Formation FI(A) : Les règles d'altimétrie (Exposé AéroPyrénées)

Exposé : Les règles d’altimétrie

 Objectif :
 Utilité :
OBJECTIFS ET UTILITE
 Comprendre et appliquer les différentes règles
d’altimétrie qui s’appliquent.
 Être capable d’utiliser les bons paramètres lors
des navigations.
 Être capable d’utiliser les bons paramètres
pendant les vols en niveau et déjouer les
dangers.
3/74
Les règles d’altimétrie
François SUTTER (10/03/2016)

Chapitre I : La pression atmosphérique 05
• L’atmosphère 06
• Evangelista Toricelli et Blaise Pascal 08
• Le gradient vertical de pression 11
• Le gradient vertical de température 12
Chapitre II : L’altimètre 13
• Les différents types d’altimètres 14
• A quoi sert l’altimètre ? 15
• L’instrument 16
• Ce qu’on peut lire dessus 17
• Son emplacement 18
• Vues éclatées 19
• Mode de fonctionnement 22
• Les erreurs dues à la conception 27
• Les imperfections (température/pression) 29
Chapitre III : Les différents calages altimétriques 33
• Préambule 34
SOMMAIRE
• QFE 36
• QNH 39
• Calage standard / Niveau de vol 42
• QNE et QFF 44
• Synthèse des différents calages 45
• Validité des informations selon le calage 46
• Le calage en régime haute pression 49
• Le danger du calage en basse pression 50
Chapitre IV : Les règles de calage et survol 51
• Expression de la position verticale 52
• Le franchissement d’obstacles 54
• La Transition 55
• Le calcul du niveau de transition 57
• La couche de transition 61
• La règle de la semi-circulaire 63
• Synthèse de la semi-circulaire 68
• Les règles de survol minimum 69
Chapitre V : Quizz 71
Synthèse & Questions 74
4/74

Chapitre I : La pression atmosphérique
-> L’atmosphère
-> L’expérience de Torricelli et Pascal
-> La pression et la température
5/74

 L’avion évolue dans l’atmosphère
 L’atmosphère est composée de plusieurs strates
 La troposphère : du sol jusqu’à 12 km (-
56°)
 La tropopause : de 12 km à 25 km
 La stratosphère : de 25 km à 50 km (-54°)
 La stratopause : de 50 km à 85 km
 La mésosphère : à partir de 85 km
 La mésopause
 La thermosphère (-90°)
 Météostat : 36.000 km
[I] PRESSION – [II] ALTIMETRE – [III] CALAGES – [IV] REGLES – [V] QUIZZ
LA PRESSION : L’atmosphère (1/3)
6/74

LA PRESSION : L’atmosphère (1/3)
 Composition gazeuse de
l’atmosphère terrestre :
 78 % d’Azote
 21 % d’Oxygène
 1 % d’Argon
 Des gaz rares (Krypton,
Xénon, Néon, Radon,
Hélium)
 De la vapeur d’eau
 Du Dioxyde de carbone
 L'air est plus dense à la surface de la Terre. Lorsque l'altitude augmente, la
pression atmosphérique diminue, cette différence de pression à différents
niveaux amène l'altimètre à changer d'altitude. Dans une atmosphère standard
on obtient 1 hPa par tranche de 28 ft.
7/74

LA PRESSION : L’expérience de Torricelli (2/3)
 Evangelista Torricelli (né en 1608) est un physicien
et un mathématicien italien du XVIIe siècle, connu
notamment pour avoir inventé (en 1643) le
baromètre, instrument qui permet de peser l'air de
l'atmosphère que nous supportons.
 Galilée avait été appelé au secours pour expliquer
pourquoi les fontainiers de Florence ne pouvaient
pas aspirer l'eau à plus de 10 mètres de haut. Il
meurt avant de donner une explication. Torricelli à
l'idée de remplacer l'eau par un liquide plus dense
que l'eau. Il calcule que 10 m pour l'eau devrait
correspondre à 0,750 m de mercure (dont la
densité est de 13,6 et 10/13,6 = 0,735). Un tube
de 1 mètre devrait donc suffire.
8/74

LA PRESSION : L’expérience de Torricelli (2/3)
 Une cuve contenant du mercure. Un tube de
verre de un mètre de long, fermé à une
extrémité et rempli de mercure.
 L'autre extrémité est fermée
momentanément (bout de carton) et elle est
plongée dans la cuve. Le couvercle en carton
est retiré.
 Alors le mercure s'affaisse dans le tube en
une colonne de 735 mm de haut.
 L'équilibre est réalisé entre la pression
atmosphérique sur la surface du mercure
dans la cuve et le poids de la colonne de
mercure dans le tube.
 L’air pèse
 1,293 kg/m3 lorsque la température est de 0°
 1,225 kg/m3 lorsque la température est de 15°
76 x 13,59 (densité mercure) = 1032,84
1032,84 x gravité = 1013,25
9/74

LA PRESSION : Blaise Pascal (2/3)
 Blaise Pascal (né en 1623) est un mathématicien,
physicien et philosophe français du XVIIe siècle,
connu notamment pour avoir inventé la machine à
calculer et clarifié les concepts (en 1647) de
pression de l’air.
 Par déduction, Torricelli se doute que la pression
atmosphérique diminue avec l'altitude. Il faudra
attendre 1648 pour que Pascal trouve le moyen de
vérifier cette hypothèse et énonce le principe de
variation de la pression : la pression
atmosphérique à un niveau donné est égale au
poids de la colonne d'air située au-dessus de ce
niveau.
10/74

LA PRESSION : Le gradient vertical de pression (3/3)
 Concernant la pression : il y a une
décroissance logarithmique
 Du sol à 2500 ft = on perd
01 hPa par tranche de 28 ft
 Du 2500 ft à 3300 ft = on perd
 Du 3300 ft à 10000 ft = on perd
 Du 10000 ft à 30000 ft = on perd
+ on monte
+ la pression diminue
11/74

LA PRESSION : Le gradient vertical de température (3/3)
 Concernant la température : il y a une décroissance linéaire
jusqu’à la tropopause
 On perd 02° par tranche de 1000 ft
 Au niveau de la mer, à une pression standard de 1013,25 hPa,
il fait 15°
 A 5000 ft, on a perdu 10° (02° x 5), donc la température est de
+05° (15-10)
 A 10000 ft, on a perdu 20° (02° x 10), donc la température est
de -05° (15-20)
12/74

Chapitre II : L’altimètre
-> Les types d’altimètre
-> L’instrument
-> Ce qu’on peut lire dessus
-> Son emplacement dans l’avion
-> Vues éclatées
-> Mode de fonctionnement
-> Les erreurs dues à la conception
-> Les imperfections (température/pression)
13/74

L’ALTIMETRE : Il existe plusieurs types d’altimètres (1/8)
Tambour Aiguilles Numérique
14/74

L’ALTIMETRE : A quoi sert l’altimètre ? (1/8)
 Les informations données par l’altimètre sont
nécessaires à tout moment du vol :
 Lors du décollage ou de l'atterrissage, il est
nécessaire de connaître sa hauteur par
rapport à l'aérodrome.
 Lors d'un vol en région montagneuse, il est
nécessaire de connaître sa hauteur par
rapport aux obstacles, obtenue par
comparaison et interprétation de l'indication
donnée par l'altimètre et l'altitude des
obstacles.
 Lors des vols sur des routes aériennes ou en
espace contrôlé, il est nécessaire de voler à
certains niveaux de vol imposés par la
règlementation.
15/74

 Le calage peut être affiché en hPa
(Hectopascal) : suite de 3 ou 4 chiffres. Par
exemple : 999 hPa ou 1020 hPa.
L’hectopascal vient de la France (inventé par
Blaise Pascal).
L’ALTIMETRE : L’instrument sur lequel on va travailler (2/8)
 Sur un altimètre, on peut lire, au moins 2
valeurs :
 Le calage peut aussi être affiché en IN.Hg (Pouce de mercure) : suite de 2 chiffres
avec une virgule et 2 chiffres après la virgule. Par exemple : 29,92 inHg ou 31,20
inHg. Le pouce de mercure vient des Etats-Unis.
 L’altitude
(Par exemple 290 ft dans l’image).
 Le calage
(Par exemple 1018 hPa dans l’image).
16/74

L’ALTIMETRE : Ce qu’on peut lire dessus (3/8)
 Exemple d’altimètre affichant les 2 unités de calage
Dans la fenêtre de
Kollsman de
gauche, on voit le
calage avec les
unités française
 Pouce de Mercure
 IN.Hg
 Hectopascal
 hPa
Dans la fenêtre
de Kollsman de
droite, on voit le
calage avec les
unités
américaines
La grande aiguille
indique les
centaines et la
petite indique les
milliers de pieds.
La molette
permet de régler
le calage.
17/74

L’ALTIMETRE : L’emplacement sur le tableau de bord ? (4/8)
 L’altimètre, est situé à droite de l’horizon artificiel :
18/74

L’ALTIMETRE : Vue éclatée réelle (5/8)
19/74

L’ALTIMETRE : Vue éclatée complète d’un Kollsman (5/8)
20/74

L’ALTIMETRE : Vue éclatée simplifiée (5/8)
21/74

L’ALTIMETRE : Mode de fonctionnement (6/8)
 Une prise de pression statique
située sur le fuselage de l'avion
(dans le cas du Pa28, elle est
située sur le Pitot) est reliée à un
boîtier étanche par un système de
canalisations.
 Par un mécanisme d'amplification et de transmission, les déformations de la ou des
capsules font pivoter un râteau autour d'un axe. Par un système d'engrenage le râteau
commande une aiguille qui se déplace devant un cadran gradué en altitudes.
 Dans ce boîtier soumis à la
pression statique (Ps), une ou
plusieurs capsules anéroïdes dans
lesquelles règne une pression
quasiment nulle, servent
d'éléments sensibles à la pression
statique .
22/74

 La capsule est constituée de deux flasques circulaires d'un diamètre de 40 à 60
mm et d'une épaisseur de 1 à 2 dixièmes de mm , où règne un vide poussé
(capsule de VIDI). Généralement plusieurs capsules dont les déformations
s'ajoutent sont utilisées.
 Pour éviter l'écrasement de la capsule sous l'action de la pression statique un
ressort antagoniste est utilisé.
23/74

 Lucien Vidie est un physicien français
(Nantes, 1805 - Nantes, avril 1866),
inventeur de la capsule de Vidie en
1844.
 Il est de ce fait l'inventeur du baromètre
anéroïde, qui fait appel à la capsule de
Vidie pour mesurer les variations de la
pression atmosphérique.
24/74

 Les variations de températures entraînent une dilatation de la capsule et un
changement du coefficient d'élasticité. Pour remédier à ces problèmes les
capsules sont conçues en laissant une pression résiduelle à l'intérieur ce qui rend
la capsule insensible à la température pour certaines pressions.
 Pour les corrections complémentaires de températures on utilise des bilames,
soit au niveau des capsules, soit au niveau du mécanisme.
25/74

 Quand on monte
= La pression diminue
 Quand on descend
= La pression augmente
26/74

L’ALTIMETRE : Les erreurs dues à la conception de l’altimètre (7/8)
 Erreur de température :
Malgré les bilames pour corriger l'influence de la température sur les capsules,
cette correction n'est jamais parfaite. Cette erreur va varier avec la température
ambiante donc avec l'altitude.
 Erreur d’hystérésis :
L'altimètre a toujours un léger retard par rapport à l'avion. Ce retard est dû aux
déformations des capsules qui ne peuvent suivre les différences de pression
différentielles lors des changements de configurations de vol.
L'erreur augmentera avec la Vz.
 Erreur de mobilité :
Elle est due aux frottements dans le mécanisme de retransmission des
déformations des capsules. Elle croît avec l'altitude.
27/74

L’ALTIMETRE : Les erreurs dues à la conception de l’altimètre (7/8)
 Erreur dues aux accélérations :
Lors des accélérations l'altimètre subit des facteurs de charges qui engendrent des erreurs.
 Erreur de statique:
En fonction du choix de la position de la prise.
 Erreur sur le réglage de la pression de référence QFE, due à plusieurs causes :
 Précision de la lecture lors du calage altimétrique ;
 Différences d'altitude d'un point à un autre sur l'aérodrome ;
 Hauteur de l'instrument par rapport au sol ;
 Réglage et détalonnage de l'instrument.
 Erreur de vieillissement :
Très faible peut être considérée comme négligeable.
 Erreur de lecture :
Une légère erreur est toujours commise lors de la lecture de l'altimètre.
Correction =
[4 ft x (Zi – Zv)/1000 ] x Delta Isa
28/74

QNH = 1013 hPa
L’ALTIMETRE : L’imperfection due à la température (8/8)
QNH = 1013 hPa
PRESSION AU SOL
QNH = 1013 hPa
CHAUD STANDARD FROID
5000 ft
4500 ft
4000 ft
+ FROID = + BAS
+ CHAUD = + HAUT
29/74

 Formule de correction de température :
 4 ft par tranche de 1000 ft
 4 ft par tranche de 01° d’écart avec la température standard
 Exemple concret :
 Altitude lue = 4500 ft
 Température lue = - 10°
 Température standard à 4500 ft = + 06° (- 02° par 1000 ft = 15° - 09°)
 Correction = 4 x 4,5 x 16 = 288 ft
 Altitude réelle = 4500 – 288 = 4212 ft
PLUS FROID =
PLUS BAS
30/74

 Formule de correction de température :
 4 ft par tranche de 1000 ft
 4 ft par tranche de 01° d’écart avec la température standard
 Exemple concret :
 Altitude lue = 4500 ft
 Température lue = + 16°
 Température standard à 4500 ft = + 06° (- 02° par 1000 ft = 15° - 09°)
 Correction = 4 x 4,5 x 10 = 180 ft
 Altitude réelle = 4500 + 180 = 4680 ft
PLUS CHAUD =
PLUS HAUT
31/74

1013 hPa
QNH = 995 hPa
995 hPa
QNH = 995 hPaQNH = 1013 hPa
1013 hPa
L’ALTIMETRE : L’imperfection due à la pression (8/8)
5000 ft
4500 ft
4000 ft
QNH = 1031 hPa
PRESSION AU SOL
AIR CHAUD
1013 hPa
PRESSION + FAIBLE =
AVION PLUS BAS
32/74

Chapitre III : Les différents calages
-> Préambule
-> QFE
-> QNH
-> Calage standard (FL)
-> QNE et QFF
-> Synthèse des 3 calages
-> Les erreurs de calage
-> Le calage en régime haute
-> Le calage en régime basse pression
33/74

LES CALAGES : Préambule (1/9)
 En aéronautique, il y a plusieurs façons d’exprimer la position verticale d’un
avion :
Hauteur Altitude Niveau
La hauteur est la position
verticale de l’avion au-
dessus du sol ou de la
surface (eau ou terre).
L’unité est le pieds ASFC
(Above SurFaCe) ou AGL
(Above Ground Level) ou
AAL (Above Airfield Level).
L’altitude est la position
verticale d’un avion au-
dessus du niveau moyen
de la mer.
L’unité est le pieds AMSL
(Above Mean Sea Level).
Le niveau de vol est la
position verticale d’un
avion au-dessus de la
surface isobare 1013.25
hPa (ou 29.92 inHg).
La pression 1013.25 est
appelée « calage
altimétrique standard ».
 Il y a donc 3 calages possibles.
34/74

LES CALAGES : Préambule (1/9)
 Il y plusieurs altitudes :
 L’altitude absolue : distance verticale
prise au-dessus du sol que l'avion
survole.
 L’altitude indiquée : lue à l'altimètre.
 L’altitude pression : altitude lue sur l'altimètre lorsqu'il est réglé en atmosphère
standard : 1 013,2 mb ou 29.92 pouces.
 L’altitude densité : altitude qui correspond en atmosphère standard à la densité
de l'air au niveau de vol considéré.
 L’altitude vraie : altitude verticale prise au-dessus du niveau de la mer corrigée
de l'effet de température à l'aide du plateau ou du calculateur.
35/74

LES CALAGES : LE QFE exprime la hauteur (2/9)
 La hauteur est la distance par rapport au sol (surface naturelle du terrain sous l’avion : sol, point
culminant, point d’eau). Elle est continuellement variable.
 La référence du calage correspond à la pression atmosphérique de l’aérodrome.
 Calé au QFE, l’altimètre indique une hauteur par rapport aux points de référence de l’aérodrome.
Ce calage ne peut être utilisé
que localement (tour de piste, vol local).
Préciser QUEBEC FOX ECHO lors des messages.
Hauteur
Hauteur
Hauteur
AGL/ASFC AGL/ASFC AAL
36/74

LES CALAGES : LE QFE exprime la hauteur (2/9)
 Principe
 Si un altimètre est calé au QFE (publié par l’ATIS), où que l’on soit, quelque soit le terrain, lorsque
l’avion est posé et qu’on roule l’altimètre indiquera toujours « 0 » ft.
 Dans ce cas là on ne parle que de « hauteur » car on ne fait pas référence à une « altitude
pression ».
 Comment connaître le QFE ?
 Ecouter la valeur publiée par l’atis ;
 OU Posé sur un terrain, régler l’altimètre pour qu’il indique « 0 » ft et lire ensuite dans la fenêtre de
Kollsman la valeur indiquée.
 Comment appliquer le QFE ?
 Je suis en vol, j’écoute la valeur QFE publiée par l’atis, je modifie la valeur dans la fenêtre de
Kollsman en mettant le QFE et quand je vais me poser sur le terrain mon altimètre indiquera « 0 » ft
;
 OU Je suis au sol, je règle mon altimètre pour qu’il indique « 0 » ft.
NOUS NE DEVONS
PAS VOLER
AVEC CE CALAGE
37/74

LES CALAGES : Exemples, avantages et inconvénients du QFE (2/9)
 Exemples de calages au QFE
 Malgré le fait que LFPN (Toussus) soit situé à une altitude
pression de 538 ft l’altimètre indiquera toujours « 0 » ft
quand on est posé.
 Malgré le fait que LFXU (Les Mureaux) soit situé à une
altitude pression de 91 ft l’altimètre indiquera toujours
« 0 » ft quand on est posé.
 Avantages du calage au QFE
 Connaissance de la hauteur de l'avion dans le volume limité autour de l'aérodrome. Permet d'avoir
l'indication à zéro à l'atterrissage.
 Inconvénients du calage au QFE
 Ce calage n’est pas utilisable pour certains altimètres sur des aérodromes à altitude élevée, dû à la
limitation des possibilités d'affichage des pressions.
38/74

LES CALAGES : LE QNH exprime l’altitude (3/9)
 L’altitude est la distance par rapport au niveau moyen des mers. Toutes les références des points
culminants sur les cartes sont exprimées par rapport à ce niveau.
 La référence du calage correspond à la pression atmosphérique au niveau moyen des mers.
 Calé au QNH, l’altimètre indique une altitude par rapport au niveau moyen des mers.
Ce calage est valable localement pour une
météo identique (environ 100/150 km).
AMSL AMSL AMSL
Altitude
QNH Local
Altitude
QNH Local
Altitude
QNH Local
39/74

LES CALAGES : LE QNH exprime l’altitude (3/9)
 Principe
 Si un altimètre est calé au QNH (publié par l’ATIS), lorsque l’avion est posé et qu’on roule l’altimètre indiquera
toujours l’altitude pression du terrain (par exemple « 538 » ft pour Toussus, « 91 » ft pour LFXU, …). Donc la valeur
qu’on lira sur l’altimètre sera systématiquement différente en fonction du terrain sur lequel on est posé (s’ils ne sont
pas situés à la même altitude pression).
 Dans ce cas là on parle d’« altitude pression » car le calage dépend de la pression atmosphérique locale.
 Comment connaître le QNH ?
 Ecouter la valeur publiée par l’atis ;
 OU Posé sur un terrain, régler la pression dans la fenêtre de Kollsman en mettant le QNH local publié par l’atis.
 Comment appliquer le QNH ?
 Je suis en vol, j’écoute la valeur QNH publiée par l’atis, je modifie la valeur dans la fenêtre de Kollsman en mettant le
QNH local et quand je vais me poser sur le terrain mon altimètre indiquera l’altitude pression du terrain.
 OU Je suis au sol, je règle mon altimètre de façon à ce qu’il indique l’altitude pression de mon terrain en fonction des
conditions météo du jour.
NOUS DEVONS
VOLER
AVEC CE CALAGE
 OU Posé sur un terrain, régler l’altimètre sur l’altitude du terrain. Par exemple si on met son altimètre sur 538 ft à
Toussus, la valeur affichée dans la fenêtre de Kollsman correspondra au QNH local.
40/74

LES CALAGES : Exemples, avantages et inconvénients du QNH (3/9)
 Exemples de calages au QNH
 Aujourd’hui, à Toussus, le QNH est 998.
 Vu que la pression change en fonction de la météo lorsqu’on aura calé l’altimètre sur l’altitude
pression « 538 » ft à Toussus on ne lira pas dans la fenêtre de Kollsman la même valeur en été
(Hautes pressions. Par exemple 1030 hpa) qu’en hiver (Basses pressions. Par exemple 998 hPa).
 Avantages du calage au QNH
 Ce calage donne dans un volume limité une valeur approchée de son altitude.
 Inconvénients du calage au QNH
 Le QNH implique une tâche du pilote en navigation et n’est valable que pour un secteur donné
environ 100 à 150 Km autour de la station qui a calculé ce QNH. Il peut exister des différences
importantes entre l'indication de l'altimètre et l'altitude vraie dues au principe même du mode de
calcul du QNH.
 Le pilote devra donc prendre une marge de sécurité pour effectuer des franchissements d'obstacles
comme le survol de montagnes par exemple.
41/74

LES CALAGES : Le calage standard exprime le niveau de vol (4/9)
 Le niveau est la distance par rapport à la pression de référence.
 La pression atmosphérique au sol est différente en tout lieu et évolue en permanence, d’où cette ligne
courbe représentant la trajectoire suivie en fonction de la pression de référence 1013,25 hPa.
 Calé à la pression standard, l’altimètre indique un niveau de vol par rapport à une pression standard.
Niveau
QNH LOCAL 1030 hPa
FL
FL
FL
Niveau
QNH LOCAL 1013 hPa
Niveau
QNH LOCAL 0999 hPa
CE CALAGE EST UTILISE PAR TRANCHE DE 500 FT
AU-DESSUS DE 3000 FT SOL EN ESPACE AERIEN NON CONTRÔLE
AU-DESSUS DE L’ALTITUDE DE TRANSITION EN ESPACE CONTROLE
42/74

 Principe
 Ce calage consiste à afficher dans la fenêtre de réglage la pression qui régnerait au niveau de la mer si l'atmosphère
réelle correspondait à l'atmosphère standard, c'est à dire 1013,25 hPa.
 Ce calage est utilisé pour la circulation aérienne, car il est indépendant de toute pression mesurée ou calculée. Il
permet un espacement correct dans le plan vertical de tous les aéronefs volant dans l'espace aérien. Au sol un
altimètre réglé à 1013,25 hPa indique une altitude pression de l'aérodrome, qui serait son altitude topographique si
l'atmosphère réelle était identique à l'atmosphère standard.
 Comment connaître le calage standard ?
 Valeur identique : 1013,25 hPa [ (Volume du tube de Torricelli x densité du Mercure) x (gravité) ] ou 29.92 inHg.
 Comment appliquer le calage standard ?
 Pour déterminer quand l’utiliser, il faut connaître l’altitude de transition et le niveau de transition publiés dans
l’espace où l’avion se trouve.
 En espace aérien contrôlé et/ou avec l’information :
 Information donnée par l’ATIS, les cartes IFR
 L’altitude de transition s’applique dans les limites latérales de la TMA jusqu’au sol ou l’eau.
 Dans cette hypothèse on vole calé en niveau de vol (1013).
 En espace aérien non contrôlé et/ou avec l’information :
 En dessous de 3000 ft ASFC / AGL / AAL on vole calé au QNH local.
 Au-dessus de 3000 ft ASFC / AGL / AAL on vole calé en niveau de vol.
LES CALAGES : Le calage standard exprime le niveau de vol (4/9)
43/74

LES CALAGES : LE QNE et le QFF (5/9)
 Le QNE est un calage pouvant être utilisé sur des aérodromes situés en
altitude élevée.
 Si l'aérodrome est trop haut (au-dessus de 500 m), le QFE est trop faible
pour être affiché sur l'échelle des pressions de l'altimètre, graduée en
général de 900 à 1050 mb.
 Le QNE n'est pas une pression atmosphérique mais une altitude qui est
l'altitude indiquée lors de l'atterrissage par l'altimètre réglé à 1 013,2
mb.
 Le QFF, abandonné en aviation, est utilisé pour le tracé des variations de
pression sur les cartes météorologiques et mesure la hauteur au-dessus
de la mer en supposant l'atmosphère non standard.
44/74

Niveaudevoldel’avion
Altimètrecaléà1013.25
QNH = 1013.25
QNH > 1013.25
QNH < 1013.25
LES CALAGES : Synthèse des calages (6/9)
Mer
QNH
Lac
Aérodrome
QFE
Hauteurdel’avion
AltimètrecaléauQFE
Hauteur
Hauteur
Hauteur
Hauteur
Altitude
duterrain
Altitudedel’avion
AltimètrecaléauQNH
45/74

LES CALAGES : Validité des informations altimétriques (7/9)
Altitude - Pression
845 hPa 6000 ft
873 hPa 5000 ft
901 hPa 4000 ft
929 hPa 3000 ft
957 hPa 2000 ft
985 hPa 1000 ft
1013 hPa Sol 0 ft
1041 hPa - 1000 ft
1013 hPa
4500 ft
 Un altimètre est crédible si sa référence est conforme à l’utilisation recherchée, au gradient de
pression (en tenant compte de la correction de température).
REFERENCE ALTIMETRE CONFORME
A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE =
MESURE JUSTE
Altitudes
réelles
6000 ft
5000 ft
4000 ft
3000 ft
2000 ft
1000 ft
Sol 0 ft
1013 hPa
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Altitude - Pression
845 hPa 6000 ft
873 hPa 5000 ft
901 hPa 4000 ft
929 hPa 3000 ft
957 hPa 2000 ft
985 hPa 1000 ft
1013 hPa Sol 0 ft
1041 hPa - 1000 ft
1013 hPa
5284 ft
QNH non pris en compte par l’altimètre
1041 – 1013 = 28 hPa
28 hPa x 28 ft = + 784 ft
Altitudes
réelles
6000 ft
5000 ft
4000 ft
3000 ft
2000 ft
1000 ft
Sol 0 ft
1041 hPa
47/74

Altitude - Pression
845 hPa 6000 ft
873 hPa 5000 ft
901 hPa 4000 ft
929 hPa 3000 ft
957 hPa 2000 ft
985 hPa 1000 ft
1013 hPa Sol 0 ft
1013 hPa
2148 ft
QNH non pris en compte par l’altimètre
1013 – 929 = 84 hPa
84 hPa x 28 ft = - 2352 ft
Altitudes
réelles
3000 ft
2000 ft
1000 ft
Sol 0 ft
929 hPa
48/74

 Altitude d’un point culminant = 4000 ft
 QNH local = 1040 hPa
 Calé en niveau à 1013 hPa l’altimètre indique = FL045
 [1040-1013 = 27 hPa] et [27x 28 = 756 hPa]
LES CALAGES : Le calage avec les régimes de haute pression (8/9)
Altitude réelle = 5256 ft FL 050
FL 060
2000 ft
FL 040
FL 045
FL1013
0 ft
5000 ft
QNH 1040 hPa0 ft
QNH
2000 ft
4000 ft
49/74

 Calé en niveau à 1013 hPa l’altimètre indique = FL045
 [1013-980 = 33 hPa] et [33 x 28 = 924 hPa]
LES CALAGES : Le danger avec les régimes de basse pression (9/9)
REGLE DES 3 D
Dérive droite + Décroissance Temp° =
Voyage vers Dépression (baisse QNH) = Danger
Altitude réelle = 3576 ft
2000 ft
FL 040
FL 045
FL1013
0 ft
QNH 980 hPa0 ft
QNH
2000 ft
4000 ft
50/74

Chapitre IV : Les règles de calage et de survol
-> L’expression de la position verticale
-> Le franchissement d’obstacles
-> La Transition en espace contrôlé
-> Définition du niveau de Transition
-> Calcul du niveau de Transition
-> Définition de la couche de Transition
-> La règle de la Semi-Circulaire
-> Exemple en espace aérien contrôlé avec AT
-> Exemple en espace aérien non contrôlé sans AT
-> Synthèse comparative
-> Hauteurs minimales de survol
51/74

LES REGLES : L’expression de la position verticale en nav (1/11)
 En navigation, il n’y a que deux références règlementaires pour
exprimer la position verticale d’un avion.
L’Altitude Le Niveau de vol
L’altitude est exprimée en QNH
L’unité est désignée par la référence
AMSL
(Above Mean Sea Level)
Le niveau à 1013.25
L’unité est désignée par la référence
FL
(Flight Level)
52/74

Niveaudevoldel’avion
Altimètrecaléà1013.25
QNH = 1013.25
QNH > 1013.25
QNH < 1013.25
LES REGLES : L’expression de la position verticale en nav (1/11)
Mer
QNH
Lac
Aérodrome
Altitude
duterrain
Altitudedel’avion
AltimètrecaléauQNH
53/74

LES REGLES : Le franchissement d’obstacles (2/11)
 Altitude d’un terrain = 840 ft
 Calé au QFE 970 hPa l’altimètre indique = 0 ft
 [840 / 28 = 30 hPa] et [1000 hPa – 30 = 970 hPa]
 Calé au QNH 1000 hPa l’altimètre indique = 840 ft
1000 ft
2000 ft
840 ft
QFE
0 ft
FL1013
0 ft
1000 ft
2000 ft
Hauteur entre avion et obstacle = 100 ft
L’altitude minimum est de 2400 ft
(Marge de 500 ft)
Altitude du terrain
840 ft
0 ft QNH 1000 hPa
QNH
1000 ft
2000 ft 2000 ft
54/74

 Un avion en trajectoire de montée passera de la référence du QNH local, au
calage altimétrique standard 1013.25 à l’altitude de transition.
LES REGLES : La transition en espace aérien contrôlé (3/11)
 En espaces aériens contrôlés, le changement de calage altimétrique
nécessite l’adoption d’une règle commune désignée « transition ».
 Un avion en trajectoire de descente passera du calage altimétrique standard
1013.25 au QNH local au niveau de transition.
 En France, l’altitude de transition des TMA est de 5000 ft, sauf pour
certaines TMA (situées en région montagneuse). Dans ce cas, sa valeur est
indiquée sur la carte au 1/1 000 000.
 La valeur du niveau de transition dépend du QNH et de la valeur de l’altitude
de transition (niveau supérieur à l’altitude de transition arrondi au millier de
pieds).
55/74

LES REGLES : Définition du niveau de transition (4/11)
 Le niveau de transition (TRL : Transition Level en anglais) est le nom
donné au premier niveau de vol qui peut être utilisé au-dessus de
l’altitude de transition et à partir duquel la position verticale d’un
avion est exprimée en niveau.
 Il est calculé par le service de contrôle en fonction de l’altitude de
transition et de la pression atmosphérique (QNH sur l’aéroport).
C'est pourquoi, lorsque le QNH est très élevé, le TRL peut être le
FL70 alors que l'altitude de transition est de 7500 ft.
 A partir de ce niveau minimum les pilotes doivent régler l’altimètre
en utilisant le calage altimétrique avec la pression standard
(1013.25 hPa ou 29.92 inHg).
56/74

LES REGLES : Calcul du niveau de transition (5/11)
 Calcul du niveau de transition avec un QNH inférieur :
 Imaginons une altitude de transition (5000 ft) et un QNH local inférieur (1003
hpa).
 Calculons la distance qui sépare l’isobare local (1003) de l’altitude de transition
(1013)
 Résultat en hPa = + 10 hPa (1013 hPa – 1003 hPa)
 Résultat en ft = + 280 ft (10 hPa x 28 ft)
 Distance entre les 2 lignes isobares = 5280 ft (5000 ft + 280 ft)
 Le niveau de transition est le premier niveau de vol utilisable au-dessus de
l’altitude de transition.
 Dans cet exemple, le premier niveau sera le FL 60.
 La couche de transition mesure 720 ft (6000 ft – 5280 ft).
57/74

Niveau de transition
1013
hPa
280 ft [ (1013-1003) x 28 ]
1003
hPa
5000 ft
Echelle QNH
F L60Altitude
de transition
Echelle 1013 hPa
 Différence de référence :
 1013 – 1003 = 10 hPa
 10 x 28 = 280 ft
 Niveau de transition :
 5000 + 280 = 5280 ft
 Le premier niveau
supérieur utilisable
(arrondi au millier de
pieds) est le FL 60
58/74

 Calcul du niveau de transition avec un QNH supérieur :
 Imaginons une altitude de transition (5000 ft) et un QNH local supérieur (1033
hpa).
 Calculons la distance qui sépare l’isobare local (1033) de l’altitude de transition
(1013)
 Résultat en hPa = - 20 hPa (1033 hPa – 1013 hPa)
 Résultat en ft = - 560 ft (20 hPa x 28 ft)
 Distance entre les 2 lignes isobares = 4440 ft (5000 ft – 560 ft)
 Le niveau de transition est le premier niveau de vol utilisable au-dessus de
l’altitude de transition.
 Dans cet exemple, le premier niveau sera le FL 50.
 La couche de transition mesure 560 ft (5000 ft – 4440 ft).
59/74

Niveau de transition
Altitude
de transition
1013
hPa
560 ft [ (1033-1013) x 28 ]
1033
hPa
5000 ft
Echelle QNH
F L50
Echelle 1013 hPa
 Différence de référence :
 1033 – 1013 = 20 hPa
 20 x 28 = 560 ft
 Niveau de transition :
 5000 - 560 = 4440 ft
 Le premier niveau
supérieur utilisable
(arrondi au millier de
pieds) est le FL 50
60/74

LES REGLES : Définition de la couche de transition (6/11)
 Nom donné à l’espace situé entre l’altitude et le niveau de
transition.
 Un avion ne doit pas voler en palier dans la couche de transition.
Il ne peut que la traverser en montée ou descente.
 La couche de transition est toujours inférieure à 1000 ft (De « 0 »
à « 999 » ft), ce qui permet d’éviter d’utiliser simultanément le
niveau de transition ou l’altitude de transition.
61/74

LES REGLES : Schéma de la couche de transition (6/11)
Couche de transition =
pas de croisière possible
NT
TA : 5000 ft Altitude de Transition
Calage QNH
1013
Niveau de Transition
Calage 1013
QNH
62/74

LES REGLES : La règle semi-circulaire (7/11)
 Au-dessus de 3000 ft au-dessus du sol ou de la mer, tout vol s’exécute
suivant la règle semi-circulaire.
 Le chiffre des milliers
de pieds est déterminé
par la route
magnétique suivie.
 Le chiffre des centaines
de pieds est déterminé
par le régime de vol
(VFR ou IFR).
63/74

 La règle semi-circulaire s’applique en croisière aussi bien aux Altitudes (en
dessous de l’altitude de transition) qu’aux Niveaux de vol.
De 0° à 179° = Italie = Impair
De 180° à 359° = Portugal = Pair
 Route magnétique :
De 0° à 179°
VFR = Impair + 500
IFR = Impair + 0
 Route magnétique :
De 180° à 359°
VFR = Pair + 500
IFR = Pair + 0
64/74

… au 359°
De 180° …
De la Route Magnétique
360° au 179°
IFR
FL 190
FL 170
FL 150
FL 130
FL 110
FL 090
FL 070
FL 050
FL 030
Impair + 0
VFR
FL 195
FL 175
FL 155
FL 135
FL 115
FL 095
FL 075
FL 055
FL 035
Impair + 5
ITALIE = Impair
De la Route Magnétique
360° au 179°
IFR
FL 180
FL 160
FL 140
FL 120
FL 100
FL 080
FL 060
FL 040
QNH>1031
Pair + 0
VFR
FL 185
FL 165
FL 145
FL 125
FL 105
FL 085
FL 065
FL 045
FL 025
Pair + 5
PORTUGAL = Pair
De 360° …
… au 179°
65/74

LES REGLES : Exemple en espace aérien non contrôlé sans AT (8/11)
Montargis (LFEM)
ALT AD : 308 ft
Chartres (LFOR)
ALT AD : 509 ft
 Imaginons une navigation en VFR, en espace aérien non contrôlé, au départ de
l’aérodrome de Montargis (LFEM) à destination de Chartres (LFOR), ce qui implique une
route magnétique vers l’ouest (300°).
Flight Level
FL 045
(Calage standard 1013)
3000 ft
Sol / Mer
3000 ft
Sol / Mer
Altitude libre
Calage au QNH local
Altitude 1500 ft
(Calage QNH local)
En-dessous de 3000 ft = alt libre + QNH local
Au-dessus de 3000 ft = semi-circulaire + 1013
66/74

LES REGLES : Exemple en espace aérien contrôlé avec AT (9/11)
 Imaginons une navigation en VFR, en espace aérien contrôlé, au départ de l’aérodrome
de Toussus (LFPN) à destination du Touquet (LFAT), ce qui implique une route
magnétique vers l’ouest (350°).
TMA
TA
TMA
TA FL 065
(Calage standard 1013)
6500 ft
(Calage QNH local)
3000 ft
Sol / Mer
Le Touquet (LFAT)
ALT AD : 21 ft
Toussus (LFPN)
ALT AD : 538 ft
En-dessous de 3000 ft = alt libre + QNH local
Au-dessus de 3000 ft = semi-circulaire + QNH local
Au-dessus de l’AT = semi-circulaire + FL (1013)
Altitude libre
Calage au QNH local
67/74

LES REGLES : Synthèse comparative de la semi-circulaire (10/11)
3000 ft
ASFC
3000 ft
ASFC Altitude
Libre
Altitude
Libre
De la RM 360° à la RM 179° :
Niveau de vol * (1013) + Règle SCREGLE DE LA
SEMI-CIRCULAIREAltitude (QNH) de Transition (TA)
Altitude de vol choisie
selon la règle de la SM
Niveau (1013) de Transition (TL)
Niveau de vol choisi
selon la règle de la SM
ESPACE AERIEN
SANS ALTITUDE DE TRANSITION
ESPACE AERIEN
AVEC ALTITUDE DE TRANSITION
De la RM 360° à la RM 179° :
Niveau de vol * (1013) + Règle SC
De 360° à 179° :
Niveau * (1013) + Règle SC
* Ou altitude si vol sous un
plancher exprimé en altitude
68/74

LES REGLES : Hauteurs minimales de survol (11/11)
Petites agglomérations ou
rassemblement de personnes en plein
air
En-dehors des villes, 500 ft minimum
au-dessus du sol ou de l’eau ou à 150 m
au-dessus de l’obstacle le plus élevé
dans un rayon de 150 m autour de
l’aéronef
Cylindre de protection au-dessus des
habitations/obstacles
AMC 1 SERA 5005 (f) France :
En vol d’instruction, la hauteur est de 50
m (150 ft) pour les entraînements aux
atterrissages forcés et 150 m de toute
personne, voiture,…
500 ft
600 m
1000 ft
150 m
150 m
69/74

LES REGLES : Hauteurs minimales de survol (11/11)
Hauteurs au-dessus des villes (Arrêté du 10/10/1957 non abrogé)
< 1200 m
1650 ft
500 m
Important (Stade,
plages,…)
< 1200 m et < 3600 m
3300 ft
1000 m
> 10 000
personnes
< 3600 m
5000 ft
1500 m
> 100 000
personnes
Au-dessus des hôpitaux, usines, autoroutes et réserves
naturelles : 1000 ft
Largeur
moyenne
70/74

Chapitre V : Quizz
-> Quelques questions
71/74

QUIZZ
 Plus on monte, plus la pression _____________
 Quel est le calcul qui a permis de déterminer 1013 hPa ?
diminue
 Volume du tube de Torricelli x Densité du Mercure x Gravité
 Avec le gradient de pression, on perd environ ________ par tranche de 28 ft.01 hPa
 Avec le gradient de température, dans les basses couches, on perd _____ tous les
1000 ft.
02°
 Quel est le nom de la petite fenêtre dans laquelle on sélectionne le calage ?
 Kollsman (du nom de son inventeur Paul Kollsman)
 Quel est le nom de la capsule qui se comprime dans l’altimètre ?
 Capsule de Vidie (du nom de son inventeur Lucien Vidie)
 Quels sont les différents calages : QFE, QNE, QFF, QNH, calage standard
72/74

QUIZZ
 Quels sont les 8 erreurs de l’altimètres ?
 Erreur de température ;
 Erreur de retard (hystérésis) ;
 Erreur de mobilité ;
 Erreur dues aux accélérations ;
 Erreur de statique ;
 Erreur de vieillissement ;
 Erreur de lecture ;
 Erreur de réglage.
 Plus chaud, plus ________haut
 Plus froid, plus ________bas
 Selon la règle de la semi-circulaire, de la RM 0° à 179°, on utilise des altitudes
______________________Impaires (Italie)
 Selon la règle de la semi-circulaire, de la RM 180° à 359°, on utilise des altitudes
________________________Paires (Portugal)
73/74

 Gradient de température et pression
On perd 02° par tranche de 1000 ft
On perd 1 hPa par tranche de 28 ft
 Calages altimétriques
QFE : hauteur de l’avion par rapport au point le + élevé de
l’aérodrome
QNH : altitude de l’avion par rapport au niveau moyen de la
mer
Calage standard : niveau de vol de l’avion par rapport à une
pression standard
 Règles de calage/altitude en espace sans AT publiée
En-dessous de 3000 ft ASFC = altitude libre au QNH
Au-dessus de 3000 ft ASFC = niveau + règle SC
 Règles de calage/altitude en espace avec AT publiée
En-dessous de 3000 ft ASFC = altitude libre au QNH
Au-dessus de 3000 ft ASFC sous l’AT= QNH+ règle SC
Au-dessus de l’AT= niveau + règle SC
François SUTTER (10/03/2016) 74/74
 Températures
+ Chaud => + Haut
+ Froid => + Bas
 Impact de la pression
+ Pression + faible => Avion + bas
+ Pression + forte => Avion + haut

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