PILOTAGE DES ULM TRIAXES

<= Notes sur les pratiques techniques

Constitution: Le manche de pilotage permet de commander les surfaces mobiles par l'intermédiaire d'une timonnerie souple (câbles) ou rigide (bielles). L'aileron est levé du coté où est incliné le manche.

Accessoires éventuels:
Équilibre: la gouverne de profondeur assure l'équilibre de vol pour diffèrentes positions du centre de gravité. L'équilibre en roulis et en lacet se réalise naturellement du fait de la symétrie et de la stabilité latérale de l'appareil.

Effet moteur: l'ULM cherche naturellement à conserver sa vitesse

On corrige les effets moteurs par une action sur la gouverne de profondeur

Stabilité en roulis: les ULM actuels sont neutre spirale. On peut avoir:

On a une stabilité spirale si les facteurs tendant à redresser l'appareil sont supérieurs à ceux tendant à l'engager

D'une manière générale la stabilité en roulis est améliorée par l'angle dièdre et la flèche.

Stabilité en lacet: Les ULM sont stables en lacet, c'est à dire qu'ils ont tendance à orienter leur nez dans le lit du vent relatif. Cet effet est indispensable aux virages. Cette stabilité est améliorée par:

Parking: Pour un trois-axe on met le frein de parking et on bloque les gouvernes pour éviter qu'elles ne battent.
Roulage: Nos aéronefs de faibles masses sont sensibles au vent. On doit rouler à la vitesse d'un homme au pas, pour pouvoir s'arrêter rapidement et soulager la structure, surtout sur des pistes en herbes qui peuvent être assez irrégulières. Il faut toujours naturellement veiller à ne pas souffler sur n'importe quoi ou n'importe qui. Pour rouler on doit s'aider des gouvernes aérodynamiques:
Nota: pour avoir de faibles rayons de virages il est utile de tourner au vent.
Décollage: Utiliser une bande roulable suffisamment longue, sensiblement face au vent et à une trouée d'envol acceptable.

Distance de décollage: elle varie beaucoup selon (cf. manuel de vol):

Les phénomènes de gradient (succession de rafales de face) et de coussin d'air favorisent l'envol.

Etapes du décollage:

1- Mise en puissance:

2- Course: On conjugue les actions sur la roulette de direction avec les actions sur le manche, car l'ULM est déjà sustenté, afin d'assurer une trajectoire sans embardée. Si embardée, ne pas vouloir se réaligner à tout prix, mais préférer rester parallèle à l'axe médian.

3- Envol: à la vitesse de décollage, on cabre de manière à prendre l'assiette intermédiaire qui permet de décoller tout en continuant d'accélérer en palier jusqu'à la vitesse de montée choisie

4- Montée: la montée initiale se termine aprés franchissement du dernier obstacle pénalisant. On peut adopter les différents types de montées (cf. infra)

Cas d'un vent de travers:

Donc:
Vol en palier: équilibre stable avec inclinaison nulle (i.e. l'appareil ne pivote pas sur lui même) On adopte une marge de sécurité importante par rapport à la vitesse de décrochage à masse maximale (cf. manuel de vol). En ligne droite sur un appareil bien réglé si l'on relache les commandes l'appareil adoptera de lui même sa vitesse naturelle de vol (alias vitesse de compensation) avec rappel au neutre. Les efforts sur les commandes témoignent de la vitesse:
D'où l'importance du trim (compensation de la gouverne de profondeur) pour voler à la vitesse de croisière.
Vol en montée: le poids admet une composante qui s'ajoute à la traînée. On augmente donc la traction en augmentant le régime moteur. Le paramètre à maintenir constant est la vitesse.

Montée normale: il s'agit du meilleur compromis entre performances en montée, refroidissement du moteur et puissance

Montée à Vz maximale: on atteint une altitude donnée en un temps minimal
Montée à pente maximale: on a le meilleur angle de montée
mais attention:
Vol en descente: le poids admet une composante qui s'ajoute à la traction.
Virage: on doit incliner l'aile vers l'intérieur du virage pour avoir une composante centripète de la portance. Pour un virage à droite (resp. à gauche) on a une action sur le manche à droite (resp. à gauche). Une fois l'inclinaison voulue atteinte on remet le manche au neutre (les ailes modernes sont neutres-spirales)


La portance nécessaire est plus grande qu'en palier, donc:

Pour revenir en palier, on a une action sur le manche dans le sens inverse du virage jusqu'à revenir à inclinaison  nulle.

Limitation: la vitesse de décrochage en virage est supèrieure à la vitesse de décrochage en vol rectiligne. En effet pour une vitesse donnée plus l'inclinaison est forte plus l'incidence est forte. L'inclinaison maximum est donc celle correspondant à l'incidence de décrochage.

Il existe aussi une limite d'inclinaison au delà de laquelle le virage stabilisé en palier est mécaniquement impossible, avec glissade important et/ou piqué et/ou décrochage, avec perte de hauteur importante => attention à faible hauteur

=> avant de virer on adopte une vitesse assurant une certaine marge de sécurité par rapport à la vitesse de décrochage à l'inclinaison escomptée

=> adopter une marge de sécurité encore plus importante en atmosphère turbulente

Symétrie de vol: elle est nécessaire car le vol dérapé détériore l'aérodynamique. Ce phénomène est d'autant plus marqué que l'incidence est forte, donc à grande inclinaison ou à faible vitesse. On la matérialise par un brin de laine placé en dehors des perturbations aérodynamiques et du champs d'influence de l'hélice. La régle est que le pied attire la ficelle.

Facteur de charge: Il indique de combien est multiplié le poids apparent (Addition du poids et de la force centrifuge due au virage). Il augmente avec l'inclinaison. Le facteur de charge est limité par la résistance structurale de l'appareil.

Roulis induit: la partie de l'aile extérieure au virage décrit une trajectoire plus longue que la partie intérieure, sa vitesse et donc sa portance est plus importante et elle tend à se soulever. Sur certains appareils cela nécessite d'agir faiblement et de façon permanente sur le manche vers l'extérieur du virage

Décrochage en virage: En ULM existe une grande différence d'incidence locale à grande inclinaison (voilure souple). L'aile du coté intérieur décroche en premier. Si le pilote essai de contrer, l'effet de la forte incidence pourra être amplifié par l'augmentation  locale d'incidence due à l'aileron maintenant baissé. Il vaut mieux dans ce cas accompagner le virage pour éviter le décrochage, puis revenir au neutre aprés. 

Spirale engagée: lors d'une inclinaison trop forte l'appareil s'engage dans une spirale de plus en plus serrée avec une vitesse croissante et un taux de chute important

=> cf. manuel de vol

Autorotation: une incidence trop forte et un dérapage important peut entraîner une autorotation avec fort dérapage et taux de chute important

=> cf. manuel de vol

Atterrissage:

1-approche: évolutions permettant d'accorder son éloignement au terrain et sa hauteur/sol. On effectue un tour de piste:

  1. vent arrière
  2. étape de base
  3. finale
Le plus souvent le tour de piste standard s’effectue par des virages par la gauche (on dit main gauche). Quand ce n’est pas le cas, à causes d’obstacles, zones sensibles, etc. on utilise un circuit à main droite, avec succession de virages par la droite (ce fait est signalé dans l’aire à signaux de l’aérodrome concerné)

Aprés le dernier virage on choisit comme repère un point de visée sur le terrain et on estime la pente de la droite qui nous relie à ce point. Elle doit être supérieure ou égale à la finesse moteur coupé. On choisit ce point en fonction des obstacles et des éventuels emcombrements de la piste.

2- entrée en finale et finale:

but: 

dés qu'on est au point d'entrée on réduit les gaz:
En effet avec une réduction d'incidence le 3-axes n'accélère pas autant qu'un avion ou qu'un planeur. Cela est du à une faible charge alaire ainsi qu'à une polaire aux performances trés dégradées aux grandes vitesses

La finale se fait à une vitesse sensiblement plus élevée que la vitesse de croisière moteur coupé. On adopte la Vitesse Optimale d'Approche (VOA), qui peut être majoré en cas de vent fort ou de turbulences

Attention:

Choix de la pente: (cf. manuel de vol)

Effet du gradient: l'ULM subit une succession de rafales arrières, donc la vitesse/air diminue, l'incidence augmente, et la vitesse/sol augmente. Les performances sont dégradées.

3-arrondi: le but est de mettre l'ULM en contact avec le sol et l'arrêter sur une distance compatible avec la longueur de la piste disponible. Pour cela:

Le palier de décélération est augmenté par l'effet de sol (coussin d'air augmentant la portance et la finesse)
=> Il est donc préférable en finale de voler plus vite que pas assez.

attention: la position cabrée peut être limitée par le toucher de la roulette avant (train classique, configuration rare de nos jours)

incidents lors de l'arrondi:

4- Arrêt du moteur aprés le vol: cf. manuel de vol
Parachute de secours: ll doit être choisit en fonction du poids total admissible donné par le constructeur, au point du vue résistance du parachute et vitesse de descente. Le transport et le stockage doit se faire dans un endroit propre et aéré, le parachute en nylon craignant le soleil et l'humidité.
Parachute de secours pyrotechnique: