Performances à l’atterrissage du B737-800

Le calcul des performances à l’atterrissage fait partie du travail des équipages, au cours de la préparation du vol, avant le départ, mais aussi pendant le vol, lors de la préparation de l’arrivée.

Dans cet article, nous allons nous intéresser à ces deux aspects et, en prenant des exemples concrets, aux moyens disponibles pour calculer les performances à l’atterrissage du B737-800…

Comme il est dit dans certains manuels de pilotage, le décollage est optionnel mais l’atterrissage est obligatoire !

Il est donc de la plus grande importance de vérifier, avant le départ et avant l’atterrissage, que notre avion est effectivement capable de respecter les limites fixées par la réglementation, notamment en ce qui concerne l’utilisation des pistes d’atterrissage et la remise des gaz.

Ces calculs sont effectués à partir de mesures faites aux essais par le constructeur. Elles constituent les PERFORMANCES CERTIFIEES de l’avion pour toutes les phases de vol. On les trouve, pour certaines, dans le FCOM, mais le plus souvent maintenant, elles sont intégrées dans des logiciels de calcul mis à la disposition des exploitants et de leurs équipages.

Dans le travail quotidien des équipages, cela revient à déterminer, pour chaque phase de vol, quelle est la masse maximum possible en fonction des conditions du jour, c’est-à-dire la configuration de l’avion, l’infrastructure des aéroports, le relief à proximité des aéroports et sur la route prévue, les conditions météorologiques prévues, etc…

Pour l’atterrissage, il faudra déterminer la masse maxi possible, qui sera la plus faible de :

  • Masse maxi Structure
  • Masse maxi Piste
  • Masse maxi Remise des Gaz

Il est interdit de décoller à une masse qui, diminuée du délestage de l’étape, conduirait à atterrir à une masse supérieure à la limitation atterrissage.

LIMITATIONS STRUCTURALES

Les limitations structurales sont définies par le constructeur de l’avion en fonction des calculs de résistance des matériaux qui ont été élaborés lors de la conception de l’avion. Elles peuvent être « customisées » suivant les demandes des exploitants, en modifiant certains éléments de la structure. Il n’est donc pas rare de trouver, dans une même flotte, des avions qui ont des limitations structurales différentes suivant leur origine ou l’utilisation qui en est faite…

Voici le tableau des différentes limitations structurales du B737-800 telles qu’elles sont indiquées dans le FCOM livré avec le B737 NGX de PMDG.

Les compagnies peuvent décider de réduire les masses maxi structures qu’elles utiliseront, pour pouvoir changer de catégorie de minima ou payer moins de redevances aéroportuaires, ces dernières étant notamment calculées sur la masse maxi au décollage…

Il est donc important d’en prendre connaissance avant chaque vol, et notamment de la masse maxi atterrissage MLW qui s’applique à l’avion utilisé. Il est, bien sûr, interdit d’atterrir à une masse supérieure à cette valeur, sauf cas de force majeure.

Et ce sera notamment le cas lorsqu’une checklist de secours se termine par la mention « Land at the next suitable airport ». Dans ce cas, il ne faudra pas hésiter à se poser en surcharge en gardant à l’esprit que, pour ce qui concerne la limitation piste, on peut toujours atterrir sur la piste de laquelle on vient de décoller… (FCTM 6.55)

LIMITATION PISTE

Le premier impératif est de vérifier que l’on pourra arrêter l’avion avant le bout de la piste sur laquelle on envisage d’atterrir. Et pour cette limitation, la panne d’un moteur aura peu d’influence. Néanmoins, sur B737-800, pour l’atterrissage avec un moteur en panne, c’est la configuration volets 15 qui sera préconisée par la checklist secours, ce qui pourra avoir une incidence sur une piste particulièrement courte.

Tout d’abord, voyons quelles sont les conditions dans lesquelles sont établies les performances qui vont nous permettre de déterminer la limitation liée à la piste, c’est-à-dire sa longueur, son altitude, et les conditions météorologiques du jour.

Distance d’atterrissage

Les performances certifiées sont établies à partir des mesures faites au cours des essais, par le constructeur. La réglementation détermine dans quelles conditions sont faits ces essais qui permettent de déterminer la distance d’atterrissage :

  • L’avion doit survoler le seuil de piste à 50 ft, à une vitesse au moins égale à 1,3 fois la vitesse de décrochage correspondant à la masse et à la configuration retenue
  • Le plan de descente entre le seuil et le point de toucher doit être de 5% ou 3°
  • Le toucher doit se faire avec une vitesse verticale de 600 ft/mn maximum
  • Le freinage est réalisé au maximum des possibilités de l’avion, avec les seuls moyens homologués : sur piste sèche ou mouillée, les reverses ne sont pas prises en compte.

Longueur de piste nécessaire

Pour déterminer la limitation à l’atterrissage, condition piste, et afin de tenir compte des conditions d’utilisation en exploitation, bien différentes de celles des essais,  la réglementation prévoit que la distance d’atterrissage ainsi calculée ne doit pas représenter plus de 60% de la longueur de piste utilisable à l’atterrissage LDA .

Autrement dit, pour trouver la longueur minimale de la piste pour atterrir à une masse, une configuration et des conditions météorologiques données, il faudra multiplier la distance d’atterrissage déterminée grâce aux essais par 100 / 60 = 1,67, ce qui représente une marge très importante de 67%.

Les constructeurs sont, bien sûr, tenus de donner aux exploitants les moyens de calculer facilement cette limitation. C’est le FCOM qui permettra de le faire, même si, de plus en plus souvent maintenant, c’est sous forme informatique que ces calculs sont effectués.

Différentes présentations existent, graphique ou tableau… Voici un diagramme qui permet de déterminer la limitation piste à l’atterrissage du B737-800, en configuration volets 40, avec le système anti-patinage Antiskid et la sortie automatique des spoilers au toucher des roues. C’est, bien sûr, cette configuration qui donnera les meilleures performances à l’atterrissage (Cliquer pour agrandir).

A noter qu’il n’est pas fait mention d’un éventuel usage du freinage automatique AUTOBRAKE, car ce système n’est pas homologué pour déterminer la limitation piste à l’atterrissage, nous en reparlerons plus loin.

Ce graphique peut s’utiliser de deux façons :

  • En partant d’une masse donnée, on peut déterminer la longueur minimale de la piste
  • En partant de la longueur de piste disponible pour l’atterrissage LDA, on peut déterminer la masse maximum possible.

IMPORTANT : il est bien mentionné que ce graphique donne des « Landing Field Length Limit », donc des Limitations de LONGUEUR DE PISTE, ce qui veut dire que la majoration de 67% est déjà incluse.

D’une façon générale d’ailleurs, pour éviter des erreurs ou des oublis, il est très rare que les équipages aient à effectuer des opérations dans le cadre des calculs de performances…

On voit que seules trois conditions météorologiques sont prises en compte :

  • Le QNH par le biais de l’altitude pression du terrain
  • Le vent : comme au décollage, on prendra en compte 50% du vent de face ou 150% du vent arrière
  • L’état de la piste, sèche ou mouillée : le deuxième cas conduit à une marge supplémentaire de 15%.

Les performances sont déterminées pour la température standard seulement. Les effets relativement faibles d’un écart de température sont pris en compte dans la marge des 67%…

Concernant l’état de la piste, pour les pistes inondées, verglacées ou enneigées, les constructeurs doivent fournir le moyen de calculer les performances pour ce que l’on appelle les conditions de pistes contaminées. Pour ne pas trop compliquer cet article, nous allons laisser ces cas particuliers de côté.

Exemples de calculs

Pour fixer un peu les idées, prenons deux exemples qui donneront un ordre d’idée des capacités du B737-800.

Tout d’abord, cherchons quelle sera la longueur de piste minimale pour atterrir à la masse maxi structurale MLW de 65,3 tonnes sur un terrain d’altitude pression proche de 1000ft, ce qui couvre la très grande majorité des aérodromes.

On trouve, en considérant qu’il n’y a pas de vent ou en ne prenant pas en compte un éventuel vent de face qui serait favorable, que la LDA minimale est d’environ 1680 m sur piste sèche, à l’épaisseur du trait près. Si la piste est mouillée (trait pointillé), on arrive à environ 1930 m, ce qui correspond bien à une majoration de 15% (1680 x 1,15 = 1932 m).

On peut donc retenir que cet avion peut desservir couramment, jusqu’à la masse maxi atterrissage MLW de 65,3 tonnes, des aérodromes équipés de pistes d’environ 2000 m.

Voyons maintenant un cas plus restrictif, celui de Chambéry qui est régulièrement desservi, surtout l’hiver, par des B737-800.

La LDA en piste 18 est de 1790 m. L’environnement montagneux et les minima associés font que c’est ce QFU qui est très souvent utilisé, et donc éventuellement avec une composante de vent arrière non négligeable. Nous prendrons 10 kt arrière pour notre exemple.

L’hiver étant propice au mauvais temps, nous considérerons que la piste est mouillée et que le QNH est de 995 hPa. L’altitude topographique du terrain étant de 779 ft, calculons d’abord l’altitude pression :

1013 – 995 = 18 hPa    18 x 28 = 504 Ft   Altitude pression Zp = 779 + 504 = 1283 ft.

En partant, en bas du graphique, de la LDA de 1790 m, on remonte à la ligne de référence avant d’effectuer la correction pour piste mouillée (WET). Puis on procède de la même façon pour effectuer la correction des 10 kt de vent arrière.

On peut ensuite remonter jusqu’à l’altitude pression de 1300 ft pour trouver, à droite, la masse maxi permise dans ces conditions.

On arrive, cette fois, à une masse maximum pour l’atterrissage d’environ 50,8 tonnes !!! Et on lit en bas du graphique que si, par malheur, on ne dispose pas de la sortie automatique des spoilers aux toucher des roues, cette masse limite devrait encore être réduite de 4,350 t …

On voit aussi que l’effet du vent arrière est dévastateur sur la masse maxi puisque, si le vent était nul (en pointillé), on arriverait à une masse maxi d’environ 60,3 tonnes, soit 9,5 tonnes de plus !!!

Vérifions ces résultats grâce au logiciel TOPCAT qui simule les logiciels utilisés de nos jours par la plupart des équipages. Le calcul de limitation se fait sur l’écran DISPATCH.

Si on demande un calcul de performance atterrissage pour la masse de 50,8 tonnes, celle que nous avons trouvée grâce au graphique vu précédemment, TOPCAT nous indique, en rouge, que ses calculs donnent une masse maxi de 50621 kg… Nous ne sommes vraiment pas tombés loin !

La mention FIELD indique bien qu’il s’agit de la limitation liée à la longueur de la piste disponible LDA, qu’il a d’ailleurs fallu corriger à 1790 m car le seuil décalé n’était pas pris en compte dans la DATABASE du logiciel TOPCAT…

Les données de vitesses qui suivent ne présentent pas grand intérêt. La Landing Distance Required qui suit (LDR ?) semble indiquer la longueur de piste nécessaire pour la masse de 50,8 t pour laquelle le calcul était demandé, donc légèrement supérieure à 1790 m suivant les calculs de TOPCAT.

Les deux dernières valeurs, Landing Distance Actual et Remaining, évaluent la marge qu’il y aurait effectivement lors de l’atterrissage, nous en parlerons plus loin. Ces informations n’ont rien à voir avec le calcul de la limitation et peuvent prêter à confusion. Il aurait été préférable de les réserver au volet des calculs faits en vol, pour préparer le briefing que l’on effectue avant la descente…

Si on refait le calcul en annulant le vent, on voit que TOPCAT trouve une masse maxi de 60548 kg, donc légèrement supérieure à celle que nous avions trouvée grâce au graphique (60,3 tonnes)… Toujours l’épaisseur du trait de crayon que l’on peut évaluer à 200 kg !!!

Parmi les équipements qui sont très importants pour obtenir une bonne performance au freinage à l’atterrissage, on doit citer le système anti-patinage ANTISKID, un peu l’équivalent de l’ABS de certaines voitures… De même, on en a déjà parlé, la sortie automatique des spoilers au toucher des roues est un plus indéniable.

Voici le même graphique que vu précédemment, mais on voit qu’il donne les performances sans ANTISKID et avec sortie manuelle des spoilers.

Si on cherche à nouveau la longueur de piste nécessaire pour un atterrissage à la masse maxi structure MLW de 65,3 tonnes, à 1000 ft et sur piste sèche, on arrive, cette fois à une longueur de piste nécessaire d’environ 3270 m, au lieu des 1680 m trouvés précédemment… C’est le double !!!

On mesure clairement ainsi la grande efficacité de ces systèmes sur les performances de freinage de notre avion.

LIMITATION REMISE DE GAZ

Pour la remise de gaz, on s’en doute, la panne d’un moteur aura une incidence très importante sur les performances, exactement comme pour les performances au décollage, lors de la montée initiale.

La température et l’altitude vont avoir une influence prépondérante, ainsi que le braquage des volets.

Pour les avions bimoteurs, la réglementation de certification prévoit que, lors de la remise des gaz, l’avion devra suivre une pente minimale de :

  • 3,2 % avec les deux moteurs en fonctionnement, les volets en configuration atterrissage et le train d’atterrissage sorti
  • 2,1 % avec un moteur en panne, les volets en configuration approche et le train d’atterrissage rentré.

Pour les bimoteurs, c’est surtout la deuxième condition qui est limitative.

Le constructeur fournit aux exploitants le moyen de calculer cette limitation dans son FCOM. Comme pour la limitation piste, on trouve des graphiques ou des tableaux.

Voici le graphique donnant la limitation remise de gaz. Les configurations retenues sont volets 30 ou 40 pour la configuration atterrissage, avec les deux moteurs en fonctionnement, et les volets 15 pour la configuration approche, avec un moteur en panne.

Comme pour le décollage, on voit clairement que pour une altitude pression donnée, le niveau de la mer par exemple, jusqu’à 30°, la masse maxi diminue légèrement quand la température augmente. Au-delà de 30°, la diminution de la masse maxi s’accentue très franchement.

Cela est du à une caractéristique des réacteurs que l’on appelle la température de cassure. Jusqu’à cette température, le réacteur délivre sa poussée maxi nominale, 26000 livres pour le CFM56 du B737-800. La légère baisse de la masse maxi est due à l’augmentation de vitesse propre TAS liée à l’augmentation de la température.

Au-delà de la température de cassure, la valeur de la poussée décollage est réduite pour conserver une marge par rapport à l’EGT maxi du réacteur, ce qui produit une diminution plus prononcée de la masse maxi.

On voit également que la température de cassure diminue avec l’altitude.

Voyons maintenant l’impact de cette limitation remise de gaz par rapport à la limitation piste que nous venons d’étudier au chapitre précédent.

Et tout d’abord, voyons à quelle température correspond la masse maxi structure MLW de 65,3 tonnes sur un terrain d’altitude de 1000 ft, ce qui, comme nous l’avons dit plus haut, correspond à une très grande majorité des terrains.

On trouve que, jusqu’à une température d’environ 49°C, la masse limitative en remise de gaz sera supérieure à la masse maxi structure de 65,3 tonnes. Autant dire qu’à moins d’une canicule extrême, cette limitation remise de gaz ne sera pratiquement jamais limitative !!!

Les seuls cas où cette limitation pourra devenir prépondérante seront lorsque l’on cumulera altitude et température élevées.

Pour illustrer ce cas, nous allons chercher la limitation remise de gaz pour un atterrissage à Mexico (7300 ft), avec une température de 25°C, ce qui est, fort heureusement pour les touristes, très courant… Pour nos réacteurs, par contre, ça nous place en ISA + 25° puisqu’à 7300 ft, la température standard est d’environ 0°C (+15° – 7,3 x 2)…

En partant, en bas, de 25°C et en remontant jusqu’à 7300 ft, si on considére que le QNH est proche de 1013 hPa donc, on trouve une masse maxi remise de gaz d’environ 62,4 tonnes. Dans ces conditions, à Mexico, on ne peut pas atterrir à la masse maxi structure MLW !

Seule amélioration possible : comme indiqué en bas du graphique, si on coupe le conditionnement d’air et donc la pressurisation de la cabine, on améliore la performance de 1,2 tonne. Mais attention car on est très près des 10000 ft, altitude qui déclencherait une alarme pour altitude cabine excessive et son klaxon pour le moins stressant !!!

Voyons ce que ça donne avec TOPCAT :

Lorsque l’on demande si l’atterrissage à 65,3 tonnes est possible, TOPCAT trouve une limitation CLIMB de 64573 kg, soit environ 2,2 tonnes de plus que ce que nous avons trouvé ???

L’épaisseur du trait serait un peu grosse, cette fois…

Nous allons vérifier avec les mêmes performances mais issues d’un autre FCOM, et présentées cette fois sous la forme d’un tableau.

Sans se lancer dans une interpolation au kilo près, ni même à la centaine de kilos, on trouve facilement que pour 25°C, la masse maxi est de 65,5 t pour 6000 ft et 60,5 t pour 8000 ft d’altitude pression. Pour 7000 ft, on sera donc tout près de 63 tonnes, et donc environ 62,2 tonnes pour 7300 ft, ce qui correspond, toujours à 200 kg près, à notre résultat du graphique.

Il semble donc que, pour le calcul de la masse maxi remise de gaz, le calcul de TOPCAT ne corresponde pas aux données fournies dans le FCOM… ???

Cette recherche de la limitation atterrissage la plus pénalisante devra se faire avant le vol car, augmentée du délestage d’étape, elle pourrait déterminer une limitation au décollage. Dans la pratique, les exploitants choisissent d’utiliser des aérodromes disposant de pistes suffisamment longues pour ne pas impacter la charge transportée. A part quelques cas particuliers de piste très courte ou d’aéroport d’altitude très élevée, les limitations à l’atterrissage sont très rarement limitatives…

Il est bon de retenir que, pour le B737-800, avec une piste de 2000 m située à une altitude moyenne aux alentours de 1000 ft, on pourra atterrir pratiquement toujours à la masse maxi MLW de 65,3 tonnes…

PENTE EN REMISE DE GAZ

Sur certains terrains, des obstacles dans la trouée d’envol peuvent générer des minima qui seront différents suivant la pente dont l’avion sera capable en remise des gaz. C’est le cas, par exemple, à Chambéry LFLB.

Sur les fiches LIDO, voici comment sont présentés les minima pour l’ILS 18. Cette présentation est simplifiée par rapport à celle du SIA car, comme il est indiqué en note 3), ils sont valables pour une vitesse de 140 kt, c’est-à-dire la VREF maximum pour les avions de Catégorie C.

On voit qu’il n’existe pas moins de sept valeurs de minima différents pour un même ILS de Catégorie 1 avec DME.  Et c’est la pente possible en remise de gaz GA (Go Around) qui sera le critère déterminant, allant ainsi de 2680 ft / 2400 m pour une pente de 2,5% à 1080 ft / 1000 m pour une pente de 8% !

Il faut donc être capable de savoir quelle pente notre avion pourra suivre en cas de remise de gaz et, comme on doit prévoir la panne d’un moteur dans toutes les phases de vol, ce sera une pente avec un moteur en panne qu’il faudra chercher pour déterminer quels minima utiliser.

Le FCOM nous propose un graphique pour déterminer cette pente.

Pour un atterrissage en piste 18, avec un vent arrière de 10 kt, un QNH de 995 hPa, une température de 0°C et avec la piste mouillée, nous avions trouvé précédemment une masse maxi piste d’environ 51 tonnes. En reprenant ces données, on trouve une pente supérieure à 8% (en trait plein). Les minima les plus bas, 1080 ft / 1000 m, sont donc possibles.

Pour les mêmes conditions mais sans vent arrière, nous avions trouvé une masse limitative d’un peu plus de 60 tonnes. Dans ce cas, on arrive à une pente comprise entre 5 et 6%, il faudra donc se contenter des minima prévus pour une pente de 5% soit 1660 ft / 2400 m : ce n’est plus du tout la même chose !!!

Pour utiliser le terrain de Chambéry, les exploitants doivent déposer, auprès de l’administration, un dossier expliquant  les modalités d’exploitation qu’ils comptent mettre en œuvre. Je n’ai jamais fait partie des équipages fréquentant ce terrain, mais je suppose que les compagnies choisissent des valeurs de charge maxi et de limite de vent arrière leur permettant de sauvegarder la charge utile tout en simplifiant la détermination des minima utilisables…

EN VOL

Tous les calculs que l’on vient de voir doivent être effectués au sol, avant le départ. Une fois en vol, il faudra, avant la descente, vérifier que les conditions réelles, météorologie et masse, ne nous conduisent pas à dépasser une des limitations à l’atterrissage.

Il faudra y être particulièrement attentif lorsque, en cas de déroutement par exemple, nous devrons atterrir sur un terrain autre que celui prévu initialement. On pourra arriver à des situations critiques, particulièrement sur des vols longs courriers, contraints de se dérouter à mi parcours ou peu de temps après le décollage. Dans ce cas, et si les conditions techniques le permettent, il faudra envisager de vidanger une partie du carburant…

Au-delà de cet aspect limitation, il est aussi intéressant de chercher à savoir quelle portion de la piste on va réellement utiliser à l’atterrissage. Cela nous permettra, par exemple, de prévoir le taxiway par lequel on pourra dégager la piste et quel réglage du système de freinage automatique AUTOBRAKE sera le plus judicieux.

Dans le FCOM, le constructeur donne le moyen de faire cette évaluation. Mais, et c’est écrit en gros caractères en tête du document (ADVISORY INFORMATION), il ne s’agit pas d’une limitation mais de données fournies à titre informatif seulement !!!

Ce tableau nous donne, pour un braquage de volets donné, la distance qu’il faudra pour arrêter l’avion depuis le seuil de piste (ou le seuil décalé s’il y en a un).

Le premier tableau permet de faire un calcul pour  piste sèche. La première colonne donne les valeurs de référence pour une masse de 60 tonnes, et avec différents modes de freinage. Les colonnes suivantes permettent de corriger la valeur de référence pour prendre en compte un écart de masse, un vent positif ou négatif, la pente de la piste, la température, la vitesse et l’usage des inverseurs de poussée.

Les tableaux suivants permettent de faire le calcul en tenant compte de l’état de la piste exprimé sous forme de qualité de freinage telle qu’elle peut être indiquée dans les messages METAR ou SNOWTAM, ou communiquée par les services du contrôle aérien.

Rappelons que si le système de freinage automatique AUTOBRAKE n’est pas un dispositif homologué pour la limitation piste, son usage n’en demeure pas moins fortement conseillé pour garantir les meilleures distances d’arrêts, de même qu’il permet d’obtenir l’échauffement et l’usure des freins les mieux adaptés à la longueur de la piste utilisée. C’est tout le but de ce document, d’ailleurs…

Ce tableau nous servira donc à déterminer quel sera le réglage de l’AUTOBRAKE le mieux adapté aux conditions de notre atterrissage. CE N’EST EN AUCUN CAS UN TABLEAU DE LIMITATIONS !!!

Notons en passant que le freinage automatique sur MAX AUTO donne des distances d’arrêt supérieures au freinage « MAX MANUAL » (manuel mais avec les pieds quand même) !!!

Les valeurs du mode MAX MANUAL correspondent donc aux distances d’atterrissage démontrées par le constructeur pour déterminer la longueur nécessaire limitative vue en première partie de cet article.

Reprenons notre exemple initial : nous cherchions quelle était la longueur de piste nécessaire pour atterrir à 65 tonnes sur un terrain situé à 1000 ft.

La première ligne du premier tableau va nous permettre d’évaluer la distance d’atterrissage.

Partant de la valeur de référence de 860 m, il faudra ajouter :

  • + 55 m pour les 5 tonnes de plus que 60 t
  • + 15 m pour l’altitude 1000 ft.
  • + 65 / 2 = 32 m pour la vitesse, on approche habituellement à VREF+5
  • + 30 m car les inverseurs de poussées ne sont pas pris en compte pour la distance limitative.

Nous avions considéré qu’il n’y avait pas de vent et la pente de piste n’est pas prise en compte en limitation.

Au final, ce petit calcul, un peu approximatif quand même, nous permet d’évaluer notre distance d’atterrissage sur piste sèche à : 860 + 55 + 15 + 32 + 30 = 992 m.

Et si on multiplie ce résultat par 1,67 comme le fait le constructeur pour calculer les longueurs nécessaires limitatives, on trouve alors 992 x 1,67 = 1657 m à comparer aux 1680 m que nous avions trouvés à l’aide du graphique… Toutes ces données sont donc bien cohérentes, CQFD.

Imaginons, maintenant, que nous sommes en vol vers Chambéry et que nous préparons notre arrivée. Nous avions calculé, avant notre départ, que notre limitation piste était de 50,6 tonnes pour reprendre la valeur calculée par TOPCAT.

Le dernier METAR que nous avons reçu est le suivant :

LFLB XXXXXXZ 05007KT 5000 -RASN BKN008 OVC012 02/M00 Q0995 NOSIG R88/290095

On voit donc que le vent s’est orienté au Nord Est, et il est un peu plus faible que prévu. Le ciel est effectivement bien couvert, avec de faibles précipitations bien hivernales, ce qui laisse augurer une piste au moins mouillée. La température s’est légèrement adoucie et le QNH est à la valeur prévue lors du calcul de performance.

Pour calculer la composante de vent arrière, le petit graphique suivant donne la réponse facilement.

Pour un atterrissage en piste 18 (QFU 175°), l’angle au vent sera donc de 175 – 50 = 125°. On lit que la composante de vent arrière sera d’un peu moins de 5 kt, alors que la composante de vent de travers sera d’un peu plus de 6 kt.

Le décodage du groupe suivant la mention NOSIG est moins évident car pas très fréquent : il s’agit de l’état des pistes, que l’on interprète de la façon suivante :

  • R88 = toutes pistes
  • 2 = mouillée
  • 9 = de 51 à 100%, donc plus de la moitié de la surface de la piste
  • 00 = épaisseur < 1 mm
  • 95 = freinage bon

La charge réelle de l’avion et le suivi de la consommation carburant pendant le vol nous laissent prévoir une masse à l’atterrissage de 50 tonnes.

Les conditions réelles sont donc égales ou plus favorables que prévues lors du calcul de la limitation piste vue plus haut. On est donc assuré d’être réglementairement autorisé à atterrir sur cette piste.

Essayons maintenant d’évaluer, à l’aide du tableau prévu à cet effet, la distance réelle d’atterrissage en fonction de nos conditions réelles, et en sélectionnant un niveau de freinage.

Si on choisit d’utiliser le système de freinage automatique AUTOBRAKE sur MAX AUTO, en utilisant le deuxième tableau puisque le freinage est indiqué comme étant bon, et en partant de la valeur de référence de 1300 m, nous devrons appliquer les corrections suivantes :

  • – 75 x 2 = – 150 m pour la masse de 50 tonnes
  • + 30 x 1,3 = + 39 m pour l’altitude pression de 1300 ft
  • + 195 / 2 = + 98 m pour 5 kt de vent arrière
  • – 25 x 0,2 = – 12 m pour la pente de piste montante
  • – 30 m pour la température de 2°C soit ISA -10

La distance corrigée est donc évaluée à 1300 – 150 + 39 + 98 – 12 – 30 = 1245 m, ce qui laisse une marge confortable de 545 m avant le bout de piste.

Le logiciel TOPCAT propose, en cliquant sur le bouton FLIGHT, de recalculer la limitation avec les valeurs actualisées et, en plus, il évalue la distance réelle (actual) et la longueur de piste restante (Remaining). Néanmoins, les hypothèses ne sont pas les mêmes puisque l’on ne peut pas prendre en compte la qualité du freinage mais seulement choisir entre trois états de piste : sèche, mouillée ou contaminée.

En raison de la composante de vent arrière plus favorable, 5 kt au lieu de 10, la limitation s’est améliorée, passant de 50,621 t à 56,253 t. De même, la longueur de piste nécessaire s’est abaissée de 1790 à 1626 m.

Pour l’AUTOBRAKE sur MAX AUTO, le logiciel TOPCAT a calculé une Landing Distance (actual) de 1305 m pour une piste mouillée, ce qui est un peu supérieur à ce que nous avons trouvé pour un freinage bon…

Dans les deux cas, la longueur de piste restante permet d’envisager un réglage moins brutal de l’AUTOBRAKE, qui ménagera l’usure et l’échauffement des freins tout en évitant aux passagers d’être malmenés et peut-être même effrayés par un freinage intense…

Refaisons donc le calcul pour un réglage du freinage automatique sur AUTOBRAKE 3.

La valeur de référence est, cette fois-ci, de 1490 m, auxquels il va falloir apporter les corrections suivantes :

  • – 95 X 2 = – 190 m pour la masse de 50 t
  • + 35 x 1,3 = + 46 m pour l’altitude pression de 1300 ft
  • + 230 / 2 = + 115 m pour 5 kt de vent arrière
  • – 10 x 0,2 = – 2 m pour la pente de piste montante
  • – 40 m pour la température de 2°C soit ISA -10

Dans ce cas, on évalue la distance corrigée à : 1490 – 190 + 46 + 115 – 2 – 40 = 1419 m. La longueur de piste restante a diminué passant de 545 m à 371 m, mais elle reste substantielle et tout à fait raisonnable. De plus, il est toujours possible de reprendre le freinage aux pieds, en « MAX MANUAL » donc, si on voit le bout de piste arriver un peu trop vite… !

Si on demande à TOPCAT de refaire ses calculs avec ce même réglage, voici que cela donne :

Bien sûr, les valeurs limitatives ne changent pas puisque le seul mode de freinage pris en compte, en limitation, est le freinage manuel maximum…

Pour la distance d’atterrissage réelle, la valeur trouvée, 1533 m, est toujours plus élevée que dans notre calcul mais la marge de 257 m est encore très acceptable… !

Donc, à l’atterrissage comme au décollage, et même si quelques différences existent, le logiciel TOPCAT reste un outil très intéressant pour la simulation, d’autant plus que, si je ne me trompe, nos simulateurs préférés ne simulent pas l’état de la piste et l’éventuelle dégradation de la qualité de freinage qui en découle.

CONCLUSION

Moins complexe que pour le décollage, l’étude des limitations à l’atterrissage reste peut-être un peu difficile à digérer… Allez-y doucement et n’hésitez pas à demander des explications complémentaires sur le forum.

La méthode de calcul est rigoureusement la même pour d’autres types d’avion civils à condition, bien sûr, de disposer des documents correspondants qui pourront, par contre, être présentés un peu différemment.

Bons vols et surtout, comme on dit en Afrique, bons atterrissages !

About the author: mike victor

Breveté pilote de planeur en 1968, à l’âge de 17 ans, c’est 2 ans plus tard que débute son parcours professionnel en devenant Élève Pilote de Ligne de l’ENAC. Douglas DC8 et DC10, Airbus A310, c’est surtout aux commandes du mythique B747 qu’il va sillonner la planète. Et c’est comme Commandant de Bord B747-400 qu’il met fin à sa carrière en 2011 avec près de 18000 heures de vol au compteur. Il a (re)découvert la simulation de loisir avec FSX. Et c’est avec grand plaisir qu’il fait partager son expérience du vol réel aux nombreux passionnés rencontrés en réel ou sur Internet.