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Timestamp: 2017-02-20 11:11:07+00:00
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Distances et vitesses associées au décollage gros avions Histoire de l'aviation
DISTANCES ET VITESSES ASSOCIÉES AU DÉCOLLAGE GROS AVIONS
Rappel Gros avions CS-25 et Far 25
On entend par «Gros avion», un avion de plus de 5670 kg certifié de poids maximal au décollage. La catégorie «Gros Avion» n'inclut pas la catégorie de l'avion de transport régional (commuter).
La trajectoire de décollage La trajectoire de décollage s'étend depuis le départ arrêté jusqu'à un point du décollage auquel l'avion se trouve à 1500ft au-dessus de la surface de décollage, ou jusqu'au point auquel le passage de la configuration « décollage » à la configuration « en route » est terminé et une vitesse VFTO est atteinte.
- La trajectoire d'envol composée de plusieurs segments Paramètres influents sur les performances au décollage
La trajectoire de décollage doit être déterminée par une démonstration de décollage continu ou par une synthèse à partir des segments.Dans ce cas les segments doivent être clairement définis et doivent être liés à des changements distincts de la vitesse, de la configuration des hypersustentateurs, de la puissance ou de la poussée. Distance de décollage
C’est la trajectoire ayant pour origine le lâcher des freins (ou mise en puissance) et le passage des 35ft . Elle se décompose en une phase de roulage au sol et une phase aérienne.
La phase aérienne est comprise entre VLOF et le passage de la hauteur de sécurité de 35ft ou 15ft en cas de panne moteur sur piste mouillée. La distance de décollage est déterminée de 2 façons:
- Avec panne du moteur Pour les mêmes conditions (metéo, poids etc...) la valeur retenue sera la plus grande des deux. Décollage sans panne moteur (AEO All Engine Operating)
Le décollage sans panne moteur est heureusement le cas le plus fréquent. L’avion est au point d’arrêt en début de piste en configuration becs/volets de décollage. Mise en puissance et accélération, lorsque la vitesse de rotation VR est atteinte, le pilote tire progressivement sur le manche pour afficher l'assiette de montée. Cette rotation se fait à vitesse de tangage quasi-constante. L'avion continue à accélérer pour atteindre la vitesse de décollage VLOF et quitter totalement le sol.
L’avion doit atteindre la vitesse de sécurité au décollage V2 avant le passage des 35ft .
L’avion est au point d’arrêt en début de piste, mise en puissance et accélération avec tous les moteurs en fonctionnement, jusqu'à une vitesse VEF (Engine failure) où l’un des moteurs tombe en panne mais l'avion continue à accélérer avec un moteur en panne. L'équipage s'aperçoit de la panne mais la vitesse de décision V1 étant atteinte le pilote décide de continuer le décollage. L'accélération continue et la vitesse de rotation VR étant atteinte, le pilote tire progressivement sur le manche pour afficher l'assiette de montée. L'avion continue à accélérer pour atteindre la vitesse de décollage VLOF et quitter totalement le sol.
Sauf pour la rentrée du train et la mise en drapeau de l'hélice si celle-ci se fait automatiquement MDA , la configuration de l'avion ne peut pas être changée, et aucun changement de puissance ou de poussée qui nécessite une action du pilote peut être faite avant que l’avion n’ait atteint la hauteur de 400ft au-dessus de la surface de décollage. La perte d'un moteur entrainant une diminution de poussée et une augmentation de traînée de frottement (moteur tournant en moulinet) la pente de montée sera plus faible. Décollage interrompu avec panne moteur (RTO Rejected Take-Off) Le décollage interrompu ou accélération-arrêt, se passe uniquement au sol pendant la phase de roulage.
Les actions du pilote pour arrêter l'avion sont la réduction de poussée, le freinage et la sortie des spoilers et/ou aérofreins. Les reverses qui sont utilisées opérationnellement, ne sont prises en compte pour la certification que pour une accélération-arrêt sur piste mouillée.
Décollage interrompu sans panne moteur Un décollage peut être interrompu pour une raison autre qu’une panne moteur. La décision d’interrompre le décollage au lieu de le continuer doit être prise au plus tard à la vitesse de décision V1 . La procédure pour arrêter l'avion est la même qu'avec une panne moteur. Trajectoire d'envol avec panne moteur
On considère que le moteur critique est en panne et les moteurs restants sont à la puissance de décollage ou de poussée disponible. La réglementation impose des pentes de montée minimale selon les différentes phases de la trajectoire d'envol.
Ces pentes exprimées en % sont des pentes air.
Note 1 La pente de montée minimale entre VLOF et la rentrée totale du train devra être:
- le moteur critique en panne
- pour avion à hélices, l'hélice dans la position qu'elle prend rapidement et automatiquement
Note 2 La pente de montée minimale stabilisée après la rentrée totale du train et le passage des 400ft devra être:	- 2,4% pour les bimoteurs
- 2,7% pour les trimoteurs
- 3% pour les quadrimoteurs
- le moteur critique en panne - pour avion à hélices, l'hélice dans la position qu'elle prend rapidement et automatiquement
Note 3 La pente de montée minimale stabilisée avec les volets rentrés au passage des 1500ft devra être:
- le moteur critique en panne - pour avion à hélices, l'hélice en position traînée minimale (drapeau)
- le ou les moteurs restant à la puissance maximale continue ( MC )
- une vitesse de montée à VFTO .
Trois cas sont possible : - La longueur de piste est égale à la distance de décollage - La longueur de piste est inférieure à la distance de décollage - La longueur de piste est supérieure à la distance de décollage La longueur de piste est égale à la distance de décollage
La réglementation CS 25 et Far 25 définit une longueur de piste nécessaire pour un décollage (avec et sans panne) ou pour un décollage interrompu, sur piste sèche et sur piste mouillée, en prenant des marges de sécurité par rapport aux distances de décollage.
La longueur de piste sèche est égale à la distance de décollage
La longueur de la piste sèche au décollage devra être la plus grande des deux valeurs suivantes: - Distance horizontale le long de la trajectoire de décollage à partir du début du décollage jusqu'au point où l'avion a atteint 35ft au-dessus de la surface de décollage, avec panne moteur.
- Distance horizontale le long de la trajectoire de décollage à partir du début du décollage jusqu'au point où l'avion a atteint 35ft au-dessus de la surface de décollage, multipliée par 115% , avec tous les moteurs en fonctionnement. La longueur de piste mouillée est égale à la distance de décollage
La longueur de la piste mouillée au décollage devra être la plus grande des deux valeurs suivantes:
- Distance nécessaire de décollage sur piste sèche déterminée comme ci-dessus. - Distance horizontale le long de la trajectoire de décollage à partir du début du décollage jusqu'au point où l'avion passe à 15ft (au lieu de 35ft) au-dessus de la surface de décollage avec une panne moteur et atteindre V2 avant le passage des 35ft La longueur de piste est inférieure à la la distance de décollage
Un avion est autorisé à décoller sur des pistes moins longues que la longueur de piste nécessaire à condition qu’un prolongement dégagé en bout de piste, (Voir Les différentes pistes) soit suffisamment grand pour que l'ensemble (prolongement dégagé + longueur de piste) soit au moins égal à la longueur de piste nécessaire de l’avion selon les paramètres actualisés.
Il faut également que la longueur de piste (sans tenir compte du prolongement dégagé) soit au moins aussi grande que la distance entre le point de départ du décollage et le point équidistant entre l’endroit où l’avion atteint VLOF et l’endroit où l’avion passe la hauteur de sécurité hauteur de sécurité = hs . La longueur de piste sèche est inférieure à la distance de décollage La longueur de la piste sèche devra être la plus grande des deux valeurs: - Distance parcourue le long de la trajectoire de décollage à partir du début du décollage jusqu'au milieu du segment entre le moment où VLOF est atteint et le passage des 35ft au-dessus de la surface de décollage, avec un moteur en panne.
- Distance parcourue le long de la trajectoire de décollage à partir du début du décollage jusqu'au milieu du segment entre le moment où VLOF est atteint et le passage des 35ft au-dessus de la surface de décollage multipliée par 1.15 avec tous les moteurs en fonctionnement.
Note : Sur piste sèche, la longueur de piste au décollage d’un bimoteur avec panne moteur est plus grande que la longueur de piste d’un décollage sans panne moteur multipliée par 1.15 .
Pour les quadrimoteurs, ces longueurs sont pratiquement équivalentes. La longueur sur piste mouillée est inférieure à la distance de décollage La longueur de la piste mouillée devra être la plus grande des deux valeurs: - Distance parcourue le long de la trajectoire de décollage à partir du début du décollage jusqu'au point où l'avion passe à 15ft au-dessus de la surface de décollage avec une panne moteur et atteindre V2 avant le passage des 35ft - Distance parcourue le long de la trajectoire de décollage à partir du début du décollage jusqu'au milieu du segment entre le moment où VLOF est atteint et le passage des 35ft au-dessus de la surface de décollage multipliée par 1.15 avec tous les moteurs en fonctionnement.
Exemple : un Airbus 320 décolle sur une piste de 3000 mètres de longueur. Suivant les paramètres pour le décollage (poids, température, altitude de l'aéroport etc...) la distance de piste nécessaire pour le décollage est de 2000 mètres.
Dans ce cas la piste étant non limitative, l'équipage augmentera la valeur de V1 . Et V1 pourra même être égale à VR .
Longueur de piste pour une accélération-arrêt (RTO Rejected Take-Off)
La distance de décollage interrompu sur piste séche est déterminée de 2 façons:
- Avec panne moteur - Sans panne moteur
Avec panne moteur : Le décollage interrompu consiste à accélérer l’avion avec tous les moteurs en fonctionnement, le moteur critique tombe en panne à VEF et le pilote effectue la première action pour interrompre le décollage à V1 et freiner l'avion jusqu'à l'arrêt complet de l'appareil.
Sans panne moteur : L'avion accélère avec tous les moteurs en fonctionnement, le pilote effectue la première action pour interrompre le décollage à V1 , et freiner l'avion jusqu'à l'arrêt complet avec tous les moteurs encore en fonctionnement.
Longueur de piste nécessaire sur une piste séche (RTO)
Lors d'une accélération-arrêt la réglementation prévoit une marge de sécurité supplémentaire, correspondant à la distance que parcourrait l’avion durant 2 sec à la vitesse V1 . Par conséquent, avec la vitesse de décision V1 exprimée en m/s, cette marge de sécurité supplémentaire sera égale à 2 secondes à la vitesse V1 .
- distance pour accélérer l'avion de VEF à V1 en supposant que le moteur critique tombe en panne à VEF - distance parcourue en 2 sec à la vitesse de V1 - distance pour freiner l'avion de V1 plus 2 sec jusqu'à l'arrêt complet de l'appareil.
Longueur de piste nécessaire sur une piste mouillée (RTO)
La longueur de piste nécessaire pour un décollage interrompu sur piste mouillée est définie comme le maximum entre la longueur de piste nécessaire sur piste sèche et la distance de décollage interrompu calculée sur piste mouillée lors des essais pour l'obtention du certificat de navigabilité.