FMS 2.2 : Préparation du vol (suite)

Poursuivons notre préparation du vol et la programmation du FMS. Dans l’article précédent, nous nous étions arrêté après avoir inséré la route. Continuons maintenant par l’aspect navigation verticale.

En page ROUTE, devant la clé 6R, nous étions invités à ouvrir la page PERF INIT. Mais on peut tout aussi bien atteindre cette page grâce à la touche INIT REF du CDU. Dans ce cas, le FMS ouvre la page la mieux adaptée à la phase de notre vol, dans notre cas, la page PERF INIT. Mais, grâce à l’invite <INDEX en 6L, on peut accéder à de nombreuses autres pages…

PERF INIT

Celle qui nous intéresse donc, pour préparer notre navigation verticale, intitulée PERF INIT 1/2, va nous permettre d’indiquer au FMS certains paramètres essentiels de notre vol, comme le montrent plusieurs champs de saisies obligatoires, avec les fameuses « boîtes » donc.

On renseigne les différentes rubriques en partant du bas et du côté gauche. L’intérêt de procéder ainsi est que l’on va profiter de calculs qui seront faits automatiquement par le système.

On commence donc par la ligne 5L, où l’on va insérer la valeur du Cost Index choisi pour ce vol. Si besoin est, reportez-vous à l’article FMS1 pour savoir de quoi il s’agit. https://www.flightsim-corner.com/aller-plus-loin/737-800/fms1-les-bases/

Ici, nous allons choisir 30, une valeur couramment utilisée par de nombreuses compagnies, un peu plus faible que celle du Long Range Cruise.

A la ligne 4L, à la rubrique RESERVES, c’est la somme de la réserve finale et de la réserve de dégagement qu’il faudra saisir. On appelle aussi cette valeur le carburant mini pour dégager.

Sur notre plan de vol SimBrief, en page 1, dans la partie Planned Fuel, il faut donc faire la somme de la réserve de dégagement vers Charles de Gaulle, ALTN, et de la réserve finale, FINRES.

Il s’agit d’un minimum, il est donc prudent de l’arrondir par excès.

Au cours du vol, si la quantité de carburant à l’atterrissage prévue par le FMS devient inférieure à cette quantité, le message USING RESERVE FUEL sera affiché au CDU. Il s’agit, bien sûr, d’un message à prendre en compte avec beaucoup d’attention !!!

On peut donc saisir ici 2,5 tonnes en ligne 5R.

Si on fait un vol sans réserve de dégagement, dans le respect de la réglementation bien sûr, ou si on est déjà en cours de dégagement, seule la réserve finale sera insérée à cette ligne.

A la ligne 3L, on insère la masse sans carburant de notre avion. A ce stade de préparation du vol, il s’agit d’une masse prévisionnelle, l’enregistrement des passagers et le chargement des soutes n’étant pas terminés.

La compagnie estime que cette masse ne devrait pas dépasser 56 tonnes. Le plan de vol SimBrief a été réalisé avec cette valeur, comme c’est indiqué en page 3.

Insérons donc 56 en ligne 4L, le FMS va afficher 56.0 car il a bien compris qu’il ne pouvait pas s’agir de 56 kg ! De plus, il fait automatiquement la somme de ce ZFW et de la quantité de carburant actuellement à bord, 2,6 tonnes, qui est donnée par les jaugeurs de l’avion et affichée en ligne 2L, après le slash /.

Le résultat est affiché en ligne 1L, sous le nom de GROSS WEIGHT GW, ici 58.6.

Ce résultat ne représente pas grand-chose puisqu’il est la somme d’un ZFW prévisionnel et d’une quantité de carburant actuelle, alors que l’avitaillement carburant n’a pas commencé !!!
Pour retrouver plus de cohérence, il faut insérer, en ligne 2L, la quantité de carburant totale que le Commandant de Bord a décidé d’embarquer pour faire ce vol, disons ici 7 tonnes. On voit que cette ligne de saisie est optionnelle puisqu’elle est en pointillés…

En insérant 7 en 2L comme carburant planifié PLAN, le GROSS WEIGHT indique maintenant 63.0 tonnes qui est donc notre masse prévue au démarrage des moteurs.

MAIS IL S’AGIT DE PREVISIONS QU’IL FAUDRA ACTUALISER AVANT LE DEPART !!!

On voit également que le FMS a calculé le niveau de vol optimum pour faire ce vol, en décollant à la masse ainsi calculée. FL391 est affiché en ligne 1R, sous le mot TRIP, avant le slash et les boîtes.
Ceci nous permet de choisir un niveau de vol de croisière proche de l’optimum, conforme à la réglementation, et de l’insérer en 1R. Nous allons choisir le FL380 et saisir tout simplement 380.

A noter que cette action a allumé le voyant blanc EXEC. Il faut donc confirmer notre choix de niveau de vol en appuyant sur la touche EXEC.

IL EST TRES IMPORTANT DE NE PAS OUBLIER CETTE CONFIRMATION SINON LE MODE VNAV NE POURRA PAS ETRE ENGAGE !!!

A noter que, lors de l’EXECution, le titre de la page a changé pour devenir ACT PERF INIT 1/2, indiquant ainsi que le niveau de vol a bien été pris en compte.

Cette action a également fait apparaître des lignes supplémentaires en 3R et 4R qui concernent la température prévue à ce niveau. La ligne 2R concerne le vent prévu à ce même niveau mais nous parlerons de tout cela un peu plus tard…

Il reste un point important qui peut passer inaperçu : en ligne 5R, il nous faut indiquer l’altitude de transition de notre terrain de départ. On trouve cette information sur les cartes de LFMN, dans un encart où il est indiqué TA 5000  signifiant Transition Altitude 5000 ft.

Il suffit alors d’insérer 5000 en ligne 5R, ce qui va écraser la valeur par défaut, ici 18000, qui est l’altitude de transition unique pour tous les USA.

Voilà à quoi doit ressembler notre page ACT PERF INIT 1/2 avant de passer à la suite :

Comme le titre le laisse entendre, il existe une page PERF INIT 2/2 qui permet de fixer certaines limites de fonctionnement. En utilisation normale, on ne touche pas à ces valeurs par défaut. Nous pouvons donc passer à la page N1 LIMIT comme suggéré par l’invite en ligne 6R.

N1 LIMIT

Cette page va nous permettre de régler le niveau de poussée que l’on souhaite utiliser pour le décollage et la montée initiale. Ce choix s’effectue grâce aux calculs de performances au décollage qui ont été longuement expliqués dans l’article qui est consacré à ce sujet.

https://www.flightsim-corner.com/aller-plus-loin/737-800/performances-au-decollage/

Ce calcul, effectué à la main ou grâce à un calculateur spécialisé, conduit à l’édition d’un « carton de décollage » qui regroupe les résultats.

Les conditions météorologiques du jour sont indiquées dans le plan de vol SimBrief, à la page Airport WX List.

On doit naturellement les actualiser avec l’ATIS de LFMN.

Voici ce carton tel qu’il est édité par le logiciel TOPCAT, pour les conditions du jour de notre vol.

Comme on pouvait s’y attendre, avec une masse maxi performances de 76,1 tonnes, nous pouvons effectuer un décollage à poussée réduite.

La température fictive maximum de 51° peut être réduite pour ménager une marge supplémentaire. Nous allons choisir 49° ce qui augmente la marge d’environ 1,2 t.

Insérons donc cette température présumée (assumed temp) à la ligne 1L de notre page N1 LIMIT.

On voit que la valeur du N1, indiquée en ligne 1R, diminue sensiblement. Notons en passant que les valeurs de 26K N1 et de RED 26k N1 ne sont pas identiques à celles indiquées au carton de décollage ??? Nos moyens de simulations ne sont pas certifiés, et peuvent donc ne pas être parfaitement conformes… !!!

Le choix de poussée est également affiché au DU supérieur :

L’indication D-TO, pour Derated Take Off, apparaît maintenant avec la valeur de la température fictive, +49C pour 49° Celsius.

On peut également choisir de réduire la poussée en sélectant un autre niveau de poussée certifiée, 24K, 22K ou même 27K BUMP si on veut, au contraire, augmenter la poussée, en sélectant un de ces choix avec la clé gauche correspondante. On peut même combiner ces options avec le choix d’une température fictive… Pour cet article, nous nous contenterons du simple exemple exposé ci-dessus.

De plus, dans la réalité, le FMS adopterait, éventuellement et automatiquement, une poussée de montée elle aussi réduite, en accord avec la poussée de décollage. Le modèle PMDG ne le fait pas.
On peut sélecter un des deux choix CLB-1 ou CLB-2 manuellement en appuyant sur les clés 2R ou 3R mais, sur PMDG, il en résulte une poussée trop fortement réduite, ce qui n’est pas réaliste…

Cette page N1 LIMIT est directement accessible, à tout moment, en appuyant sur la touche du CDU qui porte le même nom.

A la ligne 6R, le FMS nous invite à poursuivre notre préparation en accédant à la page TAKEOFF.

TAKEOFF REF

Cette nouvelle page va nous permettre de régler les paramètres du décollage.

On voit, à la ligne 5L, que la piste sélectionnée avec la SID, la 04R, est déjà insérée sous le label RUNWAY.
Elle est également reportée en 5R, avec un champ indiquant 00FT, sous un label RWY REMAIN. Ce champ permet d’indiquer au FMS lorsque l’on ne va pas décoller depuis le seuil de la piste mais depuis une bretelle. Il suffit d’y insérer la longueur de piste restant EN CENTAINES DE PIEDS !!!
En fait, il est inutile de le faire si au moins un récepteur GPS fonctionne. En effet, celui-ci permettra au FMS de savoir de quel endroit exact de la piste sélectée va s’effectuer le décollage…

Cette page comporte également un champ obligatoire, avec des « boîtes » donc, celui du réglage des volets FLAPS. Insérons 5, le braquage de volets choisi pour le calcul de performances de notre carton de décollage.

Dès que nous insérons la valeur 5 dans le champ FLAPS, le FMS calcule les vitesses caractéristiques du décollage, V1, VR et V2, et les affiche en regard de leur champ respectif, sous un label intitulé QRH, pour Quick Reference Handbook, ici 135, 137, et 143.

Ce calcul est fait selon les tables contenues dans le QRH, en tenant compte des éléments connus du FMS, c’est-à-dire, la masse actuelle GW indiquée en ligne 4R, le braquage de volets que l’on vient d’insérer et le choix de poussée déterminé à l’étape précédente, et qui est rappelé en ligne 2L.

MAIS ATTENTION !!! Ce calcul n’est pas un calcul de performances !!! Il ne prend pas en compte les caractéristiques de la piste telles que sa longueur, sa pente ou les obstacles dans la trouée d’envol …

Néanmoins, ce calcul donne une bonne idée des valeurs pour une piste non limitative et peuvent donc être utilisées en simulation, heureusement ! Si on décide de les utiliser, il suffit d’appuyer devant chacune d’entre elles pour les recopier en ligne 1R, 2R et 3R.

Elles apparaissent alors en caractères plus grands et le système rajoute la masse correspondant, en ligne 4R, sous le label TOW pour Take Off Weight ou masse au décollage.

On peut également ne pas faire apparaître ces vitesses en appuyant sur la clé 6R : les vitesses sont alors effacée et l’indication en 6R passe à QRH ON> permettant, malgré tout, d’y revenir…

Dans la réalité, on utilise, bien sûr, un calcul de performances, manuel ou informatique, dont les résultats sont consignés dans le carton de décollage déjà vu plus haut.

Les vitesses sont alors calculées en fonction de tous les paramètres de la piste ainsi que des conditions météorologiques.
Pour la vitesse V1, on voit qu’elle peut être choisie dans la plage 139-140, retenons 139 kt. La vitesse VR est de 140 kt et V2 de 142 kt. Il suffit alors de les insérer aux lignes correspondantes de la page TAKEOFF REF 1/2.

Dans ce cas, le calcul du FMS servira simplement à vérifier la cohérence des valeurs insérées, tout particulièrement la valeur de la V2 qui devra être très proche.

Sur certains avions, il existe également la possibilité de télécharger par ACARS le résultat du calcul de performances et de les insérer dans le FMS. Cette option n’est pas disponible pour le B737 NGX PMDG.

Il nous reste à voir maintenant la page TAKEOFF REF 2/2.

A la ligne 1, il est possible d’affiner le calcul des vitesses vues à la page précédente en insérant le vent à gauche et l’état de la piste à droite. Pour ce dernier, la piste est considérée comme sèche DRY par défaut. En appuyant sur la clé 1R, on peut choisir successivement une piste mouillée WET ou contaminée par de la neige ou de la glace Skid Resistant Runway. Ces conditions n’étant pas simulées dans nos simulateurs, cela présente donc peu d’intérêt pour nous…

Les lignes 4 et 5 méritent, par contre, toute notre attention car c’est ici que l’on va programmer le mode de montée initiale que l’on souhaite réaliser.

La partie gauche concerne la montée initiale normale, sans panne moteur. Le bruit émis par les avions au décollage étant toujours un sujet brûlant pour les riverains, des consignes sont données par les autorités aéroportuaires. Ainsi pour Nice, on trouve au chapitre « LFMN AD 2.21 Procédures antibruit » :

On doit donc effectuer une procédure antibruit jusqu’à 2000 ft. Il faudra maintenir la vitesse de montée initiale, comprise entre V2+15 et V2+25, jusqu’à cette hauteur comme on le voit sur ce schéma, avant de rentrer les volets et d’accélérer vers notre vitesse de montée.

La hauteur de réduction de poussée est généralement définie par les compagnies. Elle est, le plus souvent, fixée à 1000 ft ou 1500 ft.

La valeur indiquée ici, 1500 ft par défaut, nous conviendra parfaitement.
Il s’agit bien de hauteur, comme indiqué par l’acronyme AGL, Above Ground Level !

A la ligne 4R, il faut fixer la hauteur à laquelle on va accélérer pour rentrer les volets dans le cas d’une panne moteur, Engine Out Accelation Height.

Rappelons que la définition de la trajectoire, dans le cas d’une panne au décollage, est de la responsabilité de l’exploitant.

Elle est indiquée dans la partie basse du carton de décollage :

On voit qu’il faudra virer à droite à 400 ft, jusqu’au cap 150 et accélérer à partir de 1000 ft.
Il suffit donc de reporter cette valeur de 1000 ft en ligne 4R.

Au milieu de la ligne 5 est rappelé que la montée est programmée à la poussée de montée normale CLB, sans réduction.

L’option CUTBACK indiquée OFF par défaut, permet de réduire la poussée en montée dans une plage d’altitude. Pour ne pas trop compliquer cet article, nous laisserons cette option sur OFF.

Arrivé à ce stade, notre programmation du FMS est suffisante pour faire le vol, jusqu’en croisière, en utilisant les modes LNAV et VNAV.

Mais il est possible d’affiner les calculs prédictifs du système en lui insérant les conditions météorologiques prévues au cours du vol.

INSERTION DES VENTS ET TEMPERATURES

Rappelez-vous, sur la page PERF INIT, nous avions évoqué la présence d’un champ CRZ WIND en 2R, et de deux champs concernant la température en 3R et 4R. Pour revenir à cette page, il suffit d’appuyer sur la touche INIT REF.

La température.

Si vous avez lu l’article concernant le calcul du carburant à embarquer,  https://www.flightsim-corner.com/aller-plus-loin/navigation/navigation-calcul-carburant/ , vous savez que la consommation distance est pratiquement indépendante de la température. Mais la vitesse propre varie sensiblement avec la température ambiante, ce qui va impacter les temps de vols des différents tronçons et donc le temps de vol global du vol. Il est donc intéressant que le FMS ait connaissance des prévisions dans ce domaine.

Mais où peut-on trouver cette information ? Le plan de vol Simbrief va nous donner des éléments pour répondre à cette question.

Sur la première page, nous avons une première information :

La rubrique AVG ISA nous renseigne sur l’écart moyen de température, pour l’ensemble du vol, entre la température ambiante et la température correspondant à notre altitude dans l’Atmosphère Standard International (International Standard Atmosphere ISA). On appelle communément cette valeur le Delta ISA : ici on lit P005 pour ISA + 5°C.

On peut rentrer directement cette information dans la page INIT REF, en insérant tout simplement 5 à la ligne 3R.

On voit que cet écart est également recalculé en degrés Fahrenheit, soit 9°F.

A la ligne 4R, la température est passée de -56°C à -51°C. On réalise, en fait, que cette température est celle qui est prévue EN CROISIERE, comme l’indique d’ailleurs le titre au-dessus, T/C OAT pour Top of Climb Outside Air Temperature. En effet, en atmosphère standard, le FL380 se trouve au-dessus de la tropopause, où la température est de -56°C (-56,5°C pour être précis). Avec un Delta ISA de +5°, la température sera donc de -51°C.

On peut, tout aussi bien insérer directement cette température, si on en a l’information.

On voit sur cette carte, fournie dans le plan de vol SimBrief, que la température au FL390 variera de -54°C à -57°C durant la croisière. Si on est effectivement au-dessus de la tropopause, elle sera peu différente au FL380, notre niveau de croisière prévu. On peut alors insérer la valeur moyenne, disons -55°C en ligne 4R.

Cette fois, c’est la valeur ISA DEV, en 3R, qui est ajustée à 2°C, soit ISA +2°C.

Le Vent.

Il est aussi très intéressant de connaitre le vent que l’on va rencontrer durant notre vol, d’autant plus que, comme on le sait, aux altitudes élevées fréquentées par les avions de lignes, ils peuvent atteindre des vitesses de plusieurs centaines de km/h !

Avec une vitesse propre TAS d’environ 450 kt en croisière, l’effet du vent va pouvoir faire varier la vitesse par rapport au sol GS dans de très grandes proportions, disons entre 300 kt et 600 kt pour fixer un ordre d’idée !
L’effet de tels vents sera évidemment très important sur le temps de vol et surtout sur la consommation de carburant.

A la page PERF INIT, à la ligne 2R, on peut insérer le vent en croisière CRZ WIND. Mais où peut-on trouver la valeur qu’il faudra insérer ?

Comme pour la température, le plan de vol SimBrief donne une valeur moyenne, pour tout le vol :

Ce n’est pas tout à fait ce que l’on cherche puisque le FMS demande une valeur de vent pour la croisière, pas pour tout le vol. Cependant, pour un vol court, ça pourra suffire en indiquant simplement si la tendance du vent est positive ou négative, information qui est d’ailleurs indiquée juste en dessous à la ligne AVG W/C pour Average Wind Component.

Ici donc, le vent moyen soufflera du 320° pour 26kt, ce qui fera une composante de 23kt de face (M023). Insérons donc 320/26 en ligne 2R.

Comme pour la température, on peut faire mieux en étudiant le carte WINTEM du FL390 vue plus haut.

On voit que le vent, en début de croisière, peut être évalué à 45 kt venant du 320°. En fin de croisière, il faiblit et tourne un peu plus au Nord, disons 340/20kt. Le vent moyen pourrait alors être 330/32…

Mais le FMS permet de faire beaucoup mieux. En appuyant sur la touche LEGS du CDU, en bas de la page ACT RTE LEGS, en 6R, une invite RTE DATA permet d’accéder à une page intitulée ACT RTE DATA dans laquelle on retrouve tous les waypoints de notre route et, dans une colonne ETA (Estimed Time of Arrival), les heures estimées de passage à ces points.

Ces heures de passage n’ont, à ce stade, aucune valeur puisque l’on n’a pas décollé ! Une autre colonne intitulée WIND va nous permettre d’insérer le vent prévu aux différents points. Mais comme on l’a vu, le FMS du B737 ne prend en compte que le vent en croisière.

En passant à la page 2/4, on retrouve, pour tous les waypoints, à partir de GIPNO, le vent que nous avons inséré en page INIT REF.

Le FMS a donc calculé que nous serons à notre niveau de croisière FL380 à partir de GIPNO. Ce vent est, bien sûr, modifiable et on peut insérer les vents qu’on va lire sur la carte WINTEM : pas très précis et pas très facile !

On peut faire beaucoup mieux en utilisant le plan de vol SimBrief. En page WIND INFORMATION, on va trouver très exactement les données que l’on cherche :

Pour chaque point de notre route, on trouve des prévisions de vent et de température pour cinq niveaux de vol différents, et bien sûr, pour notre niveau de croisière, le FL380…

Il va donc falloir recopier toutes ces données de vent dans la colonne WIND de notre page ACT RTE DATA. Voici ce que cela donne :

On imagine le travail que cela représente pour un vol plus long comportant de très nombreux points de report… !!! La technique, sur les vols longs courriers, consistaient à ne retenir que des points situés à certains intervalles de temps ou de distance.
De nos jours, la saisie se fait par téléchargement DATA LINK, comme pour la route elle-même…

L’impact sur notre consommation de carburant devrait se voir, en page PROG, sur le carburant restant à destination. Pour notre vol exemple, le vent n’étant pas très fort, la différence est nulle, certainement absorbée dans les arrondis … !!! Doit-on en déduire que c’est beaucoup de travail pour pas grand-chose, surtout lorsqu’il s’agit d’un vol simulé ? Chacun jugera. Je souhaitais simplement montrer les possibilités offertes par le FMS…

De plus, nous n’avons pas encore inséré la trajectoire d’arrivée et les vents prévus au cours de la descente. Nous verrons cela plus tard, au cours de la croisière.

CONCLUSION

Cette fois, notre programmation est donc vraiment terminée. Deux articles pour expliquer tout cela, on pourrait imaginer qu’il s’agit d’une procédure très compliquée et surtout très longue ! En fait il n’en est rien, avec un peu d’entrainement cela ne demande pas plus de cinq minutes…

La prochaine phase consistera, lorsque le chargement et l’avitaillement seront terminés et que l’équipage aura reçu sa clairance de départ, à insérer les valeurs définitives des différents paramètres. Ce sera l’objet de notre prochain article.

 

 

À propos de l'auteur: 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.