Vitesses air

[Flyingfireman]

Bonjour tout le monde,

J'ai un doute sur un point : lorsque l'on parle des vitesses comme Vstall, V1, V2, Vfe, Vmo, Vne etc. Est-ce des IAS/CAS, des EAS ou des TAS ?
Et quand faut-il se fier à l'une ou l'autre des ces vitesses pendant un vol ?

Cordialement

[Dubble]

Bonsoir
Il faut distinguer deux types de vitesses :
- Les vitesses "vraies", qui cherchent à te donner une vitesse réelle par rapport à la masse d'air et par rapport au sol, qui servira principalement à la navigation. Là dedans tu as la vitesse du GPS (sol) et tu as la vitesse vraie TAS (qui va nécessiter de connaitre le vent pour naviguer au mieux)
- Les vitesses indiquées (indiquées souvent à partir d'une sonde pitot, par les différents anémomètres de l'avion), qui sont utiles au pilotage. Elles représentent la force du vent relatif.

En l'occurrence, les vitesses vstall, vfe, vmo, vne, se rapportent directement au pilotage : càd respectivement à la sustentation de l'avion, la résistance des volets et la résistance de la structure. Ce sont donc des vitesses indiquées pures et dures.
Ensuite, dans ton avion tu n'as qu'une seule vitesse indiquée (ou en tout cas un seul type de vitesse indiquée), faisons un petit point sur les vitesses indiquées.
Tu as IAS, EAS, CAS. Wikipédia dit :
IAS = vitesse indiquée par l'instrument de mesure anémobarométrique d'un aéronef, corrigée des effets de la compressibilité en conditions atmosphériques standard au niveau de la mer, non corrigée des erreurs du circuit anémobarométrique.
CAS =vitesse indiquée d'un aéronef, corrigée des erreurs de position et d'instrument. La vitesse conventionnelle est égale à la vitesse vraie, en conditions atmosphériques standard, au niveau de la mer.
EAS = C'est la vitesse d'un aéronef, corrigée des effets de la compressibilité à l'altitude donnée.
Tu en déduis que ces trois vitesses sont sensiblement identiques, ou plus précisément, l'EAS est une grandeur physique qui nous intéresse (car c'est elle qui mesure la force du vent relatif) et que la CAS est une tentative de trouver cette EAS.

Du coup tu peux considérer que CAS=EAS si la correction instrumentale a été bien faite et que tu raisonnes en CAS=EAS pour toutes les vitesses ci haut.

Maintenant, pour v1 et v2 c'est un peu différent : déjà tu es au niveau du sol donc tu as des chances d'avoir IAS=TAS (si la densité au niveau du sol est celle du niveau de la mer, ce qui a des chances d'arriver par exemple à l'aéroport de Marseille ou de Nice..)
V1 c'est en théorie la vitesse qui t'oblige à continuer ton décollage sous peine de sortie de piste. En admettant cette définition, on s'aperçoit qu'on peut l'exprimer soit en vitesse vraie soit en vitesse indiquée. Car ton décollage a lieu à une altitude pour un ensemble de conditions données, qui font qu'il existe une équivalence entre TAS et EAS (genre TAS=1.2 x EAS). Du coup, ça parait intelligent d'exprimer ce V1 dans la même unité que Vrotation, qui va arriver juste après, et comme Vr est en EAS V1 ce serait intelligent qu'il soit en EAS.

[Flyingfireman]

Donc si j'ai bien compris les vitesses "CAS/EAS" sont des limitations structurales du fait de la pression dynamique exercé par l'air et servent aussi de références pour s'assurer que l'avion ne décroche pas (TAS en conditions standards), car pour une même vitesse en CAS ou en TAS, suivant la densité (pression et température), la pression dynamique ne sera pas la même et donc la portance également.

la TAS elle sert à déterminer les performances de l'aéronef.

Je me trompe ?

PS : dans le manuel de mon computer on me parle de DAS (density airspeed), savez-vous à quoi cela correspond, synonyme de TAS ?

Ludovic

[Flyingfireman]

Density Airspeed (DAS)
Density airspeed (DAS) is calibrated airspeed corrected for PA
and TAT. Pitot pressure varies not only with airspeed but also
with air density. As the density of the atmosphere decreases
with height, pitot pressure for a given airspeed must also
decrease with height. Thus, an airspeed indicator operating
in a less dense medium than that for which it was calibrated
indicates an airspeed lower than true speed. The higher the
altitude, the greater the discrepancy. The necessary correction
can be found on the DR computer. Using the window on the
computer above the area marked FOR AIRSPEED DENSITY
ALTITUDE COMPUTATIONS, set the PA against the TAT.
Opposite the CAS on the minutes scale, read the DAS on the
miles scale. At lower airspeeds and altitudes, DAS may be
taken as true airspeed with negligible error. However, at high
speeds and altitudes, this is no longer true and compressibility
error must be considered. (Compressibility error is explained
in the equivalent airspeed section.) When DA is multiplied by
the compressibility factor, the result is true airspeed.

J'ai trouvé ça, apparemment c'est une "TAS" non corrigé de la compressibilité donc surestimée, je ne vois pas l'intérêt...

[Airone2977]

Bonjour tout le monde,

J'ai un doute sur un point : lorsque l'on parle des vitesses comme Vstall, V1, V2, Vfe, Vmo, Vne etc. Est-ce des IAS/CAS, des EAS ou des TAS ?
Et quand faut-il se fier à l'une ou l'autre des ces vitesses pendant un vol ?

Cordialement

Ce sont des vitesses indiquées, pour l'ATPL théorique tu peux considérer que IAS=CAS
Si tu as un doute, retient qu'on pilote un avion à l'IAS et non à la TAS

[JAimeLesAvions]

Les définitions sont dans les normes de certification.
L'IAS c'est ce que tu lis
La CAS n'est pas définie correctement, sa définition est l'IAS corrigée de certaines erreurs, ce qui ne te renseigne pas, et tu ne trouveras pas de définition précise de la CAS dans les docs officiels, en tous cas je n'en n'ai pas trouvé.
Tout ce que tu sais c'est qu'au niveau de la mer, la CAS, l'EAS et la TAS sont identiques. Ce qui fait tomber l'idée véhiculée dans les manuels selon laquelle ce serait des question de compressibilité qui ferait passer de la CAS à l'EAS, puisque ces deux valeurs sont identiques à toutes les vitesses au niveau de la mer.


L'EAS est définie correctement, c'est la TAS ramenée à la densité standard
La TAS est la vitesse vraie.

[FalconAircraft]

En certification, toutes les vitesses sont des CAS.

La raison principale est la fameuse erreur "d'antenne"; quand l'incidence change, même si la vitesse ne change pas en soi; l'indication de cette vitesse est erronée . Les autorités demandent donc une vitesse "corrigée" de cette erreur afin que les pilotes puissent piloter une vitesse INDIQUEE.

Avec les ADC, c'est assez simple, c'est une matrice classique insérée en CRC/CDC dans les unités de calcul. Pour les instruments anciens, il y avait des tables de conversion... et oui... et les pilotes devaient appliquer ces corrections..pffff un vrai métier .

Aujourd'hui on peut même voler des True Mach directement sur les PFD, alors que sur beaucoup d'avions il faut encore appliquer une correction ( je pense aux vols en NATS).

Ce qu'il faut vraiment retenir, c'est qu'une foultitude de vitesses ne seront JAMAIS utilisées directement par les pilotes ( VMu, Vd, Md, VEF, etc..) et pourtant elles sont au coeur de nos vitesses pivot de la vie de tous les jours ( V1,VR, etc..)

En essais en vols, on traine des statiques loin de l'avion, et plein de prises dynamiques ( le long tube pitot sur le nez) et il y a au début des étalonnages des avions suiveurs ( et ils suivent de près, style Maverick et Goose); afin de contrôler tout ça..

[JAimeLesAvions]

En certification, toutes les vitesses sont des CAS..

Ce qui est absurde, la CAS étant la seule vitesse qui ne soit pas officiellement définie sérieusement(*), mais ça ne choque personne, ou alors j'ai raté quelque chose.
Les normes devraient parler d'EAS plutot que de CAS.

(*)La définition officielle a du être écrite par le professeur Shadoko, c'est" la vitesse indiquée corrigée des erreurs d'instruments et de position. "

[FalconAircraft]

il faut remonter si ma mémoire est bonne à CAR4b ( ancienne norme de certification, avant le FAR25, CS25 et 23 etc.. enfin avant quoi)

La correction d'erreur peut revêtir tellement de forme, et que chacun des constructeurs ( DECCA, SPERRY, etc..) de l'époque avaient chacun leur idée là dessus dès lors, lors de l'établissement de la norme, il est spécifié partout que la démonstration est au choix de l'applicant, à condition que les informations fournies soient documentées à partir d'un étalon commun. ( un peu comme le mètre, etc..) juste pour que tout le monde s'y retrouve.

Donc on doit avoir , pour les moteurs, pour les différentes sondes, etc.. une indication "normée" à la sortie du module d'indicateur de vitesse ( avant l'ADC), ceci entraine ENORMEMENT de problématiques en essais. Sur le F7X, à sa sortie de certification , il ne pouvait pas atterrir avec plus de 15 noeuds de vent de travers, à cause d'une erreur de position d'antenne dans le capteur" au vent"; il a fallu plus de 50 heures d'essais pour arriver à une solution acceptable.

Shadoko est souvent le résultat d'un consensus, l'OACI regroupe pas mal de pays, et souvent une solution "molle" est préférable à une norme que personne ne peut respecter et demande une dérogation pour accéder à la certification ( le Hawker 4000 né Horizon qui est sortit au forceps après 15 ans de développement puis abandonné car impossible à opérer dans le monde réel après sa troisième greffe de yaw damper et rudder actuator à triple redondance)


Enfin, les joies des essais...

[JAimeLesAvions]

il faut remonter si ma mémoire est bonne à CAR4b ( ancienne norme de certification, avant le FAR25, CS25 et 23 etc.. enfin avant quoi)

La correction d'erreur peut revêtir tellement de forme, et que chacun des constructeurs ( DECCA, SPERRY, etc..) de l'époque avaient chacun leur idée là dessus dès lors, lors de l'établissement de la norme, il est spécifié partout que la démonstration est au choix de l'applicant, à condition que les informations fournies soient documentées à partir d'un étalon commun. ( un peu comme le mètre, etc..) juste pour que tout le monde s'y retrouve.

Donc on doit avoir , pour les moteurs, pour les différentes sondes, etc.. une indication "normée" à la sortie du module d'indicateur de vitesse ( avant l'ADC), ceci entraine ENORMEMENT de problématiques en essais. Sur le F7X, à sa sortie de certification , il ne pouvait pas atterrir avec plus de 15 noeuds de vent de travers, à cause d'une erreur de position d'antenne dans le capteur" au vent"; il a fallu plus de 50 heures d'essais pour arriver à une solution acceptable.

Shadoko est souvent le résultat d'un consensus, l'OACI regroupe pas mal de pays, et souvent une solution "molle" est préférable à une norme que personne ne peut respecter et demande une dérogation pour accéder à la certification ( le Hawker 4000 né Horizon qui est sortit au forceps après 15 ans de développement puis abandonné car impossible à opérer dans le monde réel après sa troisième greffe de yaw damper et rudder actuator à triple redondance)


Enfin, les joies des essais...

Je ne parlais pas de la correction d'erreur, mais d'une définition qui ne défini rien. La vitesse indiquée est définie comme la vitesse indiquée, et la vitesse calibrée comme la vitesse indiquée corrigée de quelque chose. Même si la correction était définie rigoureusement, la chose mesurée ne l'est pas.

Un définition correcte serait une formule reliant la vitesse calibrée à la pression dynamique, mais une telle formule ne figure à aucun endroit des normes de certification, en tous cas je ne l'ai pas vue. Et donc c'est très Shadok de parler de corriger une grandeur pour qu'elle soit plus précise, alors que la grandeur initiale n'est pas définie rigoureusement.

[FalconAircraft]

corrigée des erreurs de position veut dire exactement ça, le nombre de molécules d'air doit être corrigé en fonction de la position du flux, et comme cela change pour chaque avion, tube pitot, statiques, etc.. il n'y a pas de formules, il faut juste que ce soit corrigé, c'est empirique si tu préfères

[JAimeLesAvions]

corrigée des erreurs de position veut dire exactement ça, le nombre de molécules d'air doit être corrigé en fonction de la position du flux, et comme cela change pour chaque avion, tube pitot, statiques, etc.. il n'y a pas de formules, il faut juste que ce soit corrigé, c'est empirique si tu préfères

Tu définis un truc en disant que le truc c'est un machin corrigé. Tu n'as toujours rien défini. Tu as défini la relation reliant le truc au machin, mais on ne sait toujours pas ce qu'est le truc ou le machin. C'est ce que fait la norme.
Bien sûr que les corrections sont empiriques, mais tu corriges pour te rapprocher de quoi? La norme ne le dit pas, c'est ça qui est shadok.
La norme donne la définition de la TAS, de l'EAS, mais ni de la CAS ni de l'IAS.
Elle dit juste que la CAS est est l'IAS corrigée.

[FalconAircraft]

hmmm.... je pense que je vais arrêter là...

Pour tous les avionneurs et équipementiers c'est clair depuis 30 ans maintenant... alors

[arogues]

salut,

Peut-être pour un peu préciser...
Les avionneurs font des essais et arrivent à quantifier l'erreur. Par ex, sur les Airbus de très long "fils" pendent derrière la dérive pour mesurer la pression dynamique en dehors du flux perturbé. Il ont donc l'erreur. J'imagine qu'ils ont d'autres infos. Mais je ne bosse pas dans les essais en vols.

Du coup à force d'essai, ils ont pour chaque config, la différence IAS / CAS.

Pour moi, un PFD de gros avions sort une CAS à l'afficheur et pas une IAS (l'ADC corrige car il connait les tables).

Sur les plus petits avions, on a une correspondance CAS / IAS en fonction de la vitesse et de la configuration (volets, train principalement).

Donc l'erreur est connue puisqu'on a une référence "absolue" (faite en essai en vol).

Après qu'est-ce que l'erreur : et bien la position du pitot, l'incidence de l'avion, l'instrument, ... Ca dépend de chaque pitot et de chaque avion, donc la norme ne peut être totalement précise sur ce point la.
Moi je retient que la CAS c'est une IAS "parfaite".

[Dubble]

Du coup si on en est à dire que CAS=IAS pour l'ATPL, on peut aussi dire EAS=CAS=IAS, non ?

[FalconAircraft]

Du coup si on en est à dire que CAS=IAS pour l'ATPL, on peut aussi dire EAS=CAS=IAS, non ?

à Saint Venant près...

[JAimeLesAvions]

C'est marrant j'ai l'impression de faire l'histoire du Fernand Raynaud, avec 2 croissants.

Je ne parle pas des erreurs du tout.
Je dis simplement que si je définis quelque chose qu'on mesure, je dois décrire la grandeur mesurée.
Imaginez que vous n'avez jamais entendu parler de la température, et qu'on vous explique que la température c'est ce qu'on lit sur un thermomètre, diminué des erreurs de position et d'instrument. Vous n'en sauriez pas assez pour fabriquer un thermomètre.
Imaginez que vous n'ayez jamais entendu parler de l'intensité électrique, et que je vous explique que l'intensité qui passe dans un courant, c'est ce que lit sur l'ampèremètre, corrigé des erreurs de l'ampèremètre. Seriez vous satisfait de votre connaissance de la notion d'intensité?

Ou que je vous dise que l'altitude pression, c'est ce qu'on lit sur l'altimètre calé à 1013.25, corrigé des erreurs de l'altimètre. Est-ce que ça vous suffirait comme définition?
Et pourtant tout le monde se contente de cette définition à la Shadok pour la CAS, c'est celle qui est donnée dans les cours.

L'OACI nous fourni, pour l'altitude pression, un tableau et une formule, permettant de savoir à quelle pression correspond une altitude pression et réciproquement, (Doc7849 il me semble) . C"est ça la vraie définition de l'altitude pression.

Mais nulle part je n'ai trouvé un tableau équivalent pour la CAS, qui à chaque CAS donnerait la pression dynamique correspondante.

[FalconAircraft]

Je suppose que tu joues au Troll, sinon c'est mal barré.

Je vais te laisser mariner encore un peu, afin que tu trouves par toi même. Je te donne un indice car je suis bon prince. Va voir du côté des instruments de vols. à l'époque c'était les certificats EA et EB.... maintenant je ne sais pas.

ha oui, tiens gratuit; va voir le film " le cercle des poètes disparus" et que font les élèves pour appréhender les choses sous un autre angle. ( il y a plein de leçons de vie) Pour les autres séances de coaching, je suis à 500€ de l'heure..

[JAimeLesAvions]

Je suppose que tu joues au Troll, sinon c'est mal barré.

Je vais te laisser mariner encore un peu, afin que tu trouves par toi même. Je te donne un indice car je suis bon prince. Va voir du côté des instruments de vols. à l'époque c'était les certificats EA et EB.... maintenant je ne sais pas.

ha oui, tiens gratuit; va voir le film " le cercle des poètes disparus" et que font les élèves pour appréhender les choses sous un autre angle. ( il y a plein de leçons de vie) Pour les autres séances de coaching, je suis à 500€ de l'heure..

J'aimerais bien savoir comment tu enseignes la CAS à tes élèves. Si tu leur dis que c'est l'IAS corrigée et qu'ils s'en contentent, après tout tant mieux, comme pour l'examen il n'y a besoin de pas savoir grand-chose.
La question, que tu n'as pas l'air d'avoir envie de voir dans mes messages, c'est à quoi sert la CAS, pourquoi a t elle été inventée? Alors que l'EAS est plus utile d'un point de vue aérodynamique. Je suppose que tu enseignes ça aussi à tes élèves, j'aimerais bien savoir ce que tu leur explique
(L'EAS est précisément définie, le carré du rapport TAS/EAS est égale au rapport de la densité standard sur la densité réelle.)
La réponse que j'imagine, est que pour mesurer l'EAS, on a besoin d'utiliser séparément la pression statique et la pression totale. Et on a besoin aussi d'un calculateur un peu sophistiqué.
La CAS est donc une façon de s'approcher de l'EAS en utilisant uniquement la pression dynamique, càd la différence entre totale et statique. C'est pour ça qu'elle a été inventée. Elle n'est plus utile de nos jours pour les gros avions qui ont des ADC, mais elle est encore dans les normes de certification, car sur les petits avions on n'a pas encore partout d'ADC. Et donc les constructeur sont obligés d'utiliser la CAS car elle figure encore dans les normes, et je me demande quelle définition de la CAS ils adoptent.
Et il y a plusieurs façons de faire. J'en vois au moins deux voire trois, mais je n'ai trouvé aucune définition officielle. Et manifestement toi non plus.

[FalconAircraft]

C'est plus facile en standard ?