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La vitesse vraie (TAS)

Phraséologie Anglaise

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1 : Etalonnage de l'anémomètre

On a vu que la pression dynamique (Pd) est fonction de la masse volumique de l'air () ; or celle-ci varie avec la pression (donc avec l'altitude) et avec la température. Il est donc impossible d'étalonner les anémomètres pour toutes les valeurs possibles de . C'est pourquoi, par convention, les anémomètres sont étalonnés en atmosphère standard au niveau de la mer (ISA - MSL), c'est-à-dire pour une pression atmosphérique de 1013,2 hPa et une température de +15 °C, conditions pour lesquelles la masse volumique de l'air sec vaut = 1,225 kg/m3 et sa densité relative = 1 (voir fascicule 2 - Météorologie).

En conséquence, on peut dire que la CAS est l'indication que donnerait un anémomètre parfait branché sur des prises parfaites, volant au niveau de la mer en atmosphère standard :

On a vu (§ 3.1) que la vitesse vraie est donnée par la relation :

qui fait intervenir la masse volumique REELLE de l'air (). Le rapport TAS / CAS vaut donc :

Comme ( / ) est l'inverse de la densité relative de l'air (), il vient :

On voit que l'égalité TAS = CAS ne sera vérifiée que si = 1, c'est-à-dire pour une altitude-densité égale à 0 (voir fascicule 2 - Météorologie).

2 : Influence de la pression ou de l'altitude

On sait que la densité de l'air est fonction de sa pression et de sa température. En atmosphère standard (ISA), la densité diminue lorsque l'altitude augmente. En conséquence, pour une montée à CAS constante donc à IAS constante, la TAS augmente avec l'altitude.

Par exemple, en atmosphère standard (ISA), on obtient, en fonction de l'altitude-pression (1) :

    à 0 ft :TAS = CAS
    à 5000 ft :TAS = 1,078 CAS
    à 10000 ft :TAS = 1,164 CAS

Si l'on se souvient que la portance et la traînée ont pour expression :

on peut constater, par exemple, qu'il faut une TAS de 107,8 kt à 5000 ft, en atmosphère standard, pour créer la même portance et la même traînée qu'une CAS de 100 kt au MSL.

La portance et la traînée diminuent avec la masse volumique de l'air mais l'équilibre L = G (portance = poids) est maintenu grâce à l'augmentation de vitesse résultant de la diminution de la traînée.

En première approximation, on peut admettre, entre 0 à 10.000 ft en atmosphère standard, que la TAS augmente en moyenne d'environ 1,6% pour une augmentation d'altitude de 1.000 ft.

3 : Influence de la température

A pression constante, la densité de l'air diminue lorsque la température augmente. Il faut donc appliquer à la TAS, une correction qui sera fonction de l'écart entre la température réelle et la température qui régnerait au niveau de l'avion en conditions standard.

On peut considérer en première approximation que la TAS augmente de 1% pour un écart de température positif de 5° C par rapport à la température standard.

Exemple :
Soit une CAS de 100 kt. La TAS à 10.000 ft, en atmosphère standard (température = - 5°C), sera de 116,4 kt comme on l'a vu ci-dessus. A la même altitude-pression, mais avec une température de + 5°C (ISA + 10), la TAS est augmentée de 2 % et devient 116,4 x 1,02 = 118,7 Kt.

Ces méthodes de calcul de la TAS ne sont évidemment pas très pratiques. On utilise de préférence le calculateur de vol (Flight Computer) dont la description et le mode d'utilisation sont donnés en annexe du fascicule 2 - Navigation.

4 : Calcul de la TAS à l'aide du computer

(Fig. 3.7)

Pour calculer la TAS, il faut connaître l'altitude-pression et la température extérieure que l'on appelle souvent COAT (Corrected Outside Air Temperature) (2), ou ce qui revient au même, l'altitude-densité.

Connaissant la CAS (ou RAS), la température extérieure et l'altitude-pression, on détermine la TAS comme suit :

- dans la fenêtre marquée AIRSPEED, sur le disque intérieur, placer l'une en face de l'autre les valeurs de la COAT et de l'altitude-pression (Pressure-Altitude) ;
- sur l'échelle extérieure, lire la vitesse vraie (TAS) en regard de la vitesse corrigée (CAS) de l'échelle mobile intérieure.


Fig 3.7

Exemple :
Alt-pression = 10000 ft ;
COAT = -10°C ; CAS = 100 kt.
Résultat : TAS = 115,5 kt.

5 : Anémomètre à affichage direct de la TAS

Certains anémomètres sont équipés d'un disque mobile qui fait apparaître, dans une fenêtre du cadran, une échelle d'altitude-pression se déplaçant le long d'une échelle fixe de température, et une échelle de vitesse (TAS) se déplaçant au bord de l'échelle fixe de l'IAS (Fig. 3.8).

Le pilote peut commander manuellement la rotation du disque mobile pour aligner l'altitude pression et la température extérieure ce qui permet de lire simultanément l'IAS sur l'échelle fixe et la TAS sur l'échelle mobile.

Ce dispositif réalise en fait la même opération que celle indiquée ci-dessus pour le computer.


Fig 3.8

(1) L'altitude-pression est l'altitude lue sur l'altimètre calé sur 1013,2 hPa (voir fascicule 2 - Météorologie).

(2) Il s'agit de la température extérieure corrigée pour les effets de la compressibilité de l'air mais ces effets sont négligeables pour les vitesses inférieures à 200 kt.