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Utilisation du variomètre

Phraséologie Anglaise

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  • Le variomètre est un instrument de contrôle et non de pilotage.
  • Il peut servir à adopter des taux de montée ou de descente déterminés, ou à contrôler l'horizontalité du vol.
  • Il permet de déceler, plus rapidement que l'altimètre, une amorce de montée ou de descente.
  • Notons enfin que le variomètre indique la vitesse avec laquelle varie L'ALTITUDE INDIQUEE par l'altimètre et NON LA HAUTEUR de l'avion au-dessus du sol.

 

Relations entre taux de montée (ou de descente), pente et angle

a) PENTE ET ANGLE

Considérons le triangle rectangle ABC dont l'hypoténuse AB fait un angle () avec le grand côté AC.
En trigonométrie, on définit les rapports suivants entre l'angle () et les côtés du triangle :


Fig. 4.4

Par ailleurs, si AC est horizontal, la PENTE du côté AB est donnée par la tangente de l'angle (tg = BC/AC)
Elle est généralement exprimée en %.

Exemple : Si BC = 5 m, et AC = 100 m, la pente de AB est de 5 % (tg = 0,05)

Afin d'éviter l'utilisation des grandeurs trigonométriques pour passer des angles aux pentes et inversement, on peut admettre, pour des angles inférieurs à 15°, les relations approchées suivantes :

- sin tg , ce qui revient à admettre, dans le triangle rectangle de la figure 4.4, l'égalité des côtés AB et AC, correspondant à une erreur inférieure à 3,4 %, considérée comme admissible pour les besoins de la pratique.

- Pente (%) = angle (degrés) X ; Angle (degrés) = pente (%) x

Exemples :
- un angle = 3° correspond à une pente de 3 x 10/6 = 5%
- une pente de 10% correspond à un angle de 10 X 6/10 = 6°

b) PENTE ET TAUX DE MONTEE (OU DE DESCENTE)
Considérons un avion en montée le long de AB (Fig. 4.4), dont la pente est de 5%, avec une vitesse/sol (GS) de 100 kt.

Si AC représente sa vitesse/sol de 100 kt, BC représente sa vitesse verticale ou taux de montée, soit 5 kt. On a donc, pour les vitesses, la même relation que pour les distances :

Taux de montée = Vitesse sol x Pente.

Si l'on remarque que 1 kt représente pratiquement une vitesse de 6000 ft/heure ou 100 ft/minute, on constate que cette relation donne le taux de montée en pieds/minute (FPM) si on exprime la vitesse/sol en Noeuds et la pente en % :

Taux de montée = 100 kt x 5% = 500 ft/min.

On retiendra donc cette relation simple, souvent très utile :

RC (ft/min) = GS (kt) x pente (%)

c) Application

Quel doit être le taux de montée d'un avion dont la GS = 120 kt, pour gagner une hauteur de 1500 m sur une distance de 30 km ?

- Quelle sera la durée de la montée ?

  • - Pente = 1,5/30 = 0,05 soit 5 %
  • - RC = 120 kt x 5 % = 600 ft/min.
  • - Hauteur à franchir : 1500 m = 1500 / 0,305 = 4918 ft
  • - Durée de la montée = 4918 / 600 = 8,2 minutes, soit 8'12".
  •  

Effet du vent sur l'angle et la pente de montée ou de descente

En atmosphère non turbulente, on peut considérer que le vent en altitude souffle horizontalement. Nous avons montré que le vent n'affecte pas la TAS de l'avion mais modifie sa vitesse/sol (v. § 3.8). Si l'avion est en montée ou en descente, le vent ne modifie pas le taux de montée ou de descente (composante verticale de la TAS) mais modifie sa composante horizontale (GS).

En conséquence, par rapport à une montée sans vent :

  • - un avion en montée AVEC UN VENT DE FACE aura le même taux de montée (RC), mais la pente de sa trajectoire sera plus grande parce que la composante horizontale de sa vitesse (GS) sera plus faible.
  • - un avion en montée AVEC VENT ARRIERE aura le même taux de montée mais la pente de sa trajectoire sera plus faible parce que sa GS sera plus grande.

Exemple (fig.4.5) :
Soit un avion en montée avec une TAS de 120 kt et un RC de 600 ft/min. Calculons la pente et l'angle de sa trajectoire par rapport au sol, dans les circonstances suivantes :

A) SANS VENT

En utilisant les formules approchées données ci-dessus et en admettant que GS TAS, on obtient :

  • - la pente de montée = RC/TAS = 600/120 = 5 %
  • - l'angle de montée = 5 x 6/10 = 3°
  • - distance horizontale parcourue en 1 minute = 120 kt/60' = 2 Nm.

B) AVEC UN VENT DE FACE DE 30 KT, on aura :

  • - GS TAS – 30 = 120 – 30 = 90 kt
  • - pente de montée = 600/90 = 6,67 %
  • - angle de montée = 6,67 x 6/10 = 4°
  • - distance horizontale parcourue en 1 minute = 90 kt/60' = 1,5 Nm

C) AVEC UN VENT ARRIERE DE 30 KT, on aura :

  • - GS TAS + 30 = 120+30 = 150 kt
  • - pente de montée = 600/150 = 4 %
  • - angle de montée = 4x 6/10 = 2,4° soit 2°24'
  • - distance horizontale parcourue en 1 minute = 150 kt/60' = 2,5 Nm


Fig 4.5 Effet du vent sur la montée