Vitesses caractéristiques

Le domaine de vol, c'est l'intervalle de vitesses que l'avion peut utiliser en toute sécurité. La limite basse et la limite haute des vitesses utilisables sont respectivement déterminées par : l'incidence de décrochage (en dessous, l'aile ne porte plus) et la Vne — vitesse à ne jamais dépasser, limite structurale de l'avion (au-delà, risque de dommage ou de rupture).

Sur un badin (l'anémomètre du cockpit), ce domaine se lit directement dans les arcs de couleur : arc blanc pour la plage volets sortis, arc vert pour la plage normale d'utilisation, arc jaune (précaution) réservé à l'air calme uniquement, et un trait rouge marquant la Vne, à ne jamais franchir.

Dans le domaine de vol habituel, les hautes vitesses correspondent aux petits angles d'incidence, et les basses vitesses aux grands angles d'incidence. C'est une conséquence directe de la formule de portance (Rz = ½ρSV²Cz, page La portance) : pour garder Rz égale au poids (constant), si V baisse, il faut que Cz — donc l'incidence — monte pour compenser, et inversement.

Application concrète : lorsqu'un aéronef vole en palier à faible vitesse indiquée, l'angle d'incidence est fort — c'est pour ça qu'un avion lent vole nez haut.

Vs — l'abréviation qui désigne la vitesse indiquée minimale à laquelle un aéronef est encore contrôlable. C'est aussi, de façon équivalente, la vitesse en dessous de laquelle les commandes de vol ne permettent plus de contrôler l'aéronef (l'aile décroche, les gouvernes perdent leur efficacité — station 06).

Vs0 signifie vitesse de décrochage en configuration atterrissage (volets sortis, train sorti — la configuration la plus permissive, celle qui donne en général la Vs la plus basse de toutes, cf. page Hypersustentateurs).

Vous obtenez l'autonomie maximale (le plus de temps de vol possible pour une quantité de carburant donnée) en volant à l'angle d'incidence qui correspond à la puissance minimale nécessaire — une vitesse différente de Vx et de Vy.

Va est la vitesse en deçà de laquelle toutes les gouvernes sont utilisables à leur plein débattement, sans risque de dépasser les limites structurales de l'avion. Au-delà de Va, un braquage complet et brutal des gouvernes pourrait générer un facteur de charge supérieur au maximum certifié, et endommager la structure.

Va est une vitesse indiquée — celle qu'on lit directement sur le badin, pas une vitesse vraie corrigée.

Conséquence directe : en cas de fortes turbulences, la structure de l'aéronef est la plus sollicitée à vitesse élevée (une rafale à haute vitesse génère un facteur de charge brutal plus important) — c'est précisément pour ça que Va existe : ralentir en dessous de Va protège la structure en air turbulent.

Sur un badin, la vitesse maximale utilisable en air non turbulent — la fin de l'arc vert — s'appelle Vno (exemple typique donné en QCM : 295 km/h). L'arc vert représente la plage normale d'utilisation ; Vno en marque la limite haute. Au-delà, jusqu'à Vne marquée par le trait rouge, on ne doit voler vite qu'en air parfaitement calme — l'arc jaune est une zone de précaution, pas une interdiction en soi.

À l'atterrissage, juste avant le toucher des roues, la vitesse doit être de 1,1 × Vs — une marge de sécurité de 10% au-dessus du décrochage, pour garder un peu de contrôle et de portance en réserve pendant l'arrondi (page Montée, descente, vol plané).