Optimisation niveau de vol

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Dubble
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Optimisation niveau de vol

Message par Dubble »

Bonsoir
Imaginons qu'on soit pilote d'une machine performante mais pas aussi moderne qu'un Airbus
On veut maximiser l'autonomie de l'avion : comment choisir le FL de croisière optimal, la vitesse de montée optimale (en IAS probablement) et le mach optimal ?
A priori pour le mach de croisière optimal c'est pas très dur, mais comment la bonne vitesse de montée et le bon FL de croisière ?

Même question si on veut relier deux villes assez proches (Paris Lyon par exemple :o)

Toutes les méthodes sont les bienvenues, je connais la méthode mathématicienne à base de Excel mais c'est vraiment insupportable à faire, et inenvisageable en exploitation évidemment.

Merci :)
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FalconAircraft
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Re: Optimisation niveau de vol

Message par FalconAircraft »

Dubble a écrit :Bonsoir
Imaginons qu'on soit pilote d'une machine performante mais pas aussi moderne qu'un Airbus
On veut maximiser l'autonomie de l'avion : comment choisir le FL de croisière optimal, la vitesse de montée optimale (en IAS probablement) et le mach optimal ?
A priori pour le mach de croisière optimal c'est pas très dur, mais comment la bonne vitesse de montée et le bon FL de croisière ?

Même question si on veut relier deux villes assez proches (Paris Lyon par exemple :o)

Toutes les méthodes sont les bienvenues, je connais la méthode mathématicienne à base de Excel mais c'est vraiment insupportable à faire, et inenvisageable en exploitation évidemment.

Merci :)
Il regarde dans le manuel Performance de son avion.... Pour te donner une idée, en 1991 :-) Learjet 31A..niveau optimal pour 100Nm..;FL300 :-) Record GVA-BRU FL510....
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Airone2977
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Message par Airone2977 »

C'est effectivement dans le manuel de vol que tu trouveras ce genre de réponse.
Tu peux regarder le CAP 697 et 698 normalement tu as un abaque pour ce genre de pb (dispo sur le site de la CAA)
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chuck_73
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Message par chuck_73 »

Hum, conanissant dubble, je pense qu'il s'interresse à comment calculer ca...

déja, il faut savoir ce que tu veux optimiser, le temps, le pétrole, l'argent...

A partir des perfos avions tu as la conso, la TAS ou l'IAS (du coup tu peux calculer ton IAS suivant la météo du jour) pour une altitude et température donnée.
tu peux aussi avoir des tables qui te donne les Vz,le temps et la conso mis pour changer de niveau (par 1000 / 2000 / 5000 ft)

De là, bah, rreste à calculer et trouver la solution optimale pour tes besoins, solution, qui en principe pour un reacteur serait de la croisiere ascendante, pour un moteur piston non turbo vers 5000 à 7000ft, et pour un appareil piston avec turbo dans les FL120 environ, mais là c'est trés variable, idem avec les turboprops, ca dépend de pas mal de paramétres.

pour trouver la solution optimum, tu as plusieurs facon de faire (peut etre du Monté carlo, mais suis pas sur),.. sinon méthode barbare, tu calculs pour différent niveau de croisiére et tu récupéres le mini à la fin, trés bourrin comme méthode... mais efficace

ensuite, tu peux aussi t'amuser à prendre les vents en compte, les variations de température, etc... et t'amuser à calculer non seulement une altiude, mais aussi un itinéraire le plus efficace (qui exploite au mieux les vents et tempé)...

Bon coruage :p
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FalconAircraft
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Message par FalconAircraft »

chuck_73 a écrit :Hum, conanissant dubble, je pense qu'il s'interresse à comment calculer ca...

Bon coruage :p

Si c'est comment le calculer, Cours performance 032 de l'ATPL... Dans les écoles qui font autre chose que la lecture des QCM...
Sinon , la plupart des manuels performance croisière ( qui ne sont pas certifiés au passage, c'est juste de l'information) sont structurés de la même manière . On part de l'arrivée avec la masse mini/maxi et on remonte jusqu'au bloc départ....De là on en déduit les régimes de vol , et donc les lois de montée, puis comme tout le monde suit l'OMB et le PLN technique, on clique dans le FMS, le CI et c'est fini. Sinon, à l'ancienne on fait comme on a dit sauf si on doit faire autrement..
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raf47
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Message par raf47 »

De plus les vitesses optimales de montée et de croisière sont fonctions du cost index, c'est-à-dire du rapport prix du temps sur prix du carburant.
Il n'y a donc pas de façon simple de les calculer exactement, c'est à ça que sert le FMS...
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Dubble
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Message par Dubble »

FalconAircraft a écrit :
chuck_73 a écrit :Hum, conanissant dubble, je pense qu'il s'interresse à comment calculer ca...

Bon coruage :p

Si c'est comment le calculer, Cours performance 032 de l'ATPL... Dans les écoles qui font autre chose que la lecture des QCM...
Sinon , la plupart des manuels performance croisière ( qui ne sont pas certifiés au passage, c'est juste de l'information) sont structurés de la même manière . On part de l'arrivée avec la masse mini/maxi et on remonte jusqu'au bloc départ....De là on en déduit les régimes de vol , et donc les lois de montée, puis comme tout le monde suit l'OMB et le PLN technique, on clique dans le FMS, le CI et c'est fini. Sinon, à l'ancienne on fait comme on a dit sauf si on doit faire autrement..
C'est un petit peu du bullshit sur un avion à réaction car en l'absence d'un logiciel comme celui que j'ai à ma disposition il est impossible de faire un calcul précis.
Déjà il faut prendre en compte la réduction en masse de l'avion à chaque instant (utile sur un gros liner qui a 40% de sa mtow en fuel ou similaire), et si on veut être vraiment précis prendre en compte toutes les équations de la mécanique du vol (par exemple, combien de temps faut-il pour accélérer de la vitesse de montée initiale à la vitesse de montée opti ? Ca joue un petit peu sur la conso
Mais le vrai défi c'est d'avoir les données constructeur qui permettent de faire le calcul. Il faut :

Tout savoir sur l'aérodynamique de l'avion à tous les mach (Cd0, k, en fonction des braquages de volets aussi..)
Tout savoir sur les moteurs à toutes les altitudes et tous les mach

Donc dans le cadre du cours de l'atpl, connaitre les principes, ok, mais faire le calcul en sortant excel et sa base de données Airbus/CFM.. C'est pas l'objet quoi

Du coup je pose quelques questions sur les principes dans la suite.
chuck_73 a écrit :Hum, conanissant dubble, je pense qu'il s'interresse à comment calculer ca...

déja, il faut savoir ce que tu veux optimiser, le temps, le pétrole, l'argent...

A partir des perfos avions tu as la conso, la TAS ou l'IAS (du coup tu peux calculer ton IAS suivant la météo du jour) pour une altitude et température donnée.
tu peux aussi avoir des tables qui te donne les Vz,le temps et la conso mis pour changer de niveau (par 1000 / 2000 / 5000 ft)

De là, bah, rreste à calculer et trouver la solution optimale pour tes besoins, solution, qui en principe pour un reacteur serait de la croisiere ascendante, pour un moteur piston non turbo vers 5000 à 7000ft, et pour un appareil piston avec turbo dans les FL120 environ, mais là c'est trés variable, idem avec les turboprops, ca dépend de pas mal de paramétres.

pour trouver la solution optimum, tu as plusieurs facon de faire (peut etre du Monté carlo, mais suis pas sur),.. sinon méthode barbare, tu calculs pour différent niveau de croisiére et tu récupéres le mini à la fin, trés bourrin comme méthode... mais efficace

ensuite, tu peux aussi t'amuser à prendre les vents en compte, les variations de température, etc... et t'amuser à calculer non seulement une altiude, mais aussi un itinéraire le plus efficace (qui exploite au mieux les vents et tempé)...

Bon coruage :p
Si tu veux je te raconte mon histoire
J'ai un projet à faire et je dois faire un profil de mission d'intervention haut bas haut avec le rayon d'action optimisé. Donc on grille précisément tout le pétrole, le temps on s'en fiche (dans le cadre du projet) et on veut surtout un gros rayon d'action
On me dit "optimiser le rayon d'action", de la manière qu'on le souhaite. Finalement si je souhaite faire appel à Mme Irma pour avoir des valeurs je suis tout à fait autorisé
Je dois optimiser sur la vitesse de montée aller, l'altitude de croisière aller, le mach aller, et les mêmes paramètres mais au retour (avec des détails comme comment gérer la transition entre 600kt en fin d'intervention basse et le début de montée à ~400 kt, j'ai dit qu'on tirait sur le manche 3G en conservant la poussée montée et ça marche pas mal sur cette phase de quelques secondes :p)

Alors j'ai un gros logiciel qui fait tout le calcul de manière automatisée si je lui donne les 6 paramètres en gras. La simulation est assez courte pour pouvoir en faire plein, balayer les paramètres, et trouver l'optimum à la fin
On s'intéresse d'abord à l'aller, puis au retour, l'optimum de l'aller seul étant l'optimum du vol entier (on espère en tout cas :o). J'optimise pour un paramètre, puis pour le deuxième et le troisième, et normalement si tout est bien régulier comme il faut c'est bon. Je vérifie ça en touchant au paramètre 1 avec les paramètres 2 et 3 fixés sur leur valeur optimale calculée et le paramètre 1 reste optimal donc on a bien le minimum global de la consommation (pas de comportement absurde)

Vu le point où j'en suis je souhaiterais comprendre de manière physique les choses.
Si j'augmente ma masse, il faut monter moins haut. Simplement parce que l'optimum c'est de voler à un Cl bien précis et qui si on va trop haut il augmente trop.
Si j'augmente ma masse, faut-il voler plus vite ou moins vite ? Si on est à la même altitude (mg=0.7 Ps S M² Cl) il faut augmenter le Mach ou le Cl (mauvais choix) ou alors descendre, sauf que si la masse augmente l'altitude optimale descend donc qu'arrive-t-il au mach optimal ? Il me semble que le mach optimal à l'alti optimale reste constant si la masse varie, pourquoi ?
Mais à altitude constante le mach optimal augmente si la masse augmente (avec toutefois un effet de mur du son vers les M0.9 sur mon chasseur..)

Ca je sais pas du tout répondre :
Si j'augmente ma masse, faut-il monter plus vite ou moins vite ? On veut une montée qui optimise la distance de montée/consommation de montée.
Les vitesses que j'ai trouvées c'est quelque chose comme 550 noeuds indiqués (et puis finalement on passe en montée au mach optimal de croisière car 550 noeuds devient supérieur à cette vitesse)
J'ai essayé de calculer d'autres vitesses pour mon avion : meilleur taux de montée, meilleure pente de montée, optimisation de la consommation/altitude de montée.
Toutes ces vitesses sont beaucoup plus faibles (de l'ordre de 200 noeuds sur mon avion) : pourquoi ?
De plus les vitesses optimales de montée et de croisière sont fonctions du cost index, c'est-à-dire du rapport prix du temps sur prix du carburant
Il n'y a donc pas de façon simple de les calculer exactement, c'est à ça que sert le FMS...
Dans mon cas fuck le cost index :lol:
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FalconAircraft
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Message par FalconAircraft »

200 Kt / FL200 .76 mach ? 032 ATPL puis nos copain Bernouilli et Saint venant .. la compressibilité est la réponse à TES questions..

Plus tu es lourd, moins tu montes et tu voles à l'opti
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Dubble
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Message par Dubble »

FalconAircraft a écrit :200 Kt / FL200 .76 mach ? 032 ATPL puis nos copain Bernouilli et Saint venant .. la compressibilité est la réponse à TES questions..

Plus tu es lourd, moins tu montes et tu voles à l'opti
Chez moi je monte à 0.87, 37 kft et 400 noeuds à l'aller, 0.87, 44kft et 530 kt au retour. 29 tonnes pour le début de la montée de l'aller et 22 tonnes pour le début de la montée retour.

Pourquoi la vitesse de montée que j'ai est-elle si rapide ? C'est parce qu'en fait il faudrait monter au mach optimal dès l'altitude zéro ?
Si je monte en minimisant le temps de montée je grille 850kg de fuel au lieu de 500, c'est une différence énorme !
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Message par FalconAircraft »

Dubble a écrit :
FalconAircraft a écrit :200 Kt / FL200 .76 mach ? 032 ATPL puis nos copain Bernouilli et Saint venant .. la compressibilité est la réponse à TES questions..

Plus tu es lourd, moins tu montes et tu voles à l'opti
Chez moi je monte à 0.87, 37 kft et 400 noeuds à l'aller, 0.87, 44kft et 530 kt au retour. 29 tonnes pour le début de la montée de l'aller et 22 tonnes pour le début de la montée retour.

Pourquoi la vitesse de montée que j'ai est-elle si rapide ? C'est parce qu'en fait il faudrait monter au mach optimal dès l'altitude zéro ?
Si je monte en minimisant le temps de montée je grille 850kg de fuel au lieu de 500, c'est une différence énorme !
tu peux jeter ton logiciel... mdr

Je te suggère donc d'aller dans le 031, 032 de l'ATPL; les équations fonctionnent très bien pour ce que tu veux faire. En général pour un profil d'aile avec le point de mach critique à .76 ( ce qui correspond à la plupart des voilures aujourd'hui), les profils de montée ont deux grandes lois 260kt/.76 ou 300t/.80 c'est l'ordre de grandeur on peut trouver 275 / .77 mais bon c'est l'idée. ensuite la croisière dépend bien sur de la mission, et entre les types de croisière dispo ( rapide, econ, long range etc...) tu as un niveau optimal pour cette dernière. la descente c'est pareil, rare sont les espaces aérien ou tu peux faire du Idle jusqu'au toucher ( et les FMS ne savent pas le gérer) les profils sont souvent proches de Mmo/Vmo en air calme; mais quand tu croises à .9 de mach...donc la descente se retrouve aux alentours du point de finesse de montée en PRATIQUE.

Pour tes chiffres, je pense qu'il faut que tu lises un peu plus....une montée initiale à .87....400 kt.. c'est un profil de quel avion ?
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Dubble
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Message par Dubble »

C'est un sukhoi 27 imité :lol:
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FalconAircraft
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Message par FalconAircraft »

Dubble a écrit :C'est un sukhoi 27 imité :lol:

donc aucune équation que tu vas trouver ne peut s'adapter, car tu oublies les données telles que la post-combustion, le profil adaptatif, et les vols au second régime. entre autre....
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Dubble
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Message par Dubble »

Bonsoir
J'ai fait un calcul de coin de table et j'aimerais le comparer aux vrais abaques pour l'A320
Est-ce qu'on pourrait trouver un abaque de distance de montée ?

J'ai l'impression que le vol qui consomme le moins, si la distance de vol est courte, c'est la montée jusqu'à l'altitude qui permet de rejoindre la destination en idle
Par exemple, pour un vol de 143 km :
Montée à 16400 pieds (5000m) en 43 km, puis descente de 100km en idle à la finesse de 20.
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Flo_dr400
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Message par Flo_dr400 »

En effet, ce qui consomme le moins, c'est de rester le plus haut possible puis de descendre en idle, c'est d'ailleurs ce que propose le mode managé du 320. Le problème c'est que dans la vraie vie on ne te laisse pas faire ça...
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