Les calages altimétriques
Sécurité
L’altimétrie est un pilier de la sécurité en ULM. Elle permet non seulement d’éviter le relief, mais aussi de respecter les espaces aériens et d’assurer l’espacement entre les aéronefs.
Avoir un altimètre dans l’avion a deux objectifs principaux :
- Permettre au pilote de garder ses distances par rapport au relief et aux obstacles.
(en référence à une carte aéronautique qui indique ces informations) - Permettre de garder un espacement vertical par rapport aux autres avions.
(grâce à l’assignation, par le contrôleur aérien, d’une altitude ou d’un niveau de vol)
Baromètre ?
L’altimètre utilisé en aviation est en fait … un baromètre gradué en pieds. Il indique une hauteur au-dessus de la surface isobare affichée, via le bouton de calage, dans la fenêtre de Kollsman.
1. Le principe de fonctionnement : la pression statique
L’altimètre est en réalité un baromètre perfectionné. Il mesure la pression statique de l’air ambiant grâce à une capsule anéroïde.
- Le principe : Plus on monte, plus la pression atmosphérique diminue.
- La mesure : En atmosphère standard, on considère que la pression diminue de 1 hPa tous les 28 pieds (environ 8,5 mètres) dans les basses couches.
L’exercice du changement de QNH :
Imaginons que vous décollez d’un point A où le QNH est de 1013 hPa. Vous réglez votre altimètre sur 1013.
Vous volez vers un point B où le QNH est de 1003 hPa, mais vous oubliez de mettre à jour votre altimètre.
- Différence de pression : 10 hPa
- Erreur en pieds : 10 * 28 = 280 pieds.
- Résultat : Votre altimètre affichera 280 pieds de plus que votre altitude réelle. Vous croyez être à 1500 ft, vous êtes en réalité à 1220 ft.
C’est là que le danger du relief intervient.
2. Définitions
- L’altitude : distance verticale de l’avion par rapport au niveau de la mer.
- La hauteur : distance verticale de l’avion par rapport à un point situé sur le sol.
- L’élévation : distance verticale d’un point situé sur le sol par rapport au niveau de la mer.
Altitude = Elévation + Hauteur
Pour afficher des données correctes, l’altimètre doit donc être « calé ». Cette opération est effectuée par le pilote. On distingue différents calages
3. Les trois calages de base
Pour que l’altimètre affiche une valeur utile, il faut lui donner une référence de pression dans une petite fenêtre appelée fenêtre de Kollsman.
A. Le calage QFE (Hauteur)
Il s’agit de la pression atmosphérique mesurée au sol.
Un altimètre calé au QFE, indique une hauteur par rapport au point de mesure.
Si vous calez votre altimètre au parking sur le QFE de l’aérodrome, il indiquera 0 pieds.
On règle l’altimètre sur la pression locale de l’aérodrome.
- Au sol : L’altimètre affiche 0.
- En vol : Il affiche votre hauteur par rapport à la piste.
- Usage : En pratique, le calage au QFE est rarement utilisé de nos jours, sauf pour des tours de piste.
B. Le calage QNH (Altitude)
On règle l’altimètre sur la pression ramenée au niveau de la mer.
- Au sol : L’altimètre affiche l’altitude (l’élévation de l’aérodrome par rapport à la mer).
- En vol : Il affiche votre altitude MSL (Mean Sea Level).
- Usage : C’est le calage standard pour la navigation et pour éviter les obstacles indiqués sur les cartes aéronautiques.
- Le QNH régional :
Il s’agit du QNH le plus faible mesuré par les différentes stations d’une région de vol.
C. Le calage 1013,25 hPa (Niveau de vol / FL)
On règle l’altimètre sur la pression standard théorique.
- En vol : On ne parle plus d’altitude mais de Niveau de Vol (Flight Level – FL).
- Exemple : 1500 pieds au 1013 devient le FL 15.
- Usage : Utilisé au-dessus de l’altitude de transition pour que tous les aéronefs aient la même référence, peu importe la météo locale.
4. Utilisation
Au décollage et à l’atterrissage (basse altitude) :
Le QNH est le calage qui donne l’altitude la plus proche de la réalité. Il est donc utilisé au décollage et à l’atterrissage car l’avion est proche du relief et des obstacles. Il est donc important d’afficher l’altitude la plus précise possible.
Malheureusement, cette altitude n’est précise (par rapport à l’altitude vraie) qu’à proximité immédiate du point de relevé du QNH. Ce calage est donc moins adapté pour une utilisation dans la phase « en route » du vol. Ceci nécessiterait de devoir régulièrement obtenir le QNH du point le plus proche pour ajuster l’altimètre. Opération qui s’avérerait fastidieuse …
Lors de la phase « en route » du vol (altitude moyenne) :
Un ULM en phase « en route » mais en dessous du niveau de transition, volera généralement au QNH régional. Ce calage donne une altitude plus éloignée de la réalité que le QNH. L’espacement par rapport au relief et obstacles sera donc moins précis mais ce n’est pas un problème puisque l’avion vole plus haut dans cette phase de vol. L’espacement vertical par rapport aux autres avions sera lui totalement assuré. (pour autant que le pilote respecte les altitudes demandées par le contrôleur).
L’avantage du QNH régional est qu’il est valable pour une région relativement grande et nécessite donc moins de changements du calage altimétrique.
Le QNH régional est le QNH le plus faible mesuré par les différentes stations d’une région de vol. Savez-vous pourquoi ?
De cette manière votre altimètre indique une altitude inférieure ou égale à la réalité. Ceci va dans le sens de la sécurité pour vous éloigner du relief et des obstacles.
Lors de la phase « en route » du vol (haute altitude) :
Au-dessus du niveau de transition, on utilise le QNE (calage 1013,25). L’altitude affichée avec ce calage peut être éloignée de l’altitude réelle. Ici encore une fois, ce n’est pas un problème dans la mesure ou l’avion vole haut. Le but de ce calage est uniquement de permettre l’espacement vertical des avions entre eux.
5. Les erreurs et pièges à connaître
L’altimètre est un instrument précis mais « bête ». Il peut vous induire en erreur selon la météo :
- Erreur de température : L’altimètre est un menteur.
L’altimètre est étalonné selon l’Atmosphère Standard (ISA) : 15 °C au niveau de la mer et une baisse de 2°C tous les 1000 pieds.
S’il fait plus chaud que la norme : L’air est moins dense, les molécules sont écartées. L’altimètre « sous-estime » votre altitude. Vous êtes en réalité plus haut que ce qu’il indique (sécuritaire).
S’il fait plus froid que la norme : L’air est très dense, les couches de pression sont « écrasées » vers le sol. L’altimètre « surestime » votre altitude. Vous êtes en réalité plus bas que ce qu’il indique.
Règle d’or en hiver : « Froid aux pieds, danger de relief ». Si vous volez en montagne par -10°C, gardez une marge de sécurité supplémentaire par rapport aux sommets. - Erreur de pression : Si vous volez d’une zone de haute pression (Anticyclone) vers une zone de basse pression (Dépression) sans changer votre calage : « En allant vers les basses pressions, l’altimètre surestime l’altitude ».
Mémo : « De haut en bas, attention dégâts ». Vous pensez être à 1500 ft, mais vous êtes peut-être à 1300 ft.
En conclusion, la multiplicité des calages est la résultante d’un équilibre entre :
- Le besoin de précision par rapport à l’altitude réelle de l’avion.
- Éviter de devoir changer trop fréquemment de calage.