Here are some important 1977's sentences I extracted from Gilbert Klopfstein (French test pilot and engineer who invented the HUD) :
I know no traduction, but you will perhaps understand it with translator ?
It is time to come back to a right conception of piloting our airliner , how Gums explains it very well.
link : headupflight.net/articles2/Securiteoumarketing.htm
( -il
SECURITE AERIENNE... OU MARKETING ?
par
Gilbert KLOPFSTEIN et René LAMI
Pour nous, " difficulté d'appréciation de la situation " et " insuffisance des instruments " ont la même signification, car les instruments doivent précisément permettre d'apprécier la situation dans toutes les phases du vol.
Or les principes mêmes utilisés par les instruments classiques de planche de bord, comme d'ailleurs ceux des " monstres " électroniques promis à les remplacer, les rendent complètement inaptes à ce rôle
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Les principes traditionnels
Reportons-nous aux besoins principaux énoncés plus haut, et voyons comment l'instrumentation classique tente d'y pourvoir :
La sustentation
est connue par le biaisd'un paramètre indirect qui est la vitesse indiquée (en anglais IAS... en français " le Badin "). Malheureusement cela n'a pas grand' chose à voir avec la sustentation : par exemple, dans une ressource tant soit peu brutale à grande vitesse, on a vu des avions " décrocher ". C'est l'angle l'attaque (ou incidence) de l'aile qui est le paramètre de référence, et pour maintenir cet angle à une valeur choisie pour une phase de vol donnée il faut calculer la vitesse correspondante, laquelle varie avec la masse, les accélérations, les braquages de volets... d'où risques d'erreur et imprécision obligeant à prendre des marges de sécurité importantes.
La trajectoire,
dans le plan vertical, n'est indiquée par aucun instrument traditionnel. Tout au plus, si celle-ci est stabilisée, peut-on l'estimer par un calcul approximatif déduit des indications du " badin " et du " vario " (le variomètre, qui indique la vitesse verticale, et dont le temps de réponse est trop grand). Le pilote en est réduit à observer les fluctuations du variomètre pour savoir - à posteriori - si sa trajectoire a varié. ,Pour agir sur cette trajectoire, le pilote n'a qu'un moyen indirect : l'assiette (qui est l'angle de cabré ou de piqué de l'avion par rapport à l'horizon). Faute de mieux, cette " assiette " est devenue le paramètre fondamental du pilotage aux instruments, bien qu'il n'ait en lui-même aucun intérêt
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Les informations visuelles
Ilest bien connu que, lorsque la visibilité est bonne et s'il n'y a pas de problèmes dus au vent et à la turbulence, tout avion peul être posé manuellement et à vue sans difficulté. C'est donc la preuve que ce qui est vu dans le pare-brise contient toutes les informations nécessaires de guidage et de stabilisation du pilotage, en particulier dans la dernière partie de l'approche qui est la plus difficile à réaliser sans visibilité en pilotage manuel utilisant les instruments classiques, ou en pilotage automatique.
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Les principes nouveaux
qu'il convient d'appliquer à une nouvelle génération d'instruments sont basés sur des lois aérodynamiques ou physiques connues depuis fort longtemps, mais qu'il faut utiliser correctement. - La sustentation est déterminée par l'angle d'attaque ou incidence de l'aile - c'est donc ce paramètre qu'il faut préférer à la vitesse. - La trajectoire est déterminée simplement par la direction d'où vient le vent relatif... on serait tenté de dire " par définition ". Supposez qu'un beau matin vous soyez transportéen Corée (vous savez, " le pays des matins calmes ") et que vous fassiez un petit tour de bicyclette : vous sentirez le vent arriver sur la figure, bien que le vent, à l'arrêt, soit nul. Mais si vous êtes capable de pédaler, assis sur le guidon, en roulant à l'envers, vous sentirez du vent vous arriver derrière les oreilles : vous roulez, par définition, dans la direction d'où vous sentez venir le vent.
L'angle d'attaque
(incidence) est tout simplement l'angle formé entre la direction du vent relatif à l'avion et celle d'une référence fixe, choisie sur l'avion (la corde de l'aile, ou l'axe du fuselage, si l'aile a un calage fixe).
Cet angle va nous donner deux informations fondamentales : celle de la sustentation et celle de trajectoire.
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Le Vecteur-Vitesse
Le seul moyen logique est un système optique approprié (collimateur) reproduisant à la même échelle le déplacement angulaire du détecteur d'angle d'attaque (une simple girouette d'axe horizontal convenablement placée sur l'avion par exemple) et montrant ainsi un repère lumineux dans la direction où va l'avion. Ce repère s'appelle le " vecteur-vitesse " (air) qui montre la trajectoire de l'avion par rapport à la masse d'air dans laquelle il vole. Nous le qualifions de " bon côté " de l'angle d'attaque (fig. 2), par opposition à l'autre côté que nous appelons le " fixe-avion " et qui est tout juste bon à servir d'index de mesure de l'angle... mais que, faute de mieux, on s'obstine à piloter et à faire piloter aux pilotes automatiques (... pourtant mon petit doigt m'a chuchoté que certain constructeur français serait en train de copier la méthode du collimateur, mais pour une fois on ne le grondera pas, au contraire !).
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Le gradient de vent
Ce terme est utilisé chaque fois que la composante de vent, le long de la trajectoire d'un avion, varie. L’avion, du fait de son inertie, tend à garder sa vitesse par rapport au sol, de sorte que c'est sa vitesse indiquée (badin) qui change la première : pratiquement d'une quantité égale à la variation de la composante de vent. Cela se produit soit par rotation de la direction du vent, accompagnée généralement d'une variation de sa vitesse ou de mouvements verticaux à proximité de cellules orageuses, mais le plus souvent, il s'agit d'un " gradient vertical " où la force du vent varie avec l'altitude, les couches de vent glissent en quelque sorte les unes sur les autres, d'où le terme anglais de " wind shear ".
Ce qui nous intéresse ici ce sont les effets produits sur un avion, et pourquoi les pilotes humains " affligés " des instruments traditionnels, aussi bien que les pilotes automatiques qui agissent sur les mauvaises références, réagissent mai et trop tard aux effets des gradients de vent.
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Les palliatifs
Les insuffisances des systèmes actuels, tant instrumentaux qu'automatiques, ayant été illustrées par les exemples cités, il est bien évident que les milieux dirigeants, dans l'administration comme dans les compagnies, sont conscients de ces problèmes, mais les solutions proposées ressortent plutôt d'une volonté inébranlable de ne rien changer à la doctrine. Ces solutions vont de la révision de règlements pointilleux et détaillés sur l'organisation des tâches dans le cockpit jusqu'à des... élucubrations parfois assez effarantes.
Il est exact qu'une bonne répartition des tâches et le respect d'une discipline de travail dans les phases cruciales de l'atterrissage permettent de mieux s'accommoder de L'instrumentation classique. C'est déjà beaucoup moins vrai lorsque la méthode imposée par des non pilotes au nom d'une administration toute-puissante conduit à des erreurs manifestes (ex : " changement de main " au moment de la transition entre Pilote-Commandant de Bord, ou Pilote Automatique-Commandant de Bord, ou au moment de la remise des gaz).
Mais que dire de la " Méthode " que la FAA [...]
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Tout se passe donc comme si, par volonté délibérée, on refusait ces instruments aux pilotes pour démontrer que seul le système automatique doit être utilisé.
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Dans les milieux officiels, il se trouve, Dieu merci, encore des responsables préoccupés de sécurité et qui ont un peu plus " les pieds sur terre " que les visionnaires du grand puzzle.
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Ceux-là sont avec nous et nous espérons bien qu'ils partageront aussi les vues des pilotes pour le système simple qu'est le collimateur.
Car les pilotes sont de plus en plus nombreux dans le monde à réclamer des " HUD " : non seulement l'ALPA et d'autres, mais l'IFALPA qui regroupe toutes les associations mondiales et en a fait sa doctrine; et en France, bien sûr, le SNPL, et l'APNA qui l'a demandé au Ministre récemment.
Si les journaux français sont étonnamment discrets sur les résultats du collimateur chez nous (bien que nous soyons les premiers au monde à l'utiliser en ligne), la revue Aviation Week, dont le représentant en Europe est un pilote qualifié, a consacré un excellent article (malgré quelques erreurs mineures) au collimateur expérimental TC 121, dont Icare a parlé, et cet article a déjà suscité des réactions favorables de pilotes américains.
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Comme il est précisé dans ces lignes, si des réticences violentes se manifestent encore dans certains milieux, il est significatif que, depuis le voyage aux USA de l'avion N. 262 n° 55 en 1972, on a constaté que les avions de combat de la nouvelle génération sont tous pilotés en tête haute. Le TC 121 a effectué cette tournée de démonstration.
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le TC 125 n'utilise que deux capteurs pour chacune des données nécessaires. Il doit être connecté à deux systèmes inertiels, à deux sondes d'incidence, à deux récepteurs ILS, à deux radioaltimètres. Il comporte deux ensembles de calcul séparés et donne une image de pilotage sur deux têtes de visée. Il utilise les deux postes de pilotage. Chaque tête peut être connectée à chacun des calculateurs, etc., etc.
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Car il ne faut pas oublier que l'erreur la plus grave au point de vuetechnique, et économique, est d'utiliser la technologie actuelle pour refaire ce qui était fait auparavant : vouloir représenter un tableau de bord classique avec ADI, HSI, altimètre, badin, vario et directeur de vol en utilisant des visualisations trichromes conduit irrémédiablement à un produit ayant des performances à peine supérieures mais beaucoup plus cher et de maintenabilité plus difficile. Il ne faut pas craindre de repenser complètement la totalité de l'opération aérienne avec un œil nouveau. Les circuits, la distribution de l'information, les boites de commande, les fonctions et modes dupilotage automatique peuvent en être considérablement simplifiés.
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