Précédemment, nous avons expliqué qu’en mode de navigation automatique, l’avion suit automatiquement la route préétablie, Cependant, les pilotes ne peuvent pas rester inactifs ; ils doivent surveiller en permanence les instruments de vol et, après chaque passage de Waypoint, noter l’heure de passage et la quantité de carburant restante.

Ci-dessus, un exemple de journal de vol. On peut voir que pour chaque **Waypoint**, le pilote a noté l'heure de passage, l'altitude de vol, le carburant restant, la température extérieure ainsi que des informations sur la direction et la vitesse du vent. À la cinquième ligne, il a également noté une turbulence légère survenue pendant 10 minutes.

Dans la section 1.3 飞行准备会 de cette série, nous avions présenté le plan de vol détaillé. Ce plan est calculé sur la base des informations suivantes : Le poids de l’avion (calculable à partir du nombre de réservations passagers) La distance du vol La vitesse de vol Les prévisions de vent et de température en altitude La température en altitude

Parmi celles-ci, les informations de prévision de vent et de température en altitude peuvent être obtenues auprès des Centres Mondiaux de Prévision de Zone (WAFC - World Area Forecast Center). Le système mondial de prévision de zone (WAFS), sous l’égide de l’Organisation de l’aviation civile internationale (OACI), fournit aux services météorologiques et aux utilisateurs agréés les informations météorologiques aéronautiques nécessaires à l’aviation internationale, y compris les bulletins de météorologie aéronautique sous forme textuelle et les cartes météorologiques. Deux centres mondiaux de prévision de zone (WAFC), situés respectivement à Londres et à Washington, diffusent les produits du WAFS par satellite. Actuellement, l’assistance météorologique pour les lignes internationales de l’aviation civile de notre pays est principalement assurée par le Centre météorologique aéronautique de Londres.

La précision des informations fournies par le WAFC est assez élevée, mais bien sûr, la météo est imprévisible, et les changements soudains de conditions météorologiques peuvent avoir un impact sur la vitesse et la route de vol. De plus, lors de l’exploitation réelle des vols, en raison du volume de trafic, il est inévitable de rencontrer des contrôles de flux (flow control). La vitesse, l’altitude et la route sont modifiées en fonction des exigences du contrôle de la circulation aérienne, ce qui modifie bien sûr la consommation de carburant prévue dans le plan de vol initial ; il est donc très important de vérifier constamment la quantité de carburant restante.

Les réservoirs de carburant de l’avion sont généralement situés dans les ailes gauche et droite et dans la partie centrale du fuselage. Chaque réservoir étant indépendant, il n’y a pas de risque de voir le carburant passer d’un réservoir à l’autre lorsque l’avion est en inclinaison. Si le carburant pouvait circuler librement, le centre de gravité du vol changerait constamment, rendant le contrôle stable du vol très difficile.

Le schéma ci-dessous montre l’emplacement des réservoirs d’un avion de ligne Boeing 777. On peut voir les positions relatives du réservoir principal gauche (Left Main Tank), du réservoir central (Center Tank) et du réservoir principal droit (Right Main Tank). Les 3 réservoirs disposent de pompes à carburant correspondantes et sont reliés par des canalisations et des clapets anti-retour. Lors de l’alimentation des moteurs, le système ajuste l’ordre d’alimentation de chaque réservoir et modifie le poids de chaque réservoir pour maintenir le centre de gravité dans une position appropriée, réduisant ainsi la concentration de contraintes au niveau de l’emplanture (l’emplanture est la partie où l’aile de l’avion est reliée au fuselage).

Sur la figure, on peut également voir le réservoir de tampon de ventilation (Vent Surge Tank), situé à la position la plus élevée de l’aile principale, qui sert d’orifice de ventilation entre le réservoir et l’extérieur. Car à mesure que le carburant est envoyé dans le moteur, la pression dans le réservoir diminue progressivement, créant une différence de pression par rapport à l’extérieur qui écrase le réservoir. Par exemple, nous avons tous bu des boissons en carton avec une paille ; à mesure que la boisson est aspirée, la pression à l’intérieur de la boîte diminue et la boîte est progressivement écrasée par la pression atmosphérique extérieure. C’est le même principe pour le réservoir : pour éviter d’être écrasé par la pression, cet orifice de ventilation permet de maintenir la pression à l’intérieur du réservoir égale à celle de l’extérieur, tout en rendant l’alimentation en carburant plus fluide.

La partie principale du poids de l’avion et la charge sont concentrées dans le fuselage, tandis que la Portance en provient principalement des ailes. Par conséquent, la gravité vers le bas et la Portance vers le haut créent un moment de flexion près de l’emplanture de l’aile. Ce moment a une influence considérable sur la structure de l’avion. Le poids du carburant dans les réservoirs de l’aile principale peut contrer la Portance et réduire le moment de flexion de l’emplanture de l’aile. C’est la raison pour laquelle il faut d’abord faire le plein des réservoirs de l’aile principale et essayer de maintenir le carburant dans les ailes.

Sur les anciens avions Boeing 747-200, lors de l’alimentation des moteurs, le réservoir central est utilisé en premier, et ce n’est qu’une fois le réservoir central vide que les deux réservoirs principaux des ailes sont utilisés. Le Boeing 777 adopte également fondamentalement le même mode. Bien que le réservoir central soit utilisé en premier, en réalité, les pompes à carburant des 3 réservoirs sont toutes en fonctionnement, mais la puissance des pompes du réservoir central est plus élevée, de sorte que le réservoir central alimente directement les moteurs des deux côtés en premier. L’avantage est que même si la pompe à carburant centrale tombe en panne, les pompes des réservoirs latéraux fonctionnent toujours, jouant un rôle de sauvegarde. Lorsque le réservoir central est vide, les pompes à carburant s’arrêtent automatiquement.

L’écran EICAS du Boeing 777 :

Cependant, le mode de fonctionnement de l’Airbus 330-200 est légèrement différent. Bien qu’il utilise également le réservoir central en premier, il n’alimente pas directement les moteurs depuis le réservoir central, mais transfère d’abord le carburant du réservoir central vers les deux réservoirs principaux latéraux, qui alimentent ensuite directement les moteurs via les pompes à carburant des réservoirs principaux des ailes gauche et droite.

Les systèmes d’alimentation en carburant des avions de ligne modernes sont tous automatisés, mais pour les anciens avions comme le Boeing 747-200, il est nécessaire de vérifier constamment la quantité restante dans chaque réservoir et d’effectuer manuellement les ajustements entre les réservoirs.

Voici maintenant le concept de masse et centrage (Weight and Balance), c’est-à-dire que l’avion doit atteindre l’état de poids de décollage, de centre de gravité et de trim en fonction de la masse à vide en exploitation, de la charge utile et du poids du carburant ainsi que de leur répartition, tout en respectant diverses limites. Les passagers fréquents savent que pendant le vol, pour éviter de déséquilibrer l’avion et d’affecter sa maniabilité, il est interdit aux passagers de changer de place sans autorisation.

Puisqu’il n’y a aucun point d’appui lors du fonctionnement de l’avion en l’air, l’équilibre du centre de gravité est un facteur important affectant la sécurité du vol. Chaque type d’avion a une plage limite pour le déplacement avant et arrière du centre de gravité afin d’assurer la sécurité du vol, la maniabilité pratique et les économies de carburant. Cette plage limite est appelée plage admissible de centre de gravité, et le centre de gravité de l’avion ne doit pas dépasser ses limites avant et arrière.

Si le centre de gravité de l’avion est légèrement vers l’avant, la stabilité de l’avion est bonne et il est peu susceptible d’être secoué par les courants d’air ; si le centre de gravité est légèrement vers l’arrière, la maniabilité de l’avion est bonne et elle économise du carburant. Si le centre de gravité est trop vers l’avant ou trop vers l’arrière, ou si le centre de gravité dépasse la plage de sécurité autorisée, cela entraînera des conséquences graves. Au mieux, cela peut endommager le train d’atterrissage, causer des dommages structurels, augmenter la consommation de carburant, raccourcir la durée de vie de l’avion et endommager la Piste ; au pire, cela peut provoquer un tailstrike (queue qui racle la piste) lors des phases de décollage et d’atterrissage, une sortie de Piste, ou même un Décrochage et un crash.

La position du centre de gravité est exprimée en pourcentage par rapport à la ligne de la Corde Aérodynamique Moyenne (MEAN AERODYNAMIC CHORD, ou MAC, c’est-à-dire le centre géométrique de l’aile), l’unité étant %MAC. Par exemple, pour le Boeing 777 ci-dessous, la longueur du MAC est de 7 mètres. Si la valeur du centre de gravité est de 25 % MAC, alors le centre de gravité se trouve à 7 m * 25 % = 1,75 m du bord d’attaque de l’aile. En général, la plage admissible pour le centre de gravité de l’avion est très petite. Par exemple, pour le 777 ci-dessus, la plage admissible n’est que de 1,4 mètre. Pour le Boeing 747, la plage admissible est de 13 à 33 % MAC, et pour l’Airbus 380, de 29 à 44 % MAC.

Au sol, le personnel de chargement est responsable de la gestion du poids et du centre de gravité de l’avion. Ils consultent les tables de performance de décollage, calculent les limites de poids de l’avion en fonction du climat de l’aéroport, du terrain, des obstacles affectant le poids de décollage et des limitations de poids de décollage et d’atterrissage de la Piste, déterminent la meilleure position d’équilibre du centre de gravité, et organisent en conséquence la position de la marchandise, du courrier et des bagages dans l’avion, c’est-à-dire la feuille d’équilibrage. Si le poids réel de l’avion ne correspond pas aux données de poids établies par l’agent de chargement, cela peut affecter le pilotage de l’avion par les pilotes, conduisant à des erreurs de vitesse et d’angle de vol, ce qui présente un risque pour la sécurité. Si le poids réel dépasse le poids maximal autorisé pour l’avion, cela peut entraîner la destruction de l’avion et la mort des passagers.

Concernant le calcul du poids, il est question de la définition du poids moyen des passagers. Par exemple, pour les vols nationaux, il est généralement de 64 kg, pour les vols internationaux de 73 kg, pour les pilotes de 77 kg et pour les PNC de 59 kg. Mais parfois, il y a des situations particulières. Par exemple, si un vol doit transporter de nombreux sumos, il faut soit enquêter à l’avance sur le poids de chaque athlète, puis calculer la position globale du centre de gravité de l’avion en fonction de la place de chacun. Par exemple, dans le livre De Londres à New York - Piloter un Boeing 747-400, il a été mentionné que lors de l’exécution d’une mission, le pilote d’un certain vol a trouvé l’avion beaucoup plus difficile à contrôler que d’habitude, par exemple une distance de décollage plus longue sur la Piste, un taux de Montée faible, etc., sans pouvoir trouver de situation anormale. Plus tard, après l’atterrissage, une enquête a révélé que de nombreux passagers de ce vol appartenaient à une association de collectionneurs de vieilles pièces de monnaie, et que ces collectionneurs avaient emporté beaucoup de vieilles pièces lourdes lors de l’embarquement, de sorte que le poids réel de l’avion dépassait considérablement le poids prévu. Heureusement, ce vol n’a pas eu d’accident, car c’était un vol extrêmement dangereux.

Fin

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