Vers les niveaux RVSM :-)

Souhaitant confirmer les performances de croisière en altitude, après installation d’un kit de générateurs de vortex (Supplemental Type Certificate de MicroAero: il faudra raconter cette histoire aussi), et, par la même occasion, approcher le plafond pratique du ND (18100ft au manuel de vol), nous avons déposé un plan de vol IFR circulaire au départ d’Aix-Les-Milles.

Le plan de vol prévoyait la route ALM MTL CM, soit un aller-retour jusqu’à Montélimar par la vallée du Rhône. Nous avons décollé avec les pleins, et environ 90kg à bord, soit 160kg en dessous de la masse maximale au décollage.
Pris en charge par les contrôleurs de Provence, légèrement surpris par le vol circulaire déposé, nous avons été clairés pour une montée étagée, au niveau de vol 80, puis 140, puis 160, puis 170. Chaque extension d’autorisation précédait l’atteinte du niveau de vol autorisé préalablement, aussi, la montée s’est effectuée de manière continue.
Pour mémoire, la montée standard est effectuée à 90kt indiqués, et au niveau de la mer, la Vy (meilleur taux de montée) est de 80kt IAS, tandis que la Vx (meilleur pente de montée) est de 65kt IAS. Vy et Vx tendent à se rejoindre à mesure que nous montons. Ainsi la vitesse indiquée a progressivement diminuée pour atteindre 70kt IAS, et l’assiette de montée a progressé de 6 vers 8° environ.
Les conditions atmosphériques (estivales !) pour le vol étaient les suivantes: QNH 1011, ISA+[15-20°C]. La température des cyclindres, grâce aux volets de capots, s’est maintenue entre 340 et 345°F. La mixture a été appauvrie selon la méthode Constant EGT Climb consistant à relever la température EGT lors du décollage (à pleine puissance, et plein riche), puis à maintenir celle-ci au cours de la montée. Habituellement, la valeur absolue d’EGT obtenue par cette méthode se situe autour de 1280°F. Une autre méthode consiste à utiliser la valeur maximale de Fuel Flow permise par le POH en fonction de l’altitude, également placardée dans le cockpit (sous le PFD): le résultat est sensiblement le même, mais cette donnée n’est disponible que jusqu’à 12000ft.
28 minutes ont été nécessaires pour monter de 2000ft QNH au niveau de vol 160, soit une moyenne de 500ft/min. A partir du niveau 120, le taux de montée se situe entre 300 et 400 ft/min. Entre le FL160 et 170, on obtient un taux de montée compris entre 200 et 300 ft/min. Compte tenu des températures chaudes, l’altitude-densité était de 17810ft au FL160 et 18810ft au FL170. Il est probable que l’appareil aurait pu poursuivre une montée vers le FL180 ce jour-là, avec un taux de montée résiduel d’environ 200 ft / min.
En croisière, le choix de régime moteur (2200 rpm comme habituellement, ou plein petit pas, soit 2400 rpm), a un impact d’environ 5 noeuds sur la performance en pallier. La différence de consommation se situe probablement autour d’1 gallon-US par heure.
Ce jour là, la vitesse propre s’est établie au FL170, et en fonction des paramètres moteurs, entre 125 et 130 kt. La perte significative de vitesse indiquée est donc compensée par l’air moins dense, rendant la TAS (vitesse vraie ou propre) encore intéressante.

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  • Croisière au niveau de vol 150:

  • Croisière au niveau de vol 160:
FL160:2200

FL160 ISA+19, 2200 rpm: 95kt IAS, soit 125kt TAS. Altitude densité: 17810ft

FL160:2400

FL160 ISA+19, 2400 rpm: 98kt IAS, soit 129kt TAS. Altitude densité: 17810ft

  • Croisière au FL170:
FL170:2200

FL170 ISA+19, 2200 rpm: 94kt IAS, 125kt TAS. Altitude densité 18810ft.

FL170:2400

FL170 ISA+19, 2400 rpm: 97kt IAS, 130kt TAS. Altitude densité 18810ft.

Au niveau 170, la pression d’admission résiduelle est d’environ 15 pouces. Le fuel flow, leané correctement au pic, devrait se situer autour de 8.5 USG à 2200rpm; environ 1USG supplémentaire à 2400rpm. Enfin, l’assiette de l’avion est d’environ 2.5°, ce qui est acceptable.

L’Autorouter propose également dans son briefing une table de performances en montée en fonction des conditions du jour: le modèle n’est pas loin du compte !

Table de performances en montée proposée par l’Autorouter

Reste la vue – spectaculaire – une fois passés au dessus de la brume de chaleur, et qui permet d’embrasser d’un seul regard, une immense étendue de territoire. On est hypnotisé par le degradé de bleu, pâle côté terre, et tendant vers l’outre-mer, côté ciel.

Quelques conclusions de ce vol…
Bien qu’en dessous de la masse max au décollage (MTOW), ce vol a permis de mettre en évidence la faculté du ND à maintenir un taux de montée significatif au delà du niveau 120, et ce même en atmosphère chaude (ISA+19). Il est probable que l’avion aurait pu poursuivre sa montée vers le 180 ce jour-là, et qu’un jour plus froid (ISA+0), le 190 ou le 200 auraient pu être atteints.
D’un point de vue opérationnel, ces altitudes peuvent être intéressantes pour bénéficier d’un vent arrière plus puissant, passer au dessus de nuages turbulents ou givrant, ou encore satisfaire aux conditions du contrôle aérien pour les airways (FL150 pas rare). On aperçoit ainsi qu’entre le FL150 et le 170, la perte de vitesse propre est peu significative: monter n’est donc pas forcément aberrant. Une telle montée en IMC pourrait être plus incertaine: tout givrage, toutes turbulences, pourraient affecter le taux de montée au point de l’annuler.
Concernant les générateurs de vortex (VG), plusieurs remarques s’imposent.
Tout d’abord, leur fabricant annonce une amélioration du taux de montée de l’appareil jusqu’à 150ft/min. Je ne suis pas certain, faute de données suffisantes, de la réalité de cette affirmation.
Autre point remarquable: les VG apportent, par essence, un gain de stabilité et d’efficacité des ailerons à basse vitesse. Ainsi, en montée, lorsque la vitesse indiquée diminue vers 70kt, la réactivité des commandes est très perceptible: l’avion ne semble pas se trouver dans une configuration de vol « hasardeuse », ou instable, aux limites du décrochage.
Parlant de décrochage, les VG ont diminué la VS1 (vitesse de décrochage en configuration lisse) d’environ 6kt (de 54 à 48 kt IAS, démontré). Le plafond absolu d’un aéronef étant défini par l’altitude où la vitesse permettant d’obtenir un taux de montée positif, rejoint la vitesse de décrochage, les VG devraient théoriquement augmenter le plafond des aéronefs qui en sont équipés. L’exemple de ce vol ne permet pas de le confirmer, mais en atteignant une altitude densité de 18810 ft, nous avons au moins largement confirmé la plafond opérationnel mentionné dans le manuel de vol.
Enfin, l’impact des VG sur la vitesse de croisière. D’autres vols réalisés entre le FL70 et le FL100, ont laissé entrevoir, en première approximation, une perte de TAS de 2 à 3kt. Lors de ce vol, les résultats obtenus au FL150, 160 et 170 ne semblent pas confirmer ce constat. A titre comparatif, deux vols effectués l’an dernier, vers Rimini, et vers Venise, au FL150, avaient permis de relever une TAS aux alentours de 129-130kt.

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