Décoller

Le décollage est la phase de vol au cours de laquelle un véhicule aérospatial quitte le sol et prend son envol. Pour les avions se déplaçant verticalement, on parle de décollage .

Pour les avions qui décollent horizontalement, cela implique généralement de commencer par une transition au sol sur une piste . Pour les ballons , les hélicoptères et certains avions à voilure fixe spécialisés ( avions VTOL tels que le Harrier et le Bell Boeing V22 Osprey ), aucune piste n'est nécessaire.

Pour les avions légers , la puissance maximale est généralement utilisée au décollage. Les gros avions de transport (avions de ligne) peuvent utiliser une puissance réduite au décollage, où une puissance inférieure à la puissance maximale est appliquée afin de prolonger la durée de vie du moteur, de réduire les coûts de maintenance et de réduire les émissions sonores. Dans certains cas d'urgence, la puissance utilisée peut alors être augmentée pour augmenter les performances de l'avion. Avant le décollage, les moteurs, en particulier les moteurs à pistons , sont régulièrement mis à puissance élevée pour vérifier les problèmes liés au moteur. L'avion est autorisé à accélérer jusqu'à la vitesse de rotation (souvent appelée Vr ₎ . Le terme rotation est utilisé parce que l'avion pivote autour de l'axe de son train d'atterrissage principal alors qu'il est encore au sol, généralement en raison d'une manipulation douce des commandes de vol pour effectuer ou faciliter ce changement d' attitude de l'avion (une fois que le déplacement d'air approprié se produit sous/au-dessus des ailes, un avion décollera de lui-même ; les commandes doivent faciliter cela).

Le nez est relevé à une assiette nominale de 5 ° à 15° pour augmenter la portance des ailes et favoriser le décollage. Pour la plupart des avions, tenter un décollage sans cabrer nécessiterait des vitesses de croisière tout en restant sur la piste.

Les avions à voilure fixe conçus pour des vols à grande vitesse (comme les avions à réaction commerciaux ) ont du mal à générer suffisamment de portance aux faibles vitesses rencontrées lors du décollage. Ils sont donc équipés de dispositifs hypersustentateurs , comprenant souvent des becs et généralement des volets , qui augmentent la cambrure et souvent la surface de l'aile, la rendant plus efficace à basse vitesse, créant ainsi plus de portance. Ceux-ci sont déployés depuis l'aile avant le décollage, et rétractés pendant la montée. Ils peuvent également être déployés à d'autres moments, comme avant l'atterrissage.

La vitesse de décollage requise varie en fonction du poids et de la configuration de l'avion (position des volets ou des becs de bord d'attaque, selon le cas) et est fournie à l'équipage de conduite sous la forme de vitesse indiquée .

Les opérations avec des avions de la catégorie transport utilisent le concept des vitesses de décollage V : V ₁ , VR _et V ₂ . Ces vitesses sont déterminées non seulement par les facteurs ci-dessus affectant les performances de décollage, mais aussi par la longueur et la pente de la piste et toute condition particulière, comme des obstacles en bout de piste. En dessous de V ₁ , en cas de panne critique, le décollage doit être interrompu ; au-dessus de V _{1 ,} le pilote continue le décollage et revient pour atterrir. Après que le copilote a appelé V ₁ , il appellera VR _ou « rotation », marquant la vitesse à laquelle faire tourner l'avion. La VR _pour les avions de la catégorie transport est calculée de manière à permettre à l'avion d'atteindre la hauteur d'écran réglementaire à V ₂ avec un moteur en panne. Ensuite, V ₂ (la vitesse de décollage sûre) est appelée. Cette vitesse doit être maintenue après une panne de moteur pour atteindre les objectifs de performance en termes de taux de montée et d'angle de montée.

Dans un avion monomoteur ou bimoteur léger, le pilote calcule la longueur de piste nécessaire pour décoller et franchir les obstacles, afin de disposer d'une piste suffisante pour le décollage. Une marge de sécurité peut être ajoutée pour permettre l'arrêt sur la piste en cas d' interruption du décollage . Dans la plupart de ces avions, toute panne de moteur entraîne systématiquement l'interruption du décollage, car même dépasser l'extrémité de la piste est préférable à décoller avec une puissance insuffisante pour maintenir le vol.

Si un obstacle doit être franchi, le pilote monte à la vitesse correspondant à l'angle de montée maximal (V _x ), ce qui entraîne le gain d'altitude le plus important par unité de distance horizontale parcourue. Si aucun obstacle ne doit être franchi, ou après avoir franchi un obstacle, le pilote peut accélérer jusqu'à la vitesse de montée optimale (V _y ), à laquelle l'avion gagnera le plus d'altitude en un minimum de temps. En règle générale, V _x est une vitesse inférieure à V _y , et nécessite une assiette en tangage plus élevée pour l'atteindre.

Les vitesses nécessaires au décollage sont relatives au mouvement de l'air ( vitesse indiquée ). Un vent de face réduira la vitesse au sol nécessaire au décollage, car il y a un plus grand flux d'air sur les ailes. Les vitesses de décollage typiques des avions de ligne se situent entre 240 et 285 km/h (130 à 154 nœuds ; 149 à 177 mi/h ). Les avions légers, comme un Cessna 150 , décollent à environ 100 km/h (54 nœuds ; 62 mi/h ). Les ultra-légers ont des vitesses de décollage encore plus basses. Pour un avion donné, la vitesse de décollage dépend généralement du poids de l'avion ; plus le poids est lourd, plus la vitesse nécessaire est élevée. Certains avions sont spécifiquement conçus pour un décollage et un atterrissage courts (STOL) , qu'ils atteignent en prenant l'air à très basse vitesse.

Le décollage assisté est un système permettant d'aider un avion à décoller (par opposition au décollage par ses propres moyens). La raison pour laquelle il peut être nécessaire est due au poids de l'avion dépassant le poids maximum normal au décollage , à une puissance insuffisante, à une longueur de piste disponible insuffisante, à un aérodrome chaud et élevé , ou à une combinaison de ces quatre facteurs. Le décollage assisté est également nécessaire pour les planeurs , qui n'ont pas de moteur et ne peuvent donc pas décoller par eux-mêmes. Le décollage assisté est donc nécessaire.

Le décollage vertical fait référence aux avions ou aux fusées qui décollent selon une trajectoire verticale . Le décollage vertical élimine le besoin d'aérodromes. La plupart des avions à décollage vertical sont également capables d'atterrir horizontalement, mais certains avions à propulsion par fusée de la Luftwaffe ne décollaient que verticalement, atterrissant par d'autres moyens. Le Bachem Ba 349 Natter atterrissait sous un parachute après avoir décollé verticalement. D'autres projets tardifs développés dans l'Allemagne nazie , tels que le Heinkel P.1077 Julia ou le Focke-Wulf Volksjäger 2 , montaient jusqu'à leur plafond à un angle presque vertical et atterrissaient plus tard sur un patin.

Les avions à décollage et atterrissage verticaux ( VTOL ) comprennent les avions à voilure fixe qui peuvent planer, décoller et atterrir verticalement ainsi que les hélicoptères et autres avions équipés de rotors motorisés, tels que les tiltrotors . Certains avions VTOL peuvent également fonctionner dans d'autres modes, tels que CTOL (décollage et atterrissage conventionnels), STOL (décollage et atterrissage courts) et/ou STOVL (décollage court et atterrissage vertical). D'autres, comme certains hélicoptères, ne peuvent fonctionner qu'en VTOL, car l'avion n'a pas de train d'atterrissage capable de gérer le mouvement horizontal. VTOL est un sous-ensemble de V/STOL (décollage et atterrissage verticaux et/ou courts).

Outre l'hélicoptère, il existe deux types d'avions VTOL en service militaire : les appareils utilisant un rotor basculant , comme le Bell Boeing V-22 Osprey , et certains appareils utilisant une poussée dirigée comme la famille Harrier .

La phase de décollage d'une fusée est appelée « lancement de fusée ». Les lancements pour les vols spatiaux orbitaux ou les lancements dans l'espace interplanétaire se font généralement depuis un emplacement fixe au sol, mais peuvent également se faire depuis une plate-forme flottante telle que la plate-forme San Marco ou le lanceur Sea Launch .