Manuel du pilote de planeurs-autonomes et de motoplaneurs.

1. LES AILES COGNACAISES Section Vol à Voile Manuel du pilote de planeurs-autonomes et de motoplaneurs. Points particuliers en complément des procédures habituelles.

2. Sommaire • AU SOL 2) DECOLLAGE ET MONTEE 3) EN VOL Questions. 4) Le groupe motopropulseur. Questions. Vocabulaire : En réglementation aérienne, il existe une classe « planeurs à dispositif d’envol incorporés ». Dans la pratique nous distinguons deux entités : Motoplaneur : Système de propulsion fixe. (On gère un moteur et éventuellement une hélice à pas variable) Planeur autonome : Système de propulsion escamotable. (On gère un changement de configuration)

3. 1) AU SOL : Préambule • Assurer les sécurités liées à la présence de l’hélice. • Pas de Bob, écharpe, parasol ou autres objets « volants » en avant de l’hélice en fonctionnement. • Ne JAMAIS évoluer devant l’hélice en fonctionnement avec un parachute sur le dos. • Ne JAMAIS démarrer le moteur sans être présent DANS le planeur. • Pour tout essai moteur mettre une cale et se rappeler que la puissance maxi entraîne la mise sur le nez du planeur et/ou sa rotation éventuelle. • Ne laisser personne toucher ou faire tourner à la main une hélice.

4. Vent 1) AU SOL • Vérification du pneu et de l’état de la piste, influençant fortement la distance de décollage. • Positionnement de la machine par rapport à la piste et au vent de manière à voir les circuits de piste. Aile basse coté piste • Vérification niveau d’essence. • Vérification centrage. • Installation dans le planeur.

5. 1) AU SOL Check-list et procédure démarrage. • Sécurité avant d’appuyer sur le démarreur : • Personne devant ni en latéral • Pas d’objets pouvant être aspirés et passer dans l’hélice. • Avant alignement sur axe de piste: • « Brief » Décollage • Radio. • Pas d’appareil dans le circuit. • Alignement

6. 1) AU SOL AVANT DECOLLAGE • Définition du « point d’interruption de décollage ». A 300 mètres de la fin de piste si la vitesse de décollage n’est pas atteinte, Je dois interrompre le décollage. Je réduis à fond le moteur, sort les AF et effectue un freinage d’urgence. Augmenter cette distance par temps chaud, piste grasse, altitude piste élevée, forte charge alaire…

7. 1) AU SOL AVANT DECOLLAGE • Visualisation « échappatoires » si panne au décollage. 30 ° 30 °

8. Rappel : Ne JAMAIS tenter de revenir sur la piste en dessous de 100 mètres CALCULEZ : Hauteur nécessaire pour faire un virage de 270 ° Gauche + 90° droite avec un planeur autonome moteur sortis en panne avec un taux de chute de – 3 m/s

9. 1) AU SOL BRIEF DECOLLAGE : • Mentionner à voix haute les éléments précédents : • Si je n’ai pas décollé au niveau de … alors ARRET D’URGENCE • Si panne après décollage je prend l’ échappatoire du coté… • Après décollage montée en Zone de sécurité du coté … • Sortie zone de sécurité je passe en zone de montée du coté …

10. 1) AU SOL AVANT DECOLLAGE • Visualisation circuit de montée • Circuit d’aérodrome. Vers zone de montée choisie Zone de « mise en sécurité »

11. 1) AU SOL AVANT DECOLLAGE • Détail du circuit de montée • Zone de « mise en sécurité Zone de « mise en sécurité » ALTI > 100m La zone de « mise en sécurité » permet en cas de panne de rejoindre la piste, soit en contre-QFU soit en circuit « basse altitude » type PTU, Prise de Terrain en « U »

12. 1) AU SOL AVANT DECOLLAGE • Détail du circuit de montée • Circuit d’aérodrome. ALTI > 100m Circuit avions remorqueur Circuit avions Club Vers zone de montée choisie Circuit planeurs

13. 1) AU SOL AVANT DECOLLAGE • Choix du secteur de montée après la zone de sécurité. En sortie de la zone de sécurité, Respecter un local finesse 10 lors de la montée NON OUI

14. 2) Décollage et montée • Décollage • Observation accélération. • Observation du « point d’interruption de décollage ». • Observation « échappatoires ». • Montée • Suivi paramètres. • Mise en « sécurité » dès alti > 100 m. • Rejoindre secteur de montée. • Fin de montée : • Procédure d’arrêt et de rentrée moteur

15. 3) En vol Choix du re-démarrage hors local d’aérodrome. • Détermination de la zone de démarrage. • Détermination de la hauteur limite de démarrage effectif. • Détermination de la trajectoire pendant le démarrage. • Sécurité de secteur/aéronefs en vol. • Bilan carburant. • Lancement procédure démarrage.

16. 3) En vol Choix du redémarrage hors local d’aérodrome. • Détermination de la zone de démarrage. Se mettre en local « finesse 10 » d’une zone « vachable »

17. 3) En vol Choix du redémarrage hors local d’aérodrome. • Détermination de la hauteur limite de démarrage effectif. Si le moteur n’a pas démarré à 500 mètres au dessus de ma zone « vachable » j’arrête la procédure de démarrage. Je rentre le moteur pour préparer ma vache.

18. 3) En vol Choix du redémarrage hors local d’aérodrome. • Détermination de la trajectoire pendant le démarrage. Je vais me mettre en virage à faible inclinaison pour avoir une trajectoire qui reste en local de mon champ.

19. 3) En vol Choix du redémarrage hors local d’aérodrome. • Sécurité de secteur/aéronefs en vol. • La procédure de démarrage va monopoliser mon attention. • Bilan carburant. • Volume utilisable. • Lancement procédure démarrage. • Check list.

20. La vrille avec un planeur autonome : L’ensemble « pylône + bloc moteur », en position rentrée, se trouve en arrière de l’axe de lacet du planeur. Si le planeur est en vrille, on peut dire, en simplifiant, que l’ensemble du groupe motopropulseur décrit un cercle autour de l’axe de lacet. En conséquence il existe une force d’inertie qu’il va falloir annuler par l’action de la gouverne de symétrie. L’annulation de cette force, qui par ailleurs entretien le mouvement de rotation, peut demander un certain délai. Une vigilance particulière doit donc être de mise par rapport à la vrille sur les planeurs autonomes, car la sortie de vrille peut être plus longue, et donc demander plus d’altitude, que sur un planeur conventionnel. Cette précaution peut être également appliquée sur les planeurs possédant des ballasts de queue ou ballast de centrage arrière, qui peuvent également en cas de vrille entrainer une force d’inertie en rotation. La trajectoire rouge de la masse du bloc moteur est différente de la trajectoire bleue de l’ensemble du planeur. Un planeur autonome est aussi lourd qu’un planeur ballasté. La vitesse de sortie de vrille se trouvera donc augmentée.

21. Questions

22. Je suis à 500 mètres avec mon planeur autonome hors local aérodrome et il n'y a plus d'ascendances : 1) Je démarre le moteur et je rentre 2) Je me pose aux vaches Justifier la réponse. Réponse 2) Personne n'est pas à l'abri d'une panne au démarrage, surtout en situation de stress en basse altitude (on oublie quelque chose...) Une procédure complète de démarrage coûte environ 200 mètres d'altitude. La sortie du pylône moteur demande en effet 20 à 30 secondes au total mais le taux de chute moteur sorti passe à -3m/s. Un moteur sorti, hélice à l'arrêt est un parfait aérofrein surtout si la vitesse n'est pas bien gérée.  Il reste encore à démarrer le moteur... Si le moteur ne démarre pas il reste 200 à 300 mètres et à -3ms,  il vous reste de 66 à 100 secondes pour réaliser la vache... MAMAN !!! Justification de la réponse : Sur un planeur AUTONOME il faut ajouter une marge de sécurité pour le démarrage du moteur. C'est à 700 mètres que l'on peut envisager un démarrage en vol en dehors d'un local terrain. En dessous de 700 m c'est qu'on s'y est pris trop tard et la seule solution de sécurité est la vache. N'oublions pas en plus la loi de Murphy ... Il me reste 5 litres d'essence dans mon planeur autonome qui consomme 12 litres à l'heure: 1) Je peux décoller. 2) Je ne peux pas décoller mais si je suis déjà en vol, je peux voler en palier. Justifier la réponse : Réponse 2)Je ne peux pas décoller mais  je peux voler en palier pendant quelques minutes à condition de rester en local du terrain. Justification de la réponse : Un dessin vaut mieux qu'une longue explication : Schéma de principe du réservoir, du plongeur d'alimentation essence et de l'essence représenté en couleur verte : En assiette de montée, avec en plus l'inertie à l'accélération, l'essence est emmené vers l'arrière, le moteur n'est plus alimenté. Sur un MS 893 Avion remorqueur, on ne décolle pas à moins de 30 litres pour cette raison. Le manuel de vol du TWIN III SL Stipule que 5 litres sont "non utilisables" pour cette même raison. Si on cherche à décoller, le moteur est alimenté pendant la phase de roulage. Dès la prise d'assiette en montée le moteur n'est plus alimenté. Le temps de vider le circuit d'essence et les cuves du carbu, vous êtes à 30 ou 50 mètres en dehors de la piste quand le moteur s'arrête....MAMAN !!!

23. Avec le DG 400, c'est le soir , plus d'ascendance, je suis en circuit loin du terrain. J'ai démarré le moteur, je suis monté à 1500 mètres. J'arrête le moteur.  Lors de la procédure de rentrée le système s'arrête. Je suis donc en configuration moteur arrêté - Pylône sortis. 1) Je me vache 2) Je lance la procédure pour sortir le pylône et redémarrer le moteur. Justifier la réponse : Réponse 2) puis 1) si ça ne fonctionne pas. Il faut d’abord vérifier l’ensemble des paramètres, disjoncteurs, tension batterie etc pour tenter de déterminer la cause du non fonctionnement et y remédier. Nous en avons le temps nous sommes à 1500 mètres très certainement en finesse 20 du terrain. Méfiance toutefois, moteur sortis il faut calculer en finesse 10 !!!. Nous tentons ensuite le redémarrage en procédure normale, si rien ne se passe, on utilise la procédure d’urgence existant sur le DG400. Si rien ne fonctionne encore, ce qui est très probable, car si la procédure de rentrée s'est interrompue c'est qu'il y a un réel problème qui risque d'empêcher également la sortie moteur, alors on prépare une vache moteur sortis. En piste je remarque que le pneu est mal gonflé. 1) Je peux décoller. 2) Je ne peux pas décoller. Justifier la réponse : Réponse 2). Justification en image : Comme on le voit, le couple entre la traction moteur et la résistance du pneu va faire passer le DG 400 sur le nez à la mise de gaz. Le risque identique sur une piste "grasse", voire enneigée. La pression du pneu est un point spécifique très important pour les planeurs autonomes. Le frottement supplémentaire rallonge également la distance de décollage. Sur notre twin III on évalue que 100 gr de pression pneu en moins correspond à une balise de plus (environ 60m) de longueur de piste au décollage.

24. Qu’est-ce que mettre l’hélice en transparence ? 1) Arrêter l’hélice verticalement de manière à ne plus la voir dans le rétroviseur 2) Laisser tourner l’hélice à un régime où elle n’engendre ni traction ni traînée Justifier la réponse : Réponse 2) Justification : A une assiette donnée il y a un régime de rotation de l’ hélice qui ne procure aucune force de traction ni de freinage. L’hélice est dite « en transparence ». Avec le DG 400 j’ai constaté un décollage plus long que d’habitude. Lors de la montée j’ai une position du manche vers l’avant. Manifestement je suis centré arrière. 1) Je Coupe le moteur, le rentre, et je me pose 2) je réduit le moteur et je me pose Justifier la réponse : Réponse 2) Justification : Rentrer le moteur va accentuer le centrage arrière. Réduire le moteur en « transparence ». Sur un planeur autonome, quand peut-on rentrer le train ? 1) Après fermeture des trappes, pylône rentré. 2) En montée, lors de la sortie de la zone de « mise en sécurité ». Justifier la réponse : Réponse 1) Justification : En cas de panne moteur, si le train est déjà rentré je risque d’être trop préoccupé et d’oublier de le ressortir. De plus, toujours en cas de panne, c’est une action supplémentaire a faire.

25. LE GROUPE MOTOPROPULSEUR A l’heure actuelle, les planeurs-autonomes sont principalement équipés de moteurs 2 temps. Moi je rêve d’un moteur électrique …

26. Le Moteur 2-TempsLes pièces Piston Culasse Cylindre Axe reliant le piston à l’embiellage Joint de Culasse Bielle Segments Bougie Bougie Piston et embiellage Culasse Piston Sortie échappement Clapet d’admission Bielle Cylindre Vilebrequin

27. Le Moteur 2-TempsPrincipe de fonctionnement Le piston monte dans le cylindre = Compression + Admission 1er Temps Entrée du mélange Essence/air/huile La bougie produit une étincelle = Explosion et détente Sortie des gaz brûlés Le piston descend dans le cylindre = Echappement + transfert du mélange 2 éme Temps

28. Le Moteur 2-TempsPrincipe de fonctionnement Extrait de WIKIPEDIA http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_explosion

29. Le Moteur 4-Temps On retrouve les pièces de base du moteur 2 temps : Piston Culasse Cylindre Axe reliant le piston à l’embiellage Joint de Culasse Bielle Segments Bougie On trouvera en supplément : Soupapes Arbre à came Culbuteurs et selon le cas, tiges de culbuteurs Chaine, courroie ou cascade de pignon de transmission primaire ( pour rotation de l’arbre à came)

30. Le Moteur 4-TempsPrincipe de fonctionnement Extrait de WIKIPEDIA http://fr.wikipedia.org/wiki/Moteur_%C3%A0_explosion

31. PRINCIPAUX INCONVENIENTS DES MOTEURS THERMIQUES La carburation : Influence de la température, de l’humidité et de l’altitude. La mise en température : Un moteur s’use plus au démarrage car les pièces ne sont pas dilatées la lubrification n’est pas optimale, le risque de « grippage » existe tant que les températures ne sont pas atteintes. Le nombre de pièces en fonctionnement : L’allumage et toutes les liaisons mécaniques (courroie moteur-hélice, trappes moteur…) La fiabilité n’étant pas garantie, une vigilance particulière et un entrainement aux situations de pannes doivent être réalisés.

32. QUESTIONS • C’est l’automne, hier il pleuvait, je fais un vol en montant à 1000 mètres au moteur avec mon planeur autonome, et, malgré les gaz ouverts en grands, le moteur perd de la puissance : 1) C’est normal je suis en altitude 2) C’est peut être un givrage carburateur Réponse 2) • Justification de la réponse : • Avec de l’humidité et une température en dessous de 7° il peut se produire un givrage du carburateur. Bien que rare lorsque le moteur est plein gaz, ce phénomène peut exister.Lorsque le groupe motopropulseur est en fonctionnement: 1) Je n’ai plus rien à faire. 2) Je surveille les paramètres moteur. • 3) Je garde toujours la main sur la manette des gaz. Réponse 2 et 3) (C’était un petit piège…) • Justification de la réponse : • Bien sûr il faut surveiller les paramètres, nombre de trours, températures, consommation… • Il faut toujours garder la main sur la manette pour éviter qu’elle ne change de position et pour pouvoir réagir rapidement si un problème survient. • Exemple : Casse de la courroie de transmission moteur-hélice, la réduction des gaz doit être immédiate sinon le moteur passe en surrégime dévastateur. • J’ai mal pris ma décision et trop tardivement. En circuit en campagne le moteur démarre enfin à 100 mètres sol, mais étant prudent je suis déjà en approche sur un très beau champ. 1) Plein gaz et pente de montée vont me sortir de cette situation. • 2) Je réduit à fond et je me pose dans le beau champ. • Réponse 2) • Justification de la réponse : • Le moteur n’a pas eu le temps de chauffer, en mettant plein gaz, je risque un serrage et donc un arrêt moteur ou au minimum une perte de puissance, étant en pente de montée… Maman !!! • C’est l’été, les thermiques pur se sont affaissés par une grosse subsidence due à la forte chaleur, je rentre au moteur avec mon planeur autonome. Tout a coup j’observe une soudaine perte de puissance. • 1) C’est normal, dans l’air chaud la carburation est moins bonne le mélange étant trop riche. • 2) C’est inquiétant, cela ressemble à un début de serrage, • 3) Ce n’est pas trop grave, c’est une « vapor lock » l’essence trop chaude se vaporise et provoque des bulles de gaz. • Réponse 2) • Justification de la réponse : • 1) La carburation trop riche aurait eu un effet immédiat et ne surviendrait pas soudainement • 2) En effet un début de serrage peu survenir si le moteur est trop chaud et que l’huile n’assure plus une bonne lubrification. C’est inquiétant car il va falloir refroidir l’huile en mettant au ralenti. • 3) Les « Vapor lock » provoque des micros-arrêts du moteur qui n’a donc plus un régime constant et peut même s’arrêter complètement.

33. BONS VOLS !