Principes du vol PPL/LAPL : programme, notions clés et exemples de questions

En résumé

• 12 questions en 18 minutes : il faut au moins 9 bonnes réponses.
• La formule à connaître : portance = ½ ρ V² S Cz. La portance varie avec le carré de la vitesse.
• Pour une configuration donnée, un avion décroche toujours à la même incidence critique, pas à une vitesse fixe.
• En virage en palier à 60° d'inclinaison, la vitesse de décrochage augmente d'environ 41 %.

Les principes du vol expliquent pourquoi un avion vole, et surtout pourquoi il peut cesser de voler. C'est la matière qui donne du sens à ce que ton instructeur te montre en vol : décrochage, virage serré, arrondi.

Que couvre le programme des principes du vol ?

Le programme européen du PPL/LAPL couvre notamment :

• l'aérodynamique : écoulement de l'air, portance, traînée, couche limite, effet de sol, décrochage ;
• la stabilité de l'avion ;
• les commandes de vol : axes de tangage, de roulis et de lacet, compensation ;
• les limitations : manœuvre et rafales ;
• l'hélice ;
• les forces en vol : palier, montée, descente, virage.

Quelles notions faut-il absolument connaître ?

La portance

Portance = ½ ρ V² S Cz, avec ρ la masse volumique de l'air, V la vitesse, S la surface alaire et Cz le coefficient de portance, qui dépend surtout de l'incidence.

Conséquence directe : si la vitesse double, la portance est multipliée par quatre, à incidence égale.

Le décrochage

L'aile décroche quand l'incidence dépasse l'incidence critique. Pour une configuration donnée, cette incidence ne change pas avec la masse ou le centrage. Les volets, ou une aile givrée ou sale, la modifient. En revanche, la vitesse de décrochage, elle, varie : elle augmente avec la masse et avec le facteur de charge.

Le virage et le facteur de charge

En virage en palier, l'aile doit produire plus de portance que le poids de l'avion. Le facteur de charge augmente avec l'inclinaison, et la vitesse de décrochage aussi :

L'effet de sol

Près du sol, à moins d'une envergure environ, la traînée induite diminue. Conséquences : l'avion « flotte » à l'arrondi, et peut quitter le sol au décollage à une vitesse trop faible pour continuer à monter une fois sorti de l'effet de sol.

Le centrage

Un centrage avant rend l'avion plus stable. Dépasser la limite arrière est le cas le plus dangereux : l'avion devient instable et tu peux ne plus réussir à baisser le nez.

La vrille

La vrille part d'un décrochage dissymétrique : une aile est plus décrochée que l'autre et l'avion descend en suivant une trajectoire en hélice. Le programme demande d'en connaître les causes, les signes et la sortie.

Quels sont les pièges fréquents ?

• Croire que la vitesse de décrochage est fixe : seule l'incidence critique est fixe.
• Penser que doubler la vitesse double la portance : elle est multipliée par quatre.
• Oublier l'effet de sol au décollage d'un terrain court ou en herbe.
• Confondre stabilité et maniabilité : plus un avion est stable, moins il est vif aux commandes.

Exemples de questions corrigées

1. À incidence constante, si la vitesse double, la portance est :

A. Divisée par deux · B. Inchangée · C. Multipliée par deux · D. Multipliée par quatre

Réponse D. La portance est proportionnelle au carré de la vitesse.

2. En virage en palier à 60° d'inclinaison, le facteur de charge vaut :

A. 1 · B. 1,41 · C. 2 · D. 3

Réponse C. À 60°, le facteur de charge vaut 2, et la vitesse de décrochage augmente d'environ 41 %.

3. Un avion décroche lorsque :

A. Sa vitesse descend sous une valeur fixe · B. Son incidence dépasse l'incidence critique · C. Sa puissance moteur est réduite · D. Il vole trop haut

Réponse B. Le décrochage est lié à l'incidence, quelle que soit la vitesse.

4. Près du sol, l'effet de sol :

A. Augmente la traînée induite · B. Diminue la traînée induite · C. N'a aucun effet · D. Augmente la vitesse de décrochage

Réponse B. C'est pourquoi l'avion a tendance à flotter à l'arrondi.

Comment réviser les principes du vol ?

• Comprends avant d'apprendre : chaque règle découle de la formule de la portance.
• Relie chaque notion à un vol : décrochage, virage à grande inclinaison, arrondi.
• Avec seulement 12 questions, chaque erreur compte : vise 10 ou 11 bonnes réponses aux examens blancs.

Sources

• FAA, Pilot's Handbook of Aeronautical Knowledge, chapitre 5 (portance, décrochage, effet de sol, centrage).
• FAA, Glider Flying Handbook, chapitre 3 (facteur de charge et vitesse de décrochage en virage, vrille).
• Transportstyrelsen, objectifs d'apprentissage PPL 081 (complément au programme EASA).
• FFA, S'inscrire à l'examen théorique LAPL(A)-PPL(A) (format de l'épreuve).