Tutoriel PMDG 747 : planification altitude et carburant...

[Guest csandel]

J'ai commencé à rédiger un tutoriel qui explique à travers deux exemples comment déterminer les éléments clef de la navigation verticale lorsque l'on planifie un vol avec le 747 PMDG : l'altitude de croisière et la quantité de carburant.Je soumets ce draft à la communauté francophone pour glaner commentaires et suggestions d'amélioration. Merci pour votre aide :)[h2]Introduction [/h2]Nous allons étudier deux exemples, un vol court courrier LFPO (Paris Orly) -> LFMN (Nice Côte d'Azur), et un long courrier KEWR (Newark) -> GOOY (Dakar Yoff). Les vols sont prévus pour un 747-400ER Cargo de PMDG, moteurs General Electric. Les différences sont minimes pour les autres types de Jumbos, c'est principalement le poids à vide qui change.Les seules infos dont nous aurons besoin sont la table 2-7 et la table 2-10 du manuel PMDG. La table 2-9 est facultative dans un premier temps.Les explications qui suivent pourront sembler un peu longues, mais avec un peu d'habitude la préparation d'un vol prend de moins d'une minute pour un vol court à une dizaine de minutes pour une vol en paliers.[h2]De l'importance du poids...[/h2]La donnée essentielle à toujours se souvenir et sur laquelle vont reposer tous les calculs, c'est qu'un avion s'allège au fur et à mesure qu'il progresse dans son vol. Nous appellerons GW (Gross Weight) cette donnée dynamique qui diminue au fil du temps.ZFW : Zero Fuel Weight. C'est le poids total de l'appareil au moment où il quitte le bloc, en excluant le carburant.PLW : Planned Landing Weight. C'est le poids total que l'appareil fera au moment où les roues toucheront la piste d'atterrissage. Cette fois, c'est y compris le résidu de carburant en fin de vol.[h2]Exemple 1 : Court courrier LFPO-LFMN[/h2]La distance est typiquement (pour un SID LATRA et un STAR AMFOU, grand classique sur ce trajet) d'environ 400NM.Nous volerons à vide : le ZFW dans ce cas, pour le type d'appareil que nous avons choisi, est de 364526lbsNous supposons qu'il n'y a pas de vent car nous craignons de nous enrhumer.Calculons à présent notre PLW. A moins que nous n'ayons laché une ou deux caisses en vol ou passé le copilote par dessus bord, notre PLW sera au moins égal à ZFW. Mais il devrait aussi nous rester quelques réserves de kérozène dans les réservoir. Pour ma part, je prévois toujours 49000lbs sur les vols nationaux. Voici comment j'arrive à ce résultat : je me base sur la valeur minimum obligatoire de British Airways qui est de 24000lbs. Cela permet entre autres de déplacer l'avion du bloc à la piste et de la piste au bloc. J'ajoute ensuite le carburant nécessaire pour rejoindre un aéroport de secours en cas de problème à ma destination (par exemple LFML, Marseille). Pour un aéroport à moins de 100NM, comptez environ 7200lbs (Vous pouvez vous référer à la table 2-9 du manuel PMDG si votre aéroport est plus loin). Enfin, je rajoute 17800lbs pour tenir en l'air 1 heure sans vents, au cas où l'ATC me fait patienter. En ajoutant 24000+7200+17800 on arrive bien à 49000.Mon PLW est donc de 413526lbs (364.526+49000)La table 2-7 du manuel PMDG va nous permettre de connaître le carburant dont nous avons besoin pour franchir ces 400NM. Pour cela, nous devons estimer quelle sera notre altitude de croisière. Avec un vol court et un avion léger (on parle quand même d'un jumbo, donc léger est un terme relatif!), on peut sans problème monter au maximum opérationnel, à savoir FL410.En fait cette supposition n'est pas très importante : à la fin du calcul, vous vous rendrez compte si vous avez sous-estimé ou sur-estimé votre niveau de vol, il vous faudra alors refaire vos comptes. Avec l'expérience, on gagne du temps et on estime très facilement cette altitude du premier coup. Rassurez-vous : pour les vols d'une heure, même si vous vous trompez de 2000 ou 3000 pieds par rapport à l'altitude optimale, cela n'a pratiquement aucune incidence sur votre consommation : si vous êtes flemmard, inutile de recommencer les calculs, bien que ce soit un excellent exercice !Revenons à la table 2-7 : cherchez la case qui correspond à la distance 400NM et l'altitude FL410 : si vous avez les yeux en face des trous, vous tomberez sur 1:06 (la durée de notre vol, 1 heure 6 minutes) et 34.0 (la quantité de carburant à multiplier par 10000. Cela donne donc 34000lbs).En bas de la colonne FL410 figure également la valeur 700lbs/hr. A quoi sert-elle ? A ajuster la quantité de carburant. En effet, la table 2-7 a été savamment concoctée pour un appareil dont le PLW (vous vous souvenez , c'est votre poids à l'atterrissage) vaut 475000lbs. Si notre PLW n'est pas de 475000lbs, et il a peu de chances de l'être, alors nous devons ajuster la quantité de carburant à emporter. Si l'avion est plus léger, nous aurons besoin de moins de fuel. S'il est plus lourd, il nous en faudra plus. Logique, non ?Nous avons vu que notre PLW était de 413526. Si on soustrait 475000, on obtient -61474lbs. Cette valeur est négative car nous sommes plus léger que l'avion qui sert de référence à la table 2-7. On divise cette valeur par 10000 pour obtenir la correction de poids à apporter, cela donne à peu près -6.2La correction totale de fuel est égale à la correction de poids que l'on vient de calculer, multipliée par l'ajustement de 700lbs/hr dont j'ai parlé plus haut, multipliée enfin par la durée de vol en heure et dixièmes d'heure. 1h06 représente 1 heure et 1 dixième d'heure, soit : 1.1Cela donne : -6.2 * 700 * 1.1 = -4774lbs(Note pour les matheux : nous avons multiplié un chiffre sans dimension par des lbs/hr et par des hr, il est normal que le résultat donne un poids en lbs)Pour connaître la quantité de kérozène que le camion citerne doit mettre dans nos réservoir, on retire 4774 à 34000, cela donne 29226lbs. On arrondit par excès à 30000lbs.Maintenant que nous avons planifié notre carburant, il ne nous reste plus qu'à vérifier que l'altitude de croisière FL410 est optimale ou proche de l'optimal. Il suffit de déterminer notre GW au début du vol et de consulter la table 2-10. Notre GW à ce moment vaut PLW (qui n'est autre que ZFW plus la réserve de carburant) plus notre carburant pour franchir 400NM (30000lbs), soit : 443526lbs. On divise par 1000, et on regarde à quelle colonne cela correspond. La colonne la plus à droite indique 440.0, et nous sommes à 443.5On voit dans la table que pour cette colonne, l'altitude optimale en terme de consommation (case grisée) est FL420. Nous avons vu juste à 1000 pieds près. Mais nous restons sur notre choix de FL410, car les vols Paris -> Nice sont orientés vers l'est, le niveau de vol doit donc être impair.[h2]Exemple 2 : Long courrier KEWR-GOOY[/h2]Il y a trois choses qui changent par rapport au vol précédent : une grosse, une moyenne et une petite.[ul][li]La grosse, c'est que l'altitude de croisière n'est plus fixe : notre avion va évoluer par paliers d'altitude, de plus en plus hauts. Il y a plusieurs façons de procéder : dans ce tutoriel, nous procéderons par paliers successifs de 2000 pieds.[li]La moyenne, ce sont les jetstreams : de puissants vents d'ouest qui circulent au dessus de l'océan atlantique. Ces vents variables nous sont favorables puisque nous naviguons vers l'est ; il convient de les ignorer par mesure de prudence, nous risquerions de tomber en panne de carburant si pour une raison quelconque ils venaient à faiblir. Si notre vol était à destination de l'Amérique, il serait au contraire essentiel de les prendre en considération.[li]Le dernier petit changement concerne la réserve de carburant. Pour un vol long courrier ou international, j'aime avoir les tanks bien fournis ("bidons pleins, coeur léger" comme dit le pilote de 747 Jacques Darolles dans son célèbre blog), et je mise toujours sur une réserve d'environ 60000 à 70000lbs (contre 49000lbs dans une situation de court courrier).[/ul]Pour notre vol vers Dakar, les soutes contiendront très précisément le tiers des conteneurs disponibles moins 5 conteneurs (je vous ai dit que c'était précis...) Dans le Load Manager de PMDG, cela donne un ZFW de 433600lbs pour un avion sans passagers.La distance est a peu près de 3500NM. En choisissant une altitude de croisière maximum à FL410, en se référant à la table 2-7 cela donne un trajet d'environ 7h20 qui consomme 150000lbs. Attention, la distance 3500NM ne figure pas dans la table : il faut prendre la valeur la plus proche (ici : 3600NM) et faire une règle de trois avec la valeur inférieur (3200NM).La valeur d'ajustement en bas de la colonne FL410 vaut quant à elle toujours 700lbs/hr.Notre PLW est égal à ZFW plus la réserve de 70000lbs, c'est à dire : 503600lbs.Ce PLW est supérieur à la valeur de 475000lbs pour laquelle a été conçue la table. Il faut soustraire 475000 à 503600 et diviser par 10000. On obtient une correction de poids de 2.86Cette valeur est positive car nous sommes plus lourd que le PLW de référence. Nous allons consommer davantage que les 150000lbs initialement prévus.La surconsommation est égale à 2.86 multiplié par 7.33 (7h de vols et 20 minutes) multiplié par 700. Cela donne 14675lbs : un surpoids loin d'être négligeable.Le carburant dont nous avons besoin pour franchir les 3500NM est donc de 150000+70000+14675=234675lbs.Au tour de notre altitude. Pour la déterminer, nous nous basons sur notre GW du début de vol. Il vaut ZFW+234675, donc 668275lbs. En consultant la table 2-10, on réalise que nous sommes à peu près à mi-chemin entre les colonnes 680.0 et 640.0 Arrondissons par excès par mesure de prudence, et considérons que l'on se trouve dans la colonne 680.0 Où se situe la case grisée qui correspond à l'altitude optimale ? Au FL350, bien en dessous du FL410 que l'on souhaite atteindre... Afin d'espérer atteindre la case grisée du FL410 il faut que notre GW soit dans la colonne 480.0. Nous devons donc perdre 160000lbs de carburant, ce qui revient pratiquement aux 164675lbs (150000+14675) que nous allons consommer en l'air : en gros nous atteindrons FL410 au moment de nous poser... Clairement nous avons sur-estimé notre niveau maximum de croisière !A ce stade, nous devons soit nous résigner à voler à une altitude plus basse, soit nous alléger et emporter moins de réserves de carburant (par exemple 50000lbs au lieu de 70000lbs).Pour des raisons de sécurité, en tant que Commandant de Bord je choisi la première solution ![h3]Diminuer l'altitude au FL370[/h3]Nous reprenons la table 2-7 et constatons qu'au FL370 la durée de vol est toujours d'environ 7h20, le carburant à emporter est toujours égal à environ 150000lbs, mais la valeur d'ajustement est à présent de 1000lbs/hr. Nous devons emporter une surcharge de 7.33 * 1000 * 2.86 = 20964lbs contre 14675lbs auparavant. Cela nous donne un nouveau GW de 433600+150000+50000+14675=651210bsDans la table 2-10, la colonne (par excès comme toujours) la plus proche est 680.0. La case optimale dans cette colonne indique FL350. Cela veut dire que notre premier palier en vue d'atteindre FL370 se fera à cette altitude. Dans cette même case figure également le chiffre 26.0 : il indique notre consommation horaire de fuel à cette altitude, divisé par 1000. Nous consommons donc 26000lbs/hr.Passer de 651210lbs à 640000lbs nous permettrait de nous déplacer d'une colonne vers la droite (celle marquée 640.0) et ainsi de monter au FL370, car la colonne 640.0 est la première colonne qui l'autorise. Pour y parvenir, nous devons perdre 11210lbs. Etant donné que l'on consomme 26000lbs/hr, nous devons patienter environ 26 minutes. Cette durée étant faible (moins d'une heure), nous pouvons, si nous le souhaitons, directement atteindre FL370 sans faire de palier au niveau FL350. Au final, nous ne gaspillerons pas de carburant car la case que nous visons n'est pas optimale : la consommation y est de 26000lbs/hr, exactement comme celle de l'optimum au FL350.Le fait que nous puissions atteindre FL370 sans faire de palier indique que nous aurions pu planifier notre vol à une altitude de croisière plus élevée.[h3]Augmenter un tantinet l'altitude de croisière au FL390[/h3]Référons-nous une fois de plus à notre bible la table 2-7 : les valeurs pour FL370 et 3500NM sont environ 7h20, 150000lbs avec un ajustement de 880lbs/hr.La surcharge devient dont 7.33*880*2.86= 18448lbs. Quant au GW, il vaut à présent 433600+150000+50000+18448=652048lbs, un poids comparable au scénario précédent, qui nous amène de nouveau entre les colonnes 680.0 et 640.0 de la table 2-10.Nous avons déjà vu que l'altitude optimale pour notre GW se trouve au FL350. Pour envisager un saut au FL370, nous devons brûler suffisamment de kérozène pour atteindre un GW de 600000lbs (colonne 600.0).Commençons déjà par atteindre la colonne 640.0 : nous devons perdre 12048lbs (652048-640000) à 26000lbs/hr. Cela nous prend une vingtaine de minutes. La consommation change alors et passe à 22000lbs/hr, comme indiqué dans la case à l'intersection de la ligne FL350 et de la colonne 640.0A ce rythme de consommation, nous perdons les 40000lbs qui nous conduisent à GW=600000lbs au bout d'1h50. A ce moment nous montons en palier au FL370 qui devient notre nouvelle altitude optimale.Consultons une dernière fois la table 2-10 : pour rejoindre FL390 dans des conditions optimales, il faut que l'on se trouve dans la colonne 520.0Notre poids étant de 600000lbs, nous devons maintenir le palier au FL370 jusqu'à ce que nous ayons perdu 80000lbs. Avec une consommation de 22000lbs/hr jusqu'au GW 560000lbs, il nous faut attendre 1h49. Puis la consommation passe à 18800lbs/hr du GW 560000lbs au GW 520000lbs : il nous faut encore attendre 2h08.Nous atteindrons notre altitude maximale de croisière au bout d'environ 5h50 de vol (1h49 + 2h08 + 1h50 + 0h20). Nous resterons à cette altitude un peu moins d'1h, puis nous commencerons à descendre vers Dakar environ 35 minutes avant l'heure prévue d'atterrissage.En pratique, un pilote déciderait de monter directement au FL390 lorsque le poids de l'appareil atteindrait 560000lbs, soit au bout de 4h00 de vol environ. La surconsommation engendrée est infime (19200lbs/hr contre 18800lbs/hr) et cela rentabilise le séjour au FL390 en terme de réservation de créneau ATC.

[Guest Tashunca-Uitco]

j'imprimerai ça demain mercredi au boulot , et l'étudierai en coulisse , comme si je bossais sur un dossier de travail , avec toute l'attention requise ...:9

[Guest csandel]

>j'imprimerai ça demain mercredi au boulot , et l'étudierai en>coulisse , comme si je bossais sur un dossier de travail ,>avec toute l'attention requise ...;)

[Guest csandel]

Voici déjà deux premières corrections...>A ce stade, nous devons soit nous résigner à voler à une>altitude plus basse, soit nous alléger et emporter moins de>réserves de carburant (par exemple 50000lbs au lieu de>70000lbs).>Pour des raisons de sécurité, en tant que Commandant de Bord>je choisi la première solution !Remplacer cette phrase par : un Commandant de Bord choisirait dans la vie réelle sans doute la première option pour des raisons de sécurité. Pour les besoins de notre exemple, nous choisirons un panachage des deux.Augmenter un tantinet l'altitude de croisière au FL390>Référons-nous une fois de plus à notre bible la table 2-7 :>les valeurs pour FL370 et 3500NM sont environ 7h20, 150000lbs>avec un ajustement de 880lbs/hr.Dans la phrase précédente, lire FL390 et non FL370.

[David Roch 1,982]

Bonjour Chris,Excellent travail, clair et didactique, merci!Peux tu stp mettre en annexe les tables 2-7, (2-9) et 2-10, je voudrais m'assurer que ce sont celles du 747-400 cargo (sensiblement différentes de la version pax).Bonne journée

[Guest csandel]

Bonjour David,Merci pour ton retourJ'ai utilisé les tables de la version PAX, je ne savais pas qu'il existait des tables différentes pour le freighter, heureusement que tu as vérifié ! Sauf erreur de ma part, je n'ai pas trouvé les tables du Cargo dans le répertoire "Operating Manual" de la version FSX de PMDG. Si tu en disposes, pourrais-tu me les envoyer par mail STP ? Merci d'avance !Bonne journée égalementChris :-rotor

[David Roch 1,982]

Salut Chris,Oui les données sont différentes sur le vrai freighter car le poids à vide est différent mais ceci n'étant pas simulé par PMDG ils n'ont pas modifié les tables.Pour info je vais essayer de te trouver les tables de Boeing si elles sont disponibles à la distribution.

[Guest csandel]

David,OK et merci pour ces précisions. Pour le tutoriel, je crois que je vais garder les tables actuelles : elles sont déjà extrêmement fiables, et puisque la différence entre Cargo et PAX n'est pas simulée dans PMDG, les vraies tables vont donner des résultats moins bons malheureusement. De plus, les gens risquent d'avoir du mal à se les procurer.Par contre je suis comme tu l'imagines absolument preneur de ces tables si les droits de distribution le permettent :-bigangel Pour info le plan de vol du long courrier est dispo ici : http://forums.avsim.net/dcboard.php?az=sho...mode=full#12635Je l'annexerai au tutoriel.A +Chris :-rotor

[alpha tango 0]

Quel tutoriel des plus intéressant David! Merci...Existe-t'il quelque chose du genre pour le 737-800????? Si oui, il me serait du plus grand intérèt!!!!!Bonjour du CanadaPs: pour comprendre la petite blague ci-dessous il faut savoir qu'on a battu le record d'accumulation de neige de de tous les temps pour cet hiver... plus de 500cm!!!!!!!!!!

[David Roch 1,982]

Heureux de te revoir Alain :--)C'est Christian qu'il faut remercier pour son excellent travail.Le principe de calcul est strictement le même pour le 738.Il suffit d'avoir les tables correspondantes de PMDG ou de Boeing.Bon, on t'envoie une pelle pour dégager cette neige, on ne veut pas que ton cockpit soit englouti!!:--)

[alpha tango 0]

Vraiment désolé pour cette erreur. Et tous mes remerciements à toi Christian... J'aurais donc dûe regarder qui avait signé cet article. Petite confusion de ma part et je m'en excuse!Je vais voir si je ne peux pas trouver ces tables!En tous cas, magnifique tuto...!David, au lieu des pelles envoies-moi du soleil!!!!!

[alpha tango 0]

Bonjour,J'ai téléchargé le manuel du 737 de PMDG et dans la table Air distance (NAM) et Altitude j'y constate que plus on vole à une altitude élevée moins il en coûte en carburant. Est-ce dûe au fait que l'air y étant moins dense l'avion vole plus vite et reçoit moins de résistance à l'air, donc poussée plus efficace????Sinon quelle en est l'explication? Car à première vue plus on vole haut plus on devrait dépenser de kérosène!Aussi je n'ai pas réussi à trouver le ZFW du 737-800!!!! Quelqu'un connait-il ce poid???Merci,

[David Roch 1,982]

Bonjour AlainL'explication physique est assez complexe :--)Tu as raison, la resistance à l'air est une des composantes de l'équation visant à trouver l'altitude de croisière "optimale".Si on considére que les qualités propulsives sont constantes, en revanche les qualités aérodynamiques augmentent avec laltitude tandis que la fonction de masse décroît avec cette dernière. Ainsi, plus laltitude de croisière choisie est élevée et plus lavion est aérodynamiquement fin mais aussi, moins il embarque de carburant pour sa croisière (car il a brûlé du carburant pour y arriver!). Laltitude optimale est donc le compromis entre ces deux évolutions contradictoires. Pour un avion de ligne de type B738, laltitude optimale trouvée est environ de 30 000 pieds (ce qui est conforme au choix du constructeur).Je te renvoie à l'excellent travail de vulgarisation des procédures opérationelles d'économie de carburant de David Anderson d'Ottawa (:-)) que tu trouveras ici:http://www.icao.int/env/workshop/ottawa_20...anderson_fr.pdfPour le 737-800, MZFW (max ZFW) = 61.688kg exactement.(42 tonnes empty weight + 21.688 max payload)Bon week end :--)

[alpha tango 0]

David, Merci pour tes explications tout ce qu'il y a de précis! Bien reçu et compris! C'est pour moi des plus intéressant à connaitre et à utiliser dans ma quête à reproduire le plus fidèlement possible la réalité...je vais lire avec grand intérêt le pdf que tu m'envoies...Mil fois merci une fois de plus :)Al

[David Roch 1,982]

Avec grand plaisir, ami :--)