Un vol IFR en aviation générale : comprendre les bases

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1984

Pour la plupart des pilotes privés, l’IFR est un monde mystérieux, « réservé aux professionnels », ou « trop compliqué ». Si la théorie est effectivement complexe si vous passez un IFR aux normes JAR-FCL (la version américaine FAA est plus simple), la pratique est à la portée de tout pilote qui souhaite s’investir et découvrir une autre façon de voler.
Pourquoi volez en IFR ?

  • Pour voler avec plus de sécurité
  • Pour voler plus facilement
  • Pour ne plus (quasiment) tenir compte des restrictions et des zones interdites en tout genre

Dans ce document, nous allons suivre chronologiquement un vol IFR type de Toussus Le Noble (LFPN) vers Deauville (LFRG) avec Rouen (LFOP) comme aérodrome de dégagement. L’avion utilisé sera un Cessna 182, équipé IFR.

Note : ce document explique un vol IFR typique en aviation générale avec les notions importantes. Ce n’est pas exhaustif !

Préparation du vol

Réglementation/documentation (cartes…)

Tout d’abord, précision qu’IFR définit les règles de vol (par opposition au vol en VFR). Le vol en IFR peut se faire en VMC (visual meteorological conditions) ou en IMC (instrumental meteorological conditions).

La réglementation est celle des JAR-FCL, certaines parties étant différentes pour l’aviation générale.
La réglementation IFR a été conçue pour le transport public à la base donc certains items ne sont pas adaptés aux pilotes privés.
Pour notre vol, nous devons bien sûr être qualifiés IFR (licence, certificat de classe et certificat médical classe 2 à jour). L’avion doit être certifié IFR et donc avoir un certains nombre d’instruments comme un horizon artificiel, 2 VOR, etc … Un GPS est quasiment indispensable de nos jours. Certifié IFR, il permettra de réaliser des vols avec le pilote automatique couplé au GPS voir des approches. Sa base de données doit être à jour. Portable ou non certifié IFR, il sera cependant très utile pour trouver un point lors d’un « direct » demandé par le contrôleur.

Evidemment, nous devons disposer des cartes en-route (carte de l’espace inférieur du SIA. Voir http://www.sia.aviation-civile.gouv.fr/aip/enligne/fr/AIP%20FRANCEENR6sectionframeset.htm ), des cartes de départ et d’arrivée (en cas de retour) de l’aérodrome de départ, des cartes d’approche et d’arrivée de l’aérodrome de destination et des aérodromes de dégagement.
Pour notre vol, cela représente :

  • Toussus : 58 pages
  • Deauville : 15 pages
  • Rouen : 14 pages

Beaucoup de documentation donc ! C’est d’ailleurs une des principales contraintes du vol aux instruments.

Faisabilité du vol/météo (givrage, CB)/NOTAM

Il ne faut pas croire qu’être qualifié IFR permet au pilote privé de voler par tous les temps.
La plupart de nos avions ne sont pas autorisées en condition givrante connue et ne sont pas équipés de radar météo.
Dans ces conditions, pas question de voler dans les nuages au-dessus de l’isotherme 0°C. Hors de question aussi de voler dans les nuages en condition IMC s’il y a des CB dans le secteur (les CB marqués EMBD sur les cartes Temsi) et si on n’a pas de stormscope ou de radar météo : le risque est trop grand de rentrer dans un CB sans le voir !

L’étude de la faisabilité du vol est très proche du VFR :

  • Les terrains sont-ils accessibles d’un point de vue réglementaire ? Accessible à l’aviation générale ? Existence d’une procédure de slot ? etc …
  • Prise de la météo avec les TEMSI, les cartes des vents/températures et TAF/METAR sur le trajet avec un regard particulier sur la position de l’isotherme 0°C (toujours le givrage) et les CB

On vérifiera bien sûr les NOTAM, important en cas de changement de fréquence d’un VOR ou de maintenance.

Trajectoire

Notre vol du jour nous emmènera de Toussus Le Noble (LFPN) vers Deauville (LFRG), avec Rouen en aérodrome de dégagement.

Pour définir une trajectoire IFR, on regarde d’abord s’il y a des arrivées standards (STAR) sur l’aérodrome de destination. Si ce n’est pas le cas, on prévoiera un « direct to » vers l’IAF à partir d’un point en route. S’il y a des arrivées standards comme à Deauville, on cherche la STAR qui est la plus proche de la direction générale de notre vol. Dans notre cas, la direction générale est de l’est vers l’ouest. Or une STAR part du point BERNO, à l’est de Deauville. Cela nous convient tout à fait. Notez qu’ici cette STAR dessert toutes les pistes, ce n’est pas toujours le cas. Comme la plupart des STAR, celle-ci finit sur un circuit d’attente d’où nous rejoindrons la procédure d’approche.


On cherche ensuite un départ de Toussus qui soit aussi dans l’axe est-ouest. Une SID passant par le VOR EVX sera parfait. Selon la piste de décollage à Toussus (25R ou 07L), la SID sera EVX1N ou EVX1U.


Il faut donc ensuite chercher à lier ces 2 points (EVX et BERNO) par le système de route inférieur (en France, les sauts hors des routes sont limités à 50 NM). Les routes relient des moyens radio (VOR ou NDB) et sont caractérisées par leur plancher (MEA), leur direction et leur sens (certaines routes sont en sens unique). D’autres restrictions peuvent parfois exister. Il existe des points intermédiaires de report obligatoire ou non. Il est autorisé de suivre les routes au GPS (route dite B-RNAV).
Ici, c’est facile puisqu’il existe une route directe nommée G4 liant EVX (dernier point de la SID) à BERNO (premier point de la STAR). On jettera un œil sur la MEA de la route pour vérifier qu’elle est compatible avec les performances de l’avion (elle peut être critique en région montagneuse).

Au final, la route est : SID EVX G4 BERNO STAR.

Pour l’altitude, on choisit un niveau en respectant les principes suivants :

  •  Au-dessus de 3000 ft
  • Au-dessus de la MEA et de la MOCA
  • En respectant la règle semi-circulaire (voir le tableau ci-dessous)

 


En pratique, c’est la MEA qui est contraignante et oblige souvent à monter haut même en plaine (des valeurs de FL60 ou FL70 sont courantes). La carte en-route indique la MEA et les autres informations.


Dans notre cas, la MEA est FL60 et, vu notre sens, le niveau de vol devra être pair. On prendra donc le niveau FL60, rien ne sert de monter plus haut pour une distance aussi courte.

A retenir :

  • Pour trouver la bonne trajectoire, on commence par choisir la STAR sur l’aérodrome d’arrivée, puis la SID de l’aérodrome de départ puis la route entre les 2 points. La conséquence est que, d’une part c’est un processus itératif qui peut être un peu long, d’autre part la route trouvée peut nous obliger à faire des détours importants (par exemple, pour aller du Touquet à Toussus, la route est SID ABB R50 DPE H20 LGL A34 BOBSA STAR , soit nettement plus longue qu’en VFR)
  • Certaines routes peuvent être à un sens unique
  • Les SID et les STAR peuvent avoir des restrictions : altitude croisière mini pour une SID ou maxi pour une STAR, provenance, etc …


Si vous réalisez régulièrement des vols différents, cette planification devient lourde et on préférera investir dans un logiciel de planification de vol IFR type Jeppesen FliteMap IFR ou autre (routefinder, accessible gratuitement sur le web, est un excellent choix).

Fuel/masse et centrage

Pour l’aviation générale, la réglementation précise que l’avion doit avoir suffisamment d’essence pour :

  • Parcourir la route prévue à la vitesse de croisière (délestage de route) jusqu’à l’IAF
  • Faire une procédure d’approche et une remise de gaz
  • Dégager vers l’aéroport de dégagement le plus loin (si 2 aéroports prévus) à la vitesse économique
  • Attendre 45 min à l’aérodrome de dégagement
  • Faire une procédure d’approche


Dans notre cas, en consommant 50 l/h en croisière pour une distance de 90 nm. 39 min de vol sont prévus jusqu’à l’IAF (en fonction du vent du jour).

Soit :

  • Délestage : 42,5 l
  • Procédure : 12,5 l (on suppose forfaitairement qu’une procédure prend 15 min)
  • Dégagement vers Rouen : 15 l (40 nm à parcourir entre Deauville et Rouen)
  • Attente 45 min : 37,5 l
  • Procédure : 12,5 l


Au minimum, au départ, il nous faut donc 128,7 l.
Nous mettrons 200 l pour être tranquille.

Log de nav/Plan de vol

Quid du fameux log de nav en IFR ? De nombreux pilotes IFR n’utilisent pas de log de nav, préférant se référer à la carte pour trouver une fréquence ou un cap. La tendance s’est amplifiée avec l’apparition des GPS puis des glass cockpits type G1000 ou Avidyne. Personnellement, je préfère utiliser un log de nav avec les grands changements de direction, l’altitude prévue, une copie du plan de vol déposé et le carton d’atterrissage.
Voici un log de nav pour notre vol :


Tout vol en IFR est sous plan de vol. Il faut donc en déposer un via Internet (site Olivia) ou par fax. Rarement utilisé par le pilote PPL, un peu de pratique et une bonne lecture de la documentation permettent de s’en sortir sans trop de difficulté. Malheureusement, tous les plans de vol ne sont pas acceptés par Eurocontrol et il est donc vivement conseillé de vérifier que le plan de vol est bien passé.

Le plan de vol correspondant est recopié en annexe.

Le vol

Les échanges radio sont en annexe.

Mise en route

En IFR, on doit réclamer la mise en route.
Une fois la mise en route faite, l’ATIS pris, la route programmée dans le GPS si besoin, on demande le roulage (si l’aérodrome est contrôlé, ce qui est le cas de Toussus).
Après les consignes de roulage, le contrôle nous demande de rappeler à 3 min du départ pour passer la clairance de départ.

Clairance initiale
La clairance initiale donne dans l’ordre :

  • Le départ utilisé (standard si SID existante ou omnidirectionnel)
  • L’altitude initiale
  • Le code transpondeur pour tout le vol
  • La prochaine fréquence après le départ


Dans notre cas, cela nous donnera : « Evreux 1N, montez à 3000 pieds QNH 1018, transpondeur 3366, prochaine fréquence quand avisé Villa Approche 119.425»

Si la relecture est correcte, on finit les préparatifs du décollage (bien préparer les différentes fréquences) puis on s’annonce prêt au décollage.

Départ (cas SID, cas départ omnidirectionnel)
Il y a 2 types de départ possible en IFR :

  • Suivre une SID. Cela concerne surtout les aéroports importants ou ceux situés dans des zones à fort trafic
  • Le départ omnidirectionnel. Celui consiste à monter dans l’axe de piste jusqu’à une certaine altitude (en général 1000 ft AGL) puis direct vers un point en route ou suivre un cap pour intercepter un radial. La carte IAC fournit des informations sur le départ dans ce cas

 


Exemple de Pontoise.
Tout va aller très vite au décollage, les moyens radio doivent être donc bien préparés avant de partir :

  • La prochaine fréquence est en standby sur COM1
  • Le VOR de toussus est actif en NAV1 et NAV2
  • L’ILS 25R de Toussus est en standby en NAV1 en cas de retour terrain
  • La fréquence de HOL est mise sur l’ADF.


Ce qui caractérise l’IFR privé, c’est la charge de travail très importante pour une seule personne. Il faut faire exactement les mêmes tâches qu’un équipage professionnel mais seul et avec souvent un équipement (pilote automatique notamment) moins performant. Une bonne organisation à bord est donc primordiale.

Au décollage, on se concentre sur la trajectoire verticale et latérale, surtout si les conditions sont mauvaises. Il faut s’assurer que l’avion monte correctement pour ne pas risquer un décrochage à proximité du vol. A Toussus, le départ initial suppose un virage immédiat à la route 241° : il est donc nécessaire de corriger du vent ce qui se fait au juger le plus souvent. On rentre les volets et on prend la vitesse de montée (90 kt pour un cessna 182). Selon la clairance, on passe sur la fréquence suivante ou bien on attend la clairance du contrôle de Toussus. A 2 NM, virage à droite pour intercepter le QDM 268 du NDB HOL. A ce moment, on peut se détendre un peu, faire la check après décollage si elle n’a pas été faite avant, préparer les prochains moyens radio (VOR d’Evreux), vérifier que tout va bien dans l’avion.

Croisière

A partir de là commence la phase de croisière qui est, en IFR, plus simple qu’en VFR : pas de zone à éviter, pas de fréquence à chercher ; il suffit de suivre sa navigation et les instructions du contrôle (si les conditions sont VMC, vous êtes aussi censé maintenir une séparation visuelle avec les autres avions). Ne vous attendez pas à suivre le plan de vol déposé : le contrôle propose quasi-systématiquement des raccourcis, ce qui peut réduire considérablement la durée du vol. Avec le PA branché, on a facilement tendance à s’endormir ! Ici, notre vol est court, on va donc rapidement préparer l’atterrissage.

Avant de débuter la descente, on fait le briefing d’arrivée.
Le briefing arrivé consiste à rappeler les points critiques de la trajectoire d’approche :

  • la MSA dans le secteur. A Deauville c’est 2200 ft dans notre secteur puis 2000 ft à moins de 20 NM de DVL.
  • le type d’approche : VOR, VOR+DME, ILS, Locator, etc . Dans notre exemple, ce sera une VOR 30
  • le temps dans l’attente et/ou l’hippodrome, le cap suivi : ici il y a un seul schéma pour l’attente et l’hippodrome, ce qui signifie que les 2 sont confondus et que nous pouvons directement entrer dans l’hippodrome. Le temps de retour imposé est 1 min, il faut donc calculer la longueur de la branche d’éloignement pour avoir un retour de 1 min. Avec un vent du 250° pour 15kt à DVL, cela nous donne un temps d’éloignement de 45 sec. La formule est TRI ± TempsTotal*Vent*Fb*cos (Angle au vent) où TRI est le temps de retour imposé soit 1 min ; TempsTotal la durée totale de la procédure soit 4 min ; Vent la force du vent à l’IAF ici 15 ; Fb le facteur de base ici 0,4 ; cos () le cosinus de l’angle entre la trajectoire et le vent. C’est le genre de formule qu’on adore apprendre lors de la formation IFR en France … le cap d’éloignement sera de 125° en tenant compte de la dérive due au vent.

 


– les vitesses retenues pour l’approche : pour le cessna 182, on prendra 120 kt durant la procédure, 100 kt en final puis 70 kt en passant 1000 ft AGL
– la position du FAF et son altitude : pour l’approche VOR, le FAF est DVL que l’on doit passer à 2600 ft QNH
– L’altitude de descente mini (MDA) : ici 860 ft


Pour Deauville, cela donnera par exemple :
« Nous ferons une approche VOR 30 à Deauville. Le terrain est accessible. La MSA sera de 2200ft jusqu’à 20 nautiques puis 2000 ft. Il n’y a pas d’attente prévue, on rentrera directement dans la procédure. La durée d’éloignement est de 45 sec, le cap d’éloignement est 125°. La vitesse 120 kt pour le moment puis 100 kt en descente. Le FAF est DVL que nous devons passer à 2600 ft. »
On vérifie les moyens radios et radio nav (fréquence correcte, VOR identifié grâce à son code morse et indication cohérente)

Avant de demander la descente, on fait un rapide briefing descente :

  • Altitude cible
  • Mixture
  • Essence
  • Recalage gyro si besoin
  • Prise ATIS

Il est maintenant temps de demander la descente. En général, nous avons une autorisation de descente vers une altitude intermédiaire.

Approche

Une fois arrivé à la verticale de DVL, on rentre dans la procédure : virage au taux standard par la droite, on prend un top au travers du VOR puis, de nouveau, virage pour s’aligner en final. Durant la branche d’éloignement, on fait la check approche intermédiaire :

  • Cap final
  • Taux de descente prévu
  • Rappel de la MDA
  • Procédure de remise de gaz


Attention à corriger du vent : ce n’est pas trop pour la sécurité (la zone de procédure est dimensionnée très large) mais plutôt pour ne pas overshooter l’axe final.
Parlons de l’interception de l’axe final (c’est la même chose que ce soit un ILS, un VOR ou un NDB). Le dernier virage est en fait une interception d’axe à 90°. Or on sait (car on l’a appris durant sa formation IFR) qu’il faut commencer le virage à 20/T ° où T est la distance à la balise, ici 1 min. Donc à 20° de l’axe 299°, soit 279°, on commence le virage final (attention au vent qui nous dévie). Cet axe de 279° est soit matérialisé par un RMI ou bien par le 2e VOR. Il existe d’autres méthodes pour intercepter correctement un axe, plus ou moins simple.

Nous sommes établis en final. Lors du passage du VOR, on prend un top, on sort les volets à 10° et on démarre la descente finale. Le TOP est indispensable car, en l’absence de DME, il va matérialiser le point de remise de gaz (MAPT). 100 kt n’existe pas dans le tableau, on prendra donc 90 ou 110 en fonction du sens du vent (voir la carte au-dessus). Il faut être le plus précis possible tout de même. Il faut ensuite monitorer la descente : sur une pente à 5% et une vitesse de 100 kt, on doit perdre 5 x 100= 500 ft par minute donc on voit rapidement si on descend trop rapidement ou trop lentement.

A la MDA, on arrête de descendre. Si on voit la piste, on atterrit. Sinon, on maintient le palier jusqu’à ce que le temps prévu soit écoulé et on fait une remise de gaz. C’est une phase critique de l’approche, surtout ici, car l’approche n’est pas dans l’axe et il est difficile de savoir où regarder pour trouver la piste lorsque les conditions sont mauvaises. Dans ce cas, il y a régulièrement des accidents (perte de contrôle due à l’alternance de coup d’œil à l’extérieur et à l’intérieur).

Bienvenue à Deauville !

Synthèse des échanges radio

Lexique

SID : départ standard. Trajectoire standardisée pour faciliter le départ des aérodromes importants. La SID commence à la fin de la piste de décollage et finit à un point en route.

STAR : arrivée standard. Trajectoire standardisée pour faciliter l’arrivée sur des aérodromes importants. La STAR commence à un point en route et finit à l’IAF.

IAF : Initial Approach Fix. Dernier point de la STAR et premier point de la procédure d’approche.

MEA : Minimum Enroute Altitude. Altitude minimale sur un segment de route assurant la séparation avec le relief, les zones interdites et assurant la réception correct des moyens radionav utilisés sur la route.

MOCA : Minimum Obstacle Clearance Altitude. Altitude minimale sur un segment de route assurant la séparation avec le relief. La différence avec le MEA est que la réception des moyens radios et l’évitement des zones interdites ne sont pas assurés à la MOCA. La MOCA est surtout intéressante pour connaître l’altitude minimale en cas de panne moteur sur un bi-moteur.

FAF : Final Approach Fix. Point auquel la procédure d’approche se finit et où la descente finale commence.

MSA : Minimum Safe Altitude. Altitude minimale dans un rayon de 25 NM autour d’un point (souvent un VOR ou NDB) assurant la séparation avec les obstacles.

MDA : Minimum Descent Altitude. Altitude de descente minimale dans le cas d’une approche de non précision (VOR ou Locator)

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