Planifier sa descente

VOR Z 30 à Deauville

Nous avions prévu un vol à destination de Deauville pour y faire des procédures. Orly transfère à Lille qui doit ensuite nous transférer à Rennes. Entre temps nous approchons de l'IAF DODIM à 7000 ft (plus précisément FL070). Il devient de plus en plus urgent de descendre pour être établis à 3000 ft sur le segment intermédiaire. A 6 NM de DODIM nous sommes autorisés à descendre. A DODIM nous sommes encore à 5 NM du FAF où il nous faut être à 3000 ft. En 11 NM nous pouvons perdre 3300 ft sur une pente de 3°, mais à 170 kts nous faisons presque 3 NM/min, et cela nécessiterait une descente à 900 fpm. En supposant que nous descendions sur cette pente de 3°, nous arriverions au FAF 700 ft trop haut, sans compter que nous serions rapides, dans l'impossibilité de sortir les volets, à cravacher pour essayer de rattraper l'avion derrière lequel nous sommes.

Autant se rendre à l'évidence: nous avons besoin de plus de temps, autrement dit, de plus de distance pour faire la descente et débuter l'approche dans de bonnes conditions et pas dans le stress.

La navigation verticale

Que ce soit en VFR ou en IFR, il ne suffit pas de naviguer latéralement; il faut aussi prévoir son profile vertical. En VFR nous pouvons peut-être identifier visuellement l'endroit où nous devons être à une certaine altitude, et évaluer visuellement notre point de descente. En IFR, en revanche, comme nous ne pouvons pas supposer que nous aurons une visibilité extérieure, et que les points significatifs ne sont pas visibles par la verrière, nous ne pouvons nous reposer que sur les distances, en particulier si nous volons très haut et que la descente nécessite 50 NM. Il nous faut donc anticiper la distance dont nous aurons besoin pour nous retrouver au bon endroit à la bonne altitude, et prévoir notre début de descente en conséquence.

En IFR, nous en tant que pilotes avons des contraintes, comme par exemple un taux de descente limité à moins de 850 fpm pour ne pas subir de problèmes d'égalisation de pression dans nos oreilles, et notre taux de montée est limité par la performance du moteur. De la même manière le contrôleur a des contraintes, comme par exemple la séparation, la structure de l'espace aérien et le besoin de se coordonner avec des secteurs voisins.

Nous devons être préparés à ce que nous n'obtenions pas l'autorisation de descendre au TOD prévu, et si nous obtenons une clairance qui ne nous convient pas, il nous appartient de refuser et de faire comprendre au contrôle ce dont nous avons besoin et éventuellement pourquoi.

Considérations sur le plan de descente

Pour rendre les choses très simples on peut dire qui nous avons le choix entre descendre sur un plan de 2°, ou sur un plan de 3°.

Il y a deux manières de creuser un plan; aller moins vite, ou descendre plus vite.

Pour aller moins vite (en descente), nous devrons réduire la puissance. Cela a des limites, car retirer toute la puissance (fermer la manette des gaz) pendant une longue descente risque de refroidir le moteur au delà du raisonnable, surtout en hiver. Les clairances entre les pistons et les parois des cylindres se réduisent en raison de la contraction différente de l'acier des cylindres et de l'aluminium des pistons, la viscosité de l'huile augmente ce qui risque de provoquer une pression d'huile excessive lorsque l'on finit par remettre de la puissance. Réduire la puissance va aussi avoir pour effet de réduire l'efficacité du chauffage cabine. En général, pour une longue descente, je recommande ne pas réduire la PA en dessous de 18" afin de ménager les températures du moteur et de l'habitacle. En plus, si nous sommes sous pilote automatique, lors de la capture d'altitude, si jamais nous sommes distraits par d'autres tâches et que nous ne prenons pas soin de rajouter de la puissance, l'avion risque de décrocher si la puissance de descente est insuffisante pour maintenir une vitesse raisonnable autours au moins de la finesse max.

En ce qui concerne descendre plus vite, donc prendre un taux de descente important, cela va avoir tendance à augmenter la vitesse indiquée, donc aller à l'encontre de l'objectif qui est de creuser le plan. D'autre part, surtout en IFR, il faut prévoir d'éventuelles turbulences. Sur certains avions, la vitesse de croisière est assez proche de la V_NO. et augmenter le taux de descente pourrait rapidement nous faire dépasser la V_NO. Il faut aussi soigner notre oreille interne, et celles de nos passagers.

Technique de descente

Il y a ceux qui veulent le plus de vitesse possible et se contente de réduire l'assiette pour descendre. Cette technique fait certes gagner un peu de temps, mais si on fait le calcul on se rend compte que c'est marginal. En plus, en IFR nous pouvons être amenés à traverser une couche nuageuse ce qui est souvent associé à de la turbulence, ce qui n'est pas compatible avec une grande vitesse, et de surcroit, sur certains avions la vitesse indiquée en croisière est assez proche de la V_NO, donc descendre nous ferait passer dans l'arc jaune. Et dernier élément est qu'accélérer nous oblige à re-compenser l'avion à la mise en descente, ainsi qu'au BOD lors de la mise en palier, donc plus de travail pour le pilote.

Personnellement je prône la réduction de puissance et le maintien de la V_I croisière pour la descente. Cela permet de faire des économies de carburant afin de récupérer une partie de la surconsommation en montée, ça réduit la charge de travail, et c'est prévisible en termes de calcul de plan.

Sur un avion lent on peut aisément descendre sur un plan de 3° tout en soignant le moteur et les oreilles. A 90 kts, un plan de 3° demande un vario de 450 fpm, à 120 kts un vario de 600 fpm et à 180 kts un vario de 900 fpm, ce qui commence à être conséquent.

Sur un avion plus rapide, ou avec du vent dans le dos, on voit qu'on a intérêt à adopter une descente croisière plutôt sur un plan de 2° afin de limiter le taux de descente.

Un peu de calcul mental

Le calcul mental est finalement assez simple. Nous allons chercher à déterminer le nombre de NM dont nous avons besoin pour descendre sur le plan que nous aurons choisi en fonction de notre vitesse, soit 2° ou 3°.

Un plan de 2° correspond à environ 200 ft/NM, et un plan de 3° correspond à environ 300 ft/NM, ce qui va rendre notre calcul de distance requise très, très simple.

Les calculs de descente

La distance requise pour la descente

Nous pouvons déterminer la distance dont nous avons besoin pour descendre en divisant l'altitude à perdre exprimée en niveaux de vol, par le plan en degrés.

Exemple:

Si nous sommes à 7000 ft et que nous devons descendre à 3000 ft, cela nous fait 4000 ft à perdre, soit 40 niveaux. Si la descente doit se faire sur un plan de 3°, nous divisons 40 niveaux par 3°, ce qui donne environ 13, donc il nous faut 13 NM pour perdre ces 4000 ft sur un plan de 3°. Notre TOD sera donc 13 NM avant le point où nous devons être à 3000 ft (le BOD - Bottom of Descent).

Le TOD

Une fois que nous connaissons la distance dont nous avons besoin pour descendre à l'altitude désirée, nous déterminons le TOD (Top of Descent) en fonction de l'endroit où nous voulons atteindre l'altitude cible.

Si nous avons besoin de 13 NM pour descendre, et que nous souhaitons être à 3000 ft à 3 NM avant le FAF qui se trouve 5 NM après DODIM (voir la carte d'approche), il nous faudra débuter la descente au plus tard 11 NM avant DODIM.

Le vario

La vario, ou le taux de descente, va dépendre de la vitesse sol.

Nous pouvons calculer le vario à adopter en multipliant la vitesse en NM/min avec la pente en degrés et ensuite multiplier par 100.

Exemple:

Pour descendre sur un plan de 3° lorsque la vitesse sol est120 kts (2 NM/min), nous devons prendre un vario de 3° x 2 NM/min x 100 = 600 fpm. Si nous sommes à 180 kts (3 NM/min), il nous faudra 3° x 3 NM/min x 100 = 900 fpm

Nous ne sommes pas à 50 fpm près. Pas besoin donc de faire des comptes d'apothicaire. Des approximations comme 160 kts = 2.5 NM/min (au lieu de 150 kts), 100 kts = 1.5 NM/min (au lieu de 90 kts) donneront des résultats parfaitement exploitables.

Suivi du plan

Pour suivre le plan on peut soit régulièrement refaire le même calcul de plan, soit prendre le problème par l'autre bout: calcules l'altitude à laquelle nous devrions être si nous sommes sur le plan souhaité.

En multipliant la distance qu'il nous reste à parcourir jusqu'au point où nous souhaitons être à l'altitude cible, par la pente que nous nous efforçons à suivre et multiplier encore par 100, nous pouvons déterminer l'altitude que nous devrions perdre avant le BOD. Si nous rajoutons l'altitude cible, nous obtenons l'altitude à laquelle nous devrions être si nous sommes sur le plan.

Exemple:

Si nous sommes à 7 NM du BOD à 3000 ft sur un plan de 3°, en 7 NM nous pouvons perdre 7 NM x 3° x 100 = 2100 ft. Si nous sommes sur le plan, nous devrions être à 3000 ft + 2100 ft = 5100 ft.

Si nous sommes au dessus de cette altitude, nous devons descendre plus vite pour rattrapper le plan et arriver à la bonne altitude. Si nous sommes en dessous, nous pouvons éventuellement décider de maintenir la descente et arriver à 3000 ft un peu plus tôt que prévu. S'il n'y a pas de contrainte d'altitude (MSA, MOCA, MORA...), c'est une solution.

La gestion de descente

La conscience de la distance dont nous avons besoin pour nous retrouver à une altitude cible fait partie de la conscience de la situation. Nous ne pouvons pas toujours compter sur le contrôle pour nous faire adopter un plan qui nous convient, et en l'absence de descente, nous devons rester maîtres de notre trajectoire et prendre les devants pour demander la descente. Si nous identifions que la distance que nous avons pour descendre ne nous suffit pas, nous devons prendre des mesures pour modifier notre trajectoire latérale afin de nous donner le temps nécessaire à descendre dans de bonnes conditions, soit en demandant au contrôle de nous rallonger, soit en prévoyant l'entrée dans une attente où nous pourrons perdre l'excès d'altitude.

Autres considérations

Attendre les instructions

On pourrait penser qu'il nous suffirait d'attendre et suivre les instructions du contrôle pour descendre et arriver à la bonne altitude au bon endroit. Très souvent ils vont effectivement nous faire descendre sur une pente d'un maximum de 3°, ce qui à 120 kts sol correspond à 600 fpm. Mais on m'a plusieurs fois demandé si j'étais capable de prendre des varios très forts, comme 1500 fpm en descente, dans quel cas la réponse est invariablement "impossible" ("unable").

Mais ils peuvent aussi oublier de nous faire descendre, ou nous donner une altitude intermédiaire en raison d'une contrainte d'espace aérien et être trop occupés pour nous faire continuer la descente.

Les contrôleurs ne connaissent pas nécessairement nos contraintes, ni notre niveau d'expérience. Ils peuvent ne pas savoir que nous avons besoin de faire un palier pour ralentir et sortir les trainées avant la descente finale. Il nous appartient donc de faire en sorte d'arriver à l'altitude voulue à l'endroit voulu.

Rallonger sa trajectoire

Il y a peu de temps, j'étais en guidage radar pour la RNP 07L à Toussus, DCT IN07L, en descente vers 3000 ft mais avec un palier à 5000 ft. En approchant 5000 ft pour demander la poursuite de la descente, la fréquence était saturée. Lorsque nous avons finalement pu demander la poursuite de la descente, il était trop tard pour être à 3000 ft avant IN07L, et en plus il y avait un virage à droite de quasiment 90° et seulement 3 NM pour ralentir, sortir les volets et se stabiliser sur l'axe avant la descente finale, en tous les cas pour quelqu'un avec peu d'expérience.

Nous avons donc essayé d'expliquer au contrôle que nous n'avions pas la distance suffisante pour descendre, sur quoi il a répondu "manœuvrez à convenance".

J'ai donc suggéré un raccordement rapide à mon élève pour revenir sur une route perpendiculaire à l'axe de percée. Dans la mêlée je n'ai pas pris en compte le vent arrière, ce qui m'a un peu trop éloigné, mais cela nous a permis de nous présenter à IN07L à 3000 ft, nous aligner sur l'axe avec le temps de réduire la vitesse, sortir les volets, confirmer le mode approche sur le navigateur, et changer de fréquence.

"Raccordement rapide" pour prendre le temps de descendre

Tenir compte de la MSA

Il faut prévoir la descente de manière à rester au dessus de la MSA tant que l'on n'est pas établi sur un segment d'une procédure où la MOCA est inférieure à la MSA.

Voir l'article sur l'approche NDB à Orléans.

Rester en dehors des menaces

Pour la croisière, nous allons rechercher une altitude qui nous maintient à l'abri de turbulences et de givrage. Pour l'arrivée et l'approche, le contrôle peut vouloir nous faire descendre à une altitude où nous risquons d'être exposé à l'un ou l'autre ou les deux, et nous y maintenir pendant assez longtemps. C'est typiquement le cas sur les arrivées TRO9T pour Pontoise, ou pour les approches initiales pour Toussus, en particulier pour la 25R.

Il est important de ne pas se mettre dans une situation qui risque d'être dangereuse et savoir refuser une clairance qui nous ne convient pas, mais il faut aussi être conscient du fait que nous ne sommes pas tout seuls, que les trajectoires prévues par les arrivées et les approches initiales sont étudiées pour nous séparer des départs et arrivées, et que de préparer un vol qui prévoit une trajectoire qui nous met en danger pour ensuite refuser de suivre la trajectoire prévue n'est pas l'idée du siècle.

Il y a cependant des cas où nous pouvons légitimement demander à reporter la descente afin de ne pas avoir à faire de palier à une altitude potentiellement givrante avant de reprendre la descente, sans que cela ne cause de conflit avec d'autre trafic. Le plus tôt nous prévenons le contrôle de nos contraintes, le mieux c'est, car cela leur permet aussi de se projeter.