _

URL symbolique de cette page : http://alain.herbuel.free.fr/GMP

Lexicométrie

Les éléments d’analyse lexicale comme les mots clés ou nuages de mots clés, ont été obtenus grâce à des concepts et outils de l’analyse lexicométrique. La mise en œuvre dans le cadre de cette page a été effectuée à l’aide du logiciel Iramuteq. Merci à Pierre Ratinaud.

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