A N N E X E  1
    FIXANT LES CONNAISSANCES NECESSAIRES POUR L'OBTENTION
    DU BREVET DE PILOTE D'ESSAIS D'HELICOPTERES
    TITRE Ier
    COURS THEORIQUES
    La liste des sujets traités dans chacun des chapitres constituant l'ensemble des cours théoriques est pratiquement identique à celle figurant dans le programme de pilote d'essais expérimental d'hélicoptères, toutefois ces cours se limitent à une approche théorique très simplifiée.
    1. Aérodynamique
    Ce cours expose les principales notions de thermodynamique et d'aérodynamique, ainsi que les équations caractérisant le comportement des fluides et de l'atmosphère, dans le but de fournir les éléments nécessaires à la compréhension des cours fondamentaux « mécanique du vol » et « moteurs ».
    1.1. Aérodynamique théorique
    1.1.1. But :
    Ce cours rappelle et précise les notions de thermodynamique et de mécanique nécessaires à l'étude d'un fluide au repos ou en mouvement. Il étudie les écoulements, les ondes de choc, établit les formules fondamentales définissant les altitudes, les vitesses, le nombre de Mach.
    1.1.2. Programme.
    - le fluide au repos : définition des principales grandeurs ;
    - les éléments de thermodynamique ;
    - la définition de l'atmosphère standard, lois de variation ;
    - le fluide en mouvement : nombre de Mach, lois de Bernoulli, de Saint Venant ;
    - la définition des vitesses, air, conventionnelle, équivalente et utilisation des abaques et tables de calculs ;
    - l'écoulement dans une tuyère : vitesse limite, Mach critique ;
    - l'onde de choc plane, l'onde de choc oblique.
    1.2. Aérodynamique expérimentale
    1.2.1. But :
    Ce cours décrit qualitativement et quantitativement les principaux phénomènes liés à l'écoulement d'un fluide autour d'un corps. Il définit les grandeurs caractérisant ces phénomènes, et établit les équations reliant ces grandeurs, en insistant sur leur application aux essais en vol.
    1.2.2. Programme :
    1.2.2.1. Etude physique de l'écoulement de l'air :
    - écoulement dans un tube de courant ;
    - compressibilité.
    1.2.2.2. Les profils d'aile :
    - caractéristiques géométriques ;
    - écoulement autour d'une aile ;
    - forces aérodynamiques : portance, traînée, influence de la forme, du Mach ;
    - le moment de tangage : coefficients de moment, influence de la forme, foyer, centre de poussée ;
    - polaires de Lilienthal et Eiffel.
    2. Mécanique du vol
    2.1. But
    Le cours présente les grandeurs et les équations permettant de décrire le mouvement d'un hélicoptère par rapport à l'air et à différents repères terrestres. Il fournit les éléments permettant de caractériser les performances et les qualités de vol d'un aéronef.
    2.2. Programme
    2.2.1. Introduction :
    Paramètres généraux, trièdres, équations générales du vol, conventions, notations.
    2.2.2. Performances :
    - le rotor en vol stationnaire, vitesse induite, puissance induite ;
    - le rotor en vol vertical ;
    - le rotor en autorotation ;
    - la translation, bilan de puissance.
    2.2.3. Qualités de vol :
    - mécanique du rotor, battements, traînée ;
    - rotor rigide, articulé, pendulaire, solutions nouvelles ;
    - équilibre du rotor en stationnaire et en translation ;
    - stabilité longitudinale et latérale statique ;
    - maniabilité, stabilité longitudinale et transversale dynamique.
    2.2.4. Domaine de vol, vibrations, contraintes.
    3. Moteurs
    3.1. But
    Ce cours est plus particulièrement orienté sur le fonctionnement des différents types de turbomachines : turbomoteur ou turbopropulseur à turbine libre et à turbine liée, ainsi que sur les spécificités d'avionnage et de régulation des hélicoptères.
    Il présente les différents composants d'une turbomachine, le fonctionnement et les limitations associées, les paramètres influents, les principes de régulation et les problèmes d'avionnage. En outre, sont explicités les problèmes rencontrés dans les essais en vol.
    Des rappels pratiques sur les moteurs à explosion complètent ce cours.
    3.2. Programme
    3.2.1. Fonctionnement des turbomachines :
    - définition des différents types de turbomachines ;
    - fonctionnement des différents éléments :
    - entrée d'air ;
    - compresseur ;
    - chambre de combustion ;
    - turbine ;
    - tuyère ;
    - rendements ;
    - paramètres réduits ;
    - limitations ;
    - fonctionnement dans le champ compresseur et adaptation.
    3.2.2. Régulation :
    - principes généraux ;
    - régulation hydromécanique ;
    - régulation numérique.
    3.2.3. Avionnage d'un turbo moteur sur hélicoptère :
    - entrée d'air ;
    - circuit carburant ;
    - drainage ventilation.
    3.2.4. Le moteur à explosion :
    - paramètres influents sur la puissance ;
    - limitations ;
    - utilisation des courbes de performances.
    4. Mesures
    4.1. But
    L'objectif du cours « mesures » est de fournir les définitions et les bases techniques nécessaires à l'exercice de la profession de pilote d'essais. Il doit faire apparaître les principales caractéristiques des installations de mesure relatives à certaines grandes catégories d'essais : performances, qualités de vol, ou systèmes.
    A l'issue du cours les stagiaires devront être en mesure de participer à la rédaction d'une expression de besoin d'installation de mesure, de comprendre le rôle de ses différents composants, et d'analyser l'impact des choix effectués sur l'exploitation des résultats d'essais.
    4.2. Programme
    Vocabulaire, termes de métrologie, définitions ; notions de précision et d'incertitude.
    Généralités sur les systèmes de mesures : différents constituants, environnement dans le cadre des essais en vol, éléments généraux dimensionnants.
    Notions sur les techniques de base : codage, échantillonnage, multiplexage.
    Description des composants de l'installation de mesure, techniques associées.
    L'acquisition, la génération des messages : description des différents formats.
    La synchronisation, la génération du temps « bord ».
    L'enregistrement, la restitution des informations en temps réel et en temps différé.
    La télémesure : constituants de la chaîne, conditions d'emploi, types d'utilisation.
    Les systèmes de restitution de trajectoire.
    5. Règlements. - Qualification des aéronefs militaires
    Certification des aéronefs civils
    5.1. But
    Ce cours doit permettre de connaître l'existence et le champ d'application des principales dispositions réglementaires relatives aux essais en vol sur les plans techniques et juridiques (réglementations nationales et étrangères).
    En ce qui concerne plus particulièrement les programmes militaires, ce cours traite de la nature et des processus d'élaboration des « Fiches de caractéristiques militaires ». Il évoque les exigences contractuelles et les « spécifications techniques ». Il présente le processus de qualification.
    En ce qui concerne plus particulièrement les aéronefs civils, ce cours évoque les différents règlements de certification et présente l'organisation des travaux correspondants.
    5.2. Programme
    Organismes responsables.
    Portée, évolution des règlements.
    Eude des règlements civils en vigueur (certification FAR, JAR, réception).
    Conduite d'un programme militaire : fiches caractéristiques, exigences contractuelles, qualification, réception.
    Réglementation applicable aux essais en vol.
    Nota. - L'étude détaillée de certaines parties des règlements de certification sera explicitée dans le cadre du cours « Pratique des essais ».
    6. Systèmes
    Ce cours introduit la notion de système et décrit les caractéristiques et limitations générales inhérentes à tout système.
    Il présente les principaux concepts, sous-ensembles et ensembles d'équipements sur lesquels repose l'aéronautique moderne : commandes de vol électriques, systèmes de navigation, aides à la conduite du vol, systèmes d'armes, moyens liés à la mission, ergonomie des postes de pilotage, dans le domaine civil et militaire.
    Pour chaque système ou sous-système, le principe de fonctionnement sera rappelé. Les principales caractéristiques (fonctionnalités, performances, limitations) en seront décrites d'un point de vue utilisateur, en identifiant particulièrement celles qui sont mesurables ou évaluables. Les méthodes et moyens d'essais associés seront présentés.
    A l'issue du cours, le stagiaire doit être capable de définir et réaliser les essais permettant de caractériser le domaine de fonctionnement et d'utilisation ainsi que les performances des systèmes ou sous-systèmes d'aéronefs. Il sera en mesure d'utiliser les résultats d'essais pour porter un avis pertinent sur les conditions d'utilisation et les performances de ces systèmes.
    L'instruction portera sur les principes généraux suivants :
    - asservissements, critères de stabilité ;
    - la sécurité des systèmes et leur intégration ;
    - utilisation des moyens de simulation, des bancs d'intégration.
    Certains des systèmes énumérés ci-après seront plus particulièrement étudiés :
    - pilotes automatiques, aides au pilotage, systèmes de gestion du vol ;
    - commandes de vol électriques, lois de pilotage ;
    - avionique, viseur tête haute, écrans de visualisation, symbologie ;
    - systèmes de navigation ;
    - les radars ;
    - les systèmes d'armes et les conduites de tir ;
    - les contre mesures ;
    - les systèmes optroniques.
    7. Facteurs humains
    7.1. But
    Ce cours vise à donner aux stagiaires les outils essentiels nécessaires à l'évaluation de l'adaptation à l'homme des systèmes et des interfaces associées.
    7.2. Programme
    Eléments de physiologie aéronautique, d'anthropométrie et d'ergonomie basique.
    Bases de l'ergonomie cognitive (charge de travail, erreur, représentation mentale) et étude des facteurs influents (culture, expérience, fatigue).
    Pratique de l'évaluation (scénario, acteurs, observateurs, critères de complexité ergonomique).
    Application pratique : évaluation d'une interface en simulation.
    8. Pratique des essais
    8.1. But
    Enseigner les méthodes d'essais et les contraintes liées aux moyens utilisés.
    Le cours de pratique des essais est la synthèse de tous les autres cours de base. Chaque exercice type y est traité depuis les fondements théoriques jusqu'à la rédaction du rapport d'essai ou du compte rendu de vol en passant par les problèmes d'exécution du vol et ceux concernant l'exploitation des mesures.
    Des exercices types, spécialement démonstratifs, sont choisis pour acquérir et développer les méthodes de travail en équipe d'essais. Ces exercices mettent particulièrement en évidence les notions de sécurité, d'efficacité et de qualité de mesures. Ils développent également l'esprit critique, les qualités d'analyse et de synthèse, et les capacités à présenter des résultats. Certains de ces exercices comportent la démonstration d'exigences réglementaires. Dans le cas où, pour un thème donné, d'autres méthodes d'essais existent, elles sont évoquées.
    A ces exercices de base s'ajoutent des essais moteurs, des études d'aérosystèmes ainsi que des exercices d'évaluation et de réception des hélicoptères.
    8.2. Programme
    8.2.1. Le vol d'essais :
    Préparation, exécution, exploitation du vol d'essais. L'équipe d'essais : responsabilités de chaque membre de l'équipe.
    8.2.2. Identification de l'aéronef : visite de sécurité, pesée, centrage, commandes de vol, systèmes, etc.
    8.2.3. Etalonnages anémobaroclinométriques.
    8.2.4. Performances :
    - vol vertical ;
    - palier ;
    - montée et descente, autorotation ;
    - plafond.
    8.2.5. Qualités de vol :
    - caractéristiques longitudinales ;
    - manoeuvrabilité ;
    - stabilité longitudinale, statique et dynamique ;
    - stabilité latérale, statique et dynamique.
    8.2.6. Etude du domaine de vol, niveau vibratoire, contraintes.
    8.2.7. Démonstration de pannes moteur :
    - zones d'insécurité ;
    - procédures multimoteurs.
    8.2.8. Essais moteurs :
    - vérification du domaine de fonctionnement ;
    - rallumage ;
    - régulation.
    8.2.9. Résonance sol.
    8.2.10. Etudes d'aérosystèmes :
    - simulation pilotée, interface homme/système ;
    - bancs d'essais sol, vol ;
    - treuil, élingue ;
    - étude de systèmes sur hélicoptères modernes :
    - systèmes intégrés ;
    - systèmes d'armes ;
    - pilote automatique, stabilisateurs.
    8.2.11. La réception.
    8.2.12. L'évaluation d'hélicoptère.
    Cet exercice a pour but de développer chez les stagiaires la capacité à réunir dans des conditions limitées de temps et de moyens, les informations nécessaires pour porter un jugement sur un matériel donné pour une mission donnée.
    9. Sécurité
    9.1. But
    Le but de ce cours est de donner aux stagiaires l'ensemble des éléments permettant de maintenir un niveau optimum de sécurité lors des vols effectués au cours du stage. De façon plus générale, il vise également à développer l'esprit de sécurité propre aux essais en vol.
    9.2. Programme
    Connaissance de la plate-forme, des moyens de contrôle, des procédures.
    Connaissance des différents aéronefs.
    Le matériel de sécurité sauvetage.
    Conférences « sécurité des vols ».
    10. Circuits. - Equipements
    Les spécificités des essais des systèmes ci-dessous pourront être abordées :
    10.1. Génération électrique
    10.2. Génération hydraulique, freinage
    10.3. Dégivrage
    10.4. Oxygène
    10.5. Conditionnement
    TITRE II
    EXERCICES PRATIQUES EN VOL
    Ces exercices sont le prolongement et la mise en application des cours de pratique des essais. On s'attachera à donner aux stagiaires une expérience diversifiée sur différents types d'aéronefs et leurs systèmes, et à favoriser le travail en équipe de façon à leur faire acquérir la maîtrise de toutes les phases du vol d'essais (préparation, ordre d'essais, vol, exploitation) et des références leur permettant d'affiner et de motiver leur jugement.
    Les exercices types peuvent donner lieu à une démonstration, un entraînement, une exécution. Certains d'entre eux peuvent donner lieu à l'utilisation de simulateurs.
    La liste des exercices est pratiquement identique à celle figurant dans le programme de pilote d'essais expérimental d'hélicoptères ; toutefois il est demandé aux stagiaires de n'en maîtriser l'exécution que pour ceux relevant de la classification d'essais B.
    Ces exercices en vol portent sur :
    1. Les techniques de pilotage en essais
    2. Les techniques d'étalonnage
    3. Les techniques de mesure des performances
    Vol vertical.
    Palier.
    Montée et descente, autorotation.
    Plafond.
    4. Les techniques de vérification des qualités de vol
    Information sur les caractéristiques longitudinales.
    Information sur la stabilité longitudinale statique et dynamique.
    Information sur la stabilité transversale statique et dynamique.
    Manoeuvrabilité.
    Maniabilité longitudinale, latérale.
    Mesure des efforts.
    Qualités de vol avec aides au pilotage.
    5. Etude du domaine de vol, niveau vibratoire, contraintes
    6. Démonstration de pannes moteur
    Zones d'insécurité.
    Procédures multimoteurs.
    7. Les techniques d'essais moteur
    Domaine de fonctionnement.
    Rallumages.
    Régulation.
    8. L'étude de systèmes
    Interface homme-système sur simulateur.
    Lois de commandes de vol électriques (CDVE).
    Systèmes divers sur aéronef bancs d'essais, jumelles de vision nocturne (selon disponibilité).
    Aides au pilotage, pilote automatique, visualisations.
    Systèmes intégrés de gestion du vol.
    Systèmes d'armes.
    9. L'évaluation d'hélicoptère
    10. La réception d'hélicoptère
    11. Vols d'information
    Sur un ou plusieurs des thèmes suivants : treuil, élingue, vol en montagne, vols avions.