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Descendre

Mon grand père disait : quand tu pousses sur le manches, les maisons deviennent plus grosses. Quand tu tires sur le manches, les maisons deviennent plus petites. Sauf si tu tires suffisamment longtemps : alors elles redeviennent plus grosses. En dehors de cette plaisanterie, je me suis aperçu que la descente était finalement peu enseignée au PPL. Et pour cause : pour descendre, il faut être monté. Et les brèves navigations de la formation PPL ne laissent pas le temps de monter. Alors pilotes privés, n’ayez plus peur de monter, à condition d’anticiper la descente !

Géométrie de la descente

Lors d’une de mes premières « grandes » navigations en tant que pilote privé, j’ai dû expérimenter seul la montée en niveaux de vol. J’ai pu constater le confort d’avoir « de l’eau sous la quille », la navigation grandement facilitée par la portée visuelle augmentée en altitude. Si le problème me parait être une évidence aujourd’hui, à l’époque je n’y avais pas pensé : quand débuter la descente ? Et comment descendre ? Arrivé bien trop haut au dessus de mon aérodrome de destination, j’ai dû faire quelques 360° en descente pour atteindre une altitude convenable pour faire la verticale du terrain puis intégrer le tour de piste. Une fois au sol, moteur éteint et casque retiré, je me suis aperçu que je n’entendais plus rien, oreilles bouchées par le taux de descente excessif.

Top Of Descent

Le Top Of Descent, ou TOD en abrégé, correspond au point de début de descente. Plus vous volez haut, plus il faudra anticiper ce point de début de descente.

Quelque soit la méthode utilisée, il vous faut connaitre la différence entre votre altitude actuelle et l’altitude visée. En arrivant à la verticale de l’aérodrome de destination, vous devrez (sauf cas particuliers) survoler la zone suffisamment haut pour ne pas interférer avec le tour de piste (donc typiquement 500 pieds plus haut que ce tour de piste).

Méthode « simple » : le TOD est un temps

Divisez l’altitude à perdre par le taux de descente prévu, et vous obtiendrez la durée de la descente.

Exemple : vous volez au FL65, vous avez prévu la fin de descente à 1500 pieds. Vous avez donc environ 5000 pieds à perdre. Vous avez prévu de descendre à 500 pieds par minute, votre TOD se situe donc 10 minutes avant l’arrivée.

Cette méthode est simple, mais elle présente des inconvénients. En effet, on profite en général de la descente pour gagner du temps en laissant l’avion accélérer. Il faut en tenir compte dans l’estimée. En outre, au court de votre descente, votre vitesse propre (ou TAS) va diminuer, l’effet du vent va changer, si bien que vous aurez du mal à contrôler votre position par rapport au plan de descente.

Méthode « pro » : le TOD est une distance

Divisez la tranche d’altitude par votre plan de descente (en degrés), vous obtiendrez la longueur de votre descente, en nautiques. C’est la méthode utilisée par les équipements avionique capables d’afficher le TOD.

TOD Airbus (flèche blanche)
TOD Airbus (flèche blanche)

Les avions pressurisés descendent le plus souvent sur un plan à 3°. Un tel plan impose des taux de descente assez forts, qui peuvent faire mal aux oreilles. C’est la raison pour laquelle, sur un avion non pressurisé, il est plutôt recommandé de descendre sur un plan à 2°. Le calcul est alors simple :

TOD(nm) = niveaux de vol à perdre / 2

Reprenons l’exemple précédent : volant au FL65 et souhaitant descendre à 1500 pieds, nous avons 5000 pieds à perdre, soit 50 niveaux de vol. Il nous suffit de diviser par deux : nous commencerons la descente 25 nautiques avant l’arrivée.

La question se pose alors du taux de descente à adopter. Dans tous les cas, retenez qu’un taux de descente supérieur à 500 pieds minutes ne laisse pas le temps à l’oreille de « compenser », ce qui peut se traduire par au mieux des oreilles bouchées, au pire des douleurs. Lors de ma formation de pilote pro, si je dépassais un taux de 500 pieds par minutes, mon instructeur disait toujours : « Tu vas faire pleurer les bébés » ! C’est une formule que j’ai retenue et ré-utilise à mon tour avec mes élèves.

Pour calculer un taux de descente (Vz) en fonction d’un plan, il faut multiplier la vitesse sol (Gs) par le plan en %. Un plan de 3° correspond à 5%. Un plan de 2° correspond à 3.5%.

Vz = Gs x Plan%

Ce plan de 2° / 3.5% permet de rester sous les 500 pieds par minute jusqu’à une vitesse sol de 143 kt. A une vitesse sol typique de 120 kt, vous devrez adopter un vario de 400 pieds par minutes. On ne recherche pas la précision à 20 ft/min près, vous ne seriez de toute façon pas capable d’une telle précision de pilotage.

La photo ci dessous représente l’écran de navigation d’un CitationJet (Cessna Cj1+). Le point de début de descente calculé automatiquement par le système apparait en vert sur la route, accolé au label « TOD ».

PFD Cj1
PFD Cj1
Contrôle du plan

Vous avez commencé votre descente et souhaitez vérifier la bonne tenue de votre plan : rien de plus simple, il suffit d’une multiplication x2.

Exemple : vous avez débuté la descente de l’exemple précédent, pour mémoire vous prévoyez d’arriver à 1500 pieds au dessus de votre destination. Vous êtes à 10 nautiques de l’arrivée. 10 x 2 = 20 : vous devriez être 2000 pieds au dessus de l’altitude visée à l’arrivée, donc à 3500 pieds. Si vous êtes plus haut, c’est que vous avez adopté un taux trop faible, augmentez le légèrement et refaites un contrôle quelques minutes plus tard.

Avioniques

La grande majorité des GPS embarqués sur les avions légers intègrent une fonction de navigation verticale permettant de contrôler un plan de descente. Ces fonction s’appellent parfois TOD, parfois VNAV, reportez vous au manuel de votre avionique.

Les applis pour iPhone et tablettes, à ma connaissance, ne calculent pas la descente en fonction d’un plan mais seulement en fonction du taux de descente configuré dans le profil de votre avion. Celui ci ne tient donc pas compte de votre vitesse réelle en descente pour le calcul du TOD.

Altimétrie

Si vous voyagez haut, vous voyagez en niveaux. La descente se faisant vers une altitude QNH, je vois venir d’ici la question : pour le calcul du TOD ou du plan de descente, dois je convertir mon niveau en altitude QNH ou mon altitude QNH en niveau ? La réponse est NON ! Le pilotage du plan de descente ne nécessite pas une telle précision.

Si vous partez du FL65 puor descendre vers 1500 ft QNH, considérez simplement que vous descendez vers le FL15, ce qui fait 50 niveau à perdre. Point barre.

Je ne parle que de calcul là. Bien évidemment au cours de la descente il vous faudra caler correctement votre altimètre. Et alors, quand repasser en QNH ? Les livres vous apprennent qu’en espace aérien contrôlé vous devez voler au QNH sous 3000 pieds ou sous l’altitude de transition donnée par l’ATIS si vous êtes dans une classe D. En pratique, l’essentiel est de ne pas oublier de faire le changement !! Donc mon conseil qui n’engage que moi : quand vous montez vers un niveau de vol, calez votre altimètre sur 1013, quand vous descendez vers une altitude, calez votre altimètre sur le QNH. Celui ci peut vous être transmis par l’ATIS du terrain de destination ou d’un terrain proche, éventuellement un METAR (merci les applis iPhone type Aeroweather), ou à défaut : si votre terrain d’arrivée ne peut pas vous transmettre le QNH précis, demandez à n’importe quel organisme du contrôle aérien, à un SIV,  le QNH régional de votre arrivée.

Pilotage de la trajectoire

Mise en descente initiale

Au risque d’enfoncer des portes ouvertes, la mise en descente est réalisée par la diminution de l’assiette de l’avion, par une action à piquer sur le manche.

Ce blog étant destiné aux pilotes PPL volant à vue, vous devez adopter la bonne assiette en fonction d’un repère extérieur. On parle typiquement du repère pare brise, dessiné au feutre lors de vos premières leçons de pilotage ou simplement imaginé. Pour mémoire, voici un repère pare brise (RPB) sur un avion en palier :

RPB palier

Pour la mise en descente, diminuez l’assiette jusqu’à voir le RPB sous l’horizon, de façon à pouvoir placer deux doigts entre le repère et l’horizon :

RPB Descente

Cette assiette vous donnera un taux de descente d’environ 400 ft/min, votre vitesse augmentant d’environ 10 kt. A cette étape, il n’est pas encore temps de compenser l’avion.

Pilotage du taux de descente et de la vitesse

La montée se pilote au badin, la descente se pilote au variomètre. Vous avez déjà dû l’entendre. Votre avion volant à 120 kt de vitesse sol, vous avez décidé de descendre sur un plan à 2° (3.5%) à 400 ft/min (120 x 3.5 = 420 ft/min). Après la première approximation d’assiette vue ci dessus, peaufinez pour obtenir le taux de descente voulu, mesuré au variomètre.

vsi-400

Concernant la vitesse, vous pouvez soit conserver votre vitesse de croisière, soit profiter de l’énergie de la descente (le poids de l’avion aidant la traction de l’hélice) pour voler plus vite. Quelque soit la vitesse que vous choisissez, c’est avec la puissance du moteur que vous ferez varier votre vitesse. Si vous devez réduire la puissance, et que votre moteur est équipé d’un carburateur, n’oubliez pas de tirer la réchauffe avant de réduire la puissance !

  • Si vous choisissez de maintenir la vitesse de croisière : la navigation se retrouve facilitée, rien à recalculer. En revanche, vous devrez réduire la puissance du moteur
  • Si vous choisissez d’augmenter la vitesse : il vous faut recalculer votre taux de descente en fonction de la nouvelle vitesse sol. Il faut aussi reconsidérer vos estimes. En air turbulent, vous pourrez laisser l’avion accélérer jusqu’à la VNO ou une marge acceptable sous cette VNO (comme sur l’illustration ci dessous). En effet, pour mémoire, en air turbulent, vous ne devez pas voler dans l’arc jaune du badin ! En air calme, vous pourrez voler au delà de la VNO, avec précaution.

2000px-True_airspeed_indicator.svg

Une fois les paramètres stabilisés, compensez votre avion !

Et n’oubliez pas de regarder dehors. L’élément central de votre circuit visuel, c’est l’horizon réel. Votre circuit visuel doit donc être le suivant : Extérieur -> Variomètre -> Extérieur -> Vitesse -> Extérieur -> Compte tour -> Extérieur -> Altimètre, etc…

Au début de descente, vous n’avez pas à surveiller l’altimètre à chaque tour du circuit visuel. En revanche, en approchant l’altitude visée, vous devrez regarder de plus en plus souvent votre altimètre.

Stabilisation de l’altitude

La mise en palier nécessite une anticipation, sous peine de descendre sous l’altitude visée. Une bonne anticipation consiste à débuter la mise en palier à une hauteur de 10% du vario avant l’altitude visée. Exemple : vous descendez à 400 pieds par minutes vers l’altitude de 1500 pieds, vous pouvez commencer la mise en palier à 1540 pieds.

Effectuez une ressource avec souplesse, en ramenant votre repère pare brise sur l’horizon. Et sans plus attendre, affichez votre puissance de croisière en n’oubliant pas de repousser la réchauffe carbu. Une fois la trajectoire stabilisée, compensez votre avion.

Gestion du moteur

Pas variable

La question de la gestion du moteur en descente est complexe, dépend du type de moteur, d’hélice, et un suivi rigoureux des procédures constructeur est indispensable.

Risque de choc thermique

En descente, la réduction de puissance conduit à un refroidissement des culasses. Ce refroidissement est d’autant plus important que la vitesse est élevée, puisque les cylindres sont refroidis par le vent relatif.

Il est donc indispensable pour un bon vieillissement du moteur de maintenir une certaine puissance pour que ce dernier reste chaud ! Lisez le manuel de votre avion !! Certains moteurs à pistons parfois turbocompressés sont très sensibles à ce problème. J’ai déjà été témoin, en aéroclub, de casses de moteurs puissants dues à une utilisation peu soigneuse de ces moteurs, avec des notamment criques à moins de la moitié du potentiel du moteur.

Le manuel du Robin HR200 par exemple préconise une « remise de gaz » (comprendre une forte augmentation temporaire de la puissance) tous les 1500 pieds pour réchauffer le moteur et éviter l’encrassement des bougies. Sur Aquila, il est simplement écrit de surveiller la température des culasses (CHT).

Enfin, certains avions très performants (Mooney, Lancair, Piper Malibu,..) sont équipés d’aérofreins. Ces derniers permettent de casser la portance de l’aile, donc aider l’avion à conserver un taux de descente convenable malgré la puissance délivrée par le moteur. On peut ainsi maintenir une puissance élevée pour sauvegarder la température du moteur, sans toutefois trop accélérer en descente.

Réchauffage Carburateur

 

RC HR200

Je vous invite à lire ou relire mon article sur le givrage du carburateur. Les avions à carburateurs sont particulièrement sensibles au givrage pendant la descente (air froid, papillon des gaz fermé). N’oubliez donc pas de tirer la réchauffe avant de débuter la descente.

Hélices à pas fixe

Dans le cas des hélices à pas fixe, comme celles qui équipent la majorité des avions de club, la mise descente va induire une augmentation du régime. Vigilance à la mise en descente : le régime peut dépasser les limites (surrégime) dans un délai très court. Un trait rouge vous indique sur le compte tour le régime à ne jamais dépasser. Vous pouvez forfaitairement retirer 300 RPM dès la mise en descente, puis surveiller et peaufiner par la suite.

Hélices à pas variable

Dans le cas des hélices à pas variable (hélices dites « constant speed »), la mise en descente va provoquer une régulation de l’hélice qui, en calant automatiquement son pas, va maintenir la même vitesse de rotation.

Pour éviter que l’avion n’accélère, il faudra donc réduire la pression d’admission. Parfois les constructeurs préconisent un régime à adopter pendant toute la descente (2400 RPM sur Mooney par exemple). Parfois, comme sur Aquila, le constructeur indique une large plage de régimes possibles, vous pourrez conserver le même réglage qu’en croisière. Dans tous les cas, reportez vous au manuel de vol de votre avion.

Les avions équipés d’hélice à pas variable ont le plus souvent une indication de CHT (Cylinder Head Temperature pour Temperature de Têtes de Cylindres). Les manuels de vol vous recommanderons de surveiller cette température, et de la maintenir dans la plage verte en faisant varier la pression d’admission.

CHT

Mixture

Le sujet de la mixture mérite un article en lui même. Là encore, fiez vous au manuel de vol de votre avion. Sur HR200, si vous avez appauvri le mélange en croisière (ce qui est recommandé par le manuel de vol au delà de 5000 pieds), il n’est pas demandé d’y toucher au cours de la descente. Le réglage plein riche devra être appliqué en début d’approche (en vent arrière par exemple).

Sur d’autres avions, il est recommandé d’enrichir progressivement le mélange au fur et à mesure de la descente, sans plus d’explication.

Enfin, pour les gros moteurs qui de toute façon nécessitent une puissance importante en descente pour éviter les chocs thermiques, le mixturage doit se faire en descente comme il a été fait en montée et en croisière : en surveillant l’EGT et/ou le débit de carburant (Fuel Flow).