•      Je voudrais vous donner quelques précisions sur les sujets que j’ai abordés hier, pour vous montrer qu’il ne s’agit pas de rêves utopiques, mais de solutions possibles, dont le succès dépendra surtout des prix de revient obtenus, et donc de l’effet de série d’une grande diffusion.

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        L’utilisation de piles à combustible associée  à un moyen de production intermittent d'électricité, pour les besoins d’une ou de quelques familles n’est pas utopique : (des chiffres empruntés à “Pour la science”)
        Une famille vivant en France consomme en moyenne (hors chauffage qui triplerait cette consommation) entre 2 500 et 3 100 kilowattheures par an d'électricité. En utilisant un système à base de piles à combustible de 5 kilowatts d’un rendement électrique de 50 pour cent, il suffitde produire chaque jour 500 grammes d’hydrogène - à partir de 2,3 litres d'eau - pour assurer ces besoins énergétiques
        Un électrolyseur consommant environ 54 kilowattheures d'électricité par kilogramme de d’hydrogène produit, il faut un minimum de 27 kilowattheures produits chaque jour, par des panneaux solaires.
        En se basant sur les statistiques d'ensoleillement en France métropolitaine, il serait donc nécessaire d'installer environ 50 mètres carrés de panneaux solaires actuels en silicium polycristallin.
        Sans compter que la chaleur produite par l'électrolyse et le fonctionnement de la pile à combustible peut contribuer au chauffage de l'eau sanitaire et de l'habitation.
        Dans l'état actuel, on estime que le coût global - couvrant l'amortissement de l'investissement initial et les coûts de maintenance - de production d’hydrogène à partir de sources d'énergie photovoltaïque), seraient de dix euros par jour pour couvrir les besoins hors chauffage d'une famille moyenne française, contre environ un euro par jour actuellement avec une alimentation énergétique par l’électricité nucléaire, soit un facteur 10. Des progrès sont à faire pour aboutir à un facteur compris entre 3 et 5, mais les panneaux solaires de ganaration récente permettraient déjà de gagner un facteur 2 à 3.
        D’où le nécessité impérieuse de diminuer les coûts, et aussi de réduire les consommations.
        Le problème est aussi le prix actuel d'une pile à combustible.

        La production d’hydrogène en grande quantité :

        Il s'agit de produire de l'hydrogène en grande quantité, notamment pour l'utilisation sur des véhicules.
        Les électrolyseurs s’accommodent mal des variations de courant et donc des énergies renouvelables. Il faut donc étudier des solutions de remplacement
        L'électrolyse haute-température (entre 750 et 800 "C), consiste à utiliser Ia chaleur produite par une source externe,  telle la chaleur éliminée dans des tours de refroidissement de réacteurs nucléaires ou dans les futurs réacteurs de quatrième génération à haute température, vers 2040, pour activer la réaction d'électrolyse et atteindre ainsi des rendements de conversion élevés. On pourrait envisager par cette technique une production d’hydrogène en grande quantité pour des voitures électriques sans grosses batteries, utilisant des piles à combustible et de l’hydrogène. Deux centrales nucléaires permettraient de produire en France l'hydrogène pour l'ensemble des voitures.

    La production d’hydrogène au niveau individuel ou local.

        La solution la plus pratique pour la production d'hydrogène à partir d'une source d'énergie intermittente semble être l'électrolyseur à membrane échangeuse de protons dans lequel I'électrolyte est remplacé par une membrane polymère très mince (100 à 200 micromètres - soit l'épaisseur d'un cheveu), imperméable aux gaz et isolante vis-à-vis des électrons, qui conduit les protons, de l'électrode où ils sont produits (anode) vers celle où ils sont consommés (cathode). Fonctionnant entre la température ambiante et 80 d°C, avec une alimentation en eau pure et sur une large plage de courant, ces dispositifs allient compacité et forte réactivité aux brusques variations de courant.
        De telles membranes sont aussi utilisables dans les piles à combustible et permettent entre des puissances de 1 watt à 100 kw des rendements de l’ordre de 50 à 70%.
        On pense peu à peu aboutir à des piles réversibles qui pourraient soit fournir de l’hydrogène à partir de courant électrique, (dans les périodes de surproduction par rapport à la consommation), soit fournir du courant à partir d’hydrogène et d’oxygène, lors des absences de vent ou de soleil.

         Voici un exemple d’utilisation possible d’une pile à combustible au niveau d’une maison familiale. Ceci est impossible actuellement pour des raisons de prix, mais des progrès sont possibles pour demain.   
        Dans les habitations de demain, des panneaux photovoltaïques pourraient (si leur prix baisse considérablement et que leur rendement augmente sensiblement), transformer la lumière solaire en électricité, qui sera directement utilisée pour alimenter les appareils électroménagers et les véhicules électriques.

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         Le surplus d’énergie sera acheminé vers un électrolyseur où il assurera la transformation d'eau en hydrogène et oxygène.
        Les deux gaz seront acheminés dans deux réservoirs différents. L'hydrogène pourra être stocké sous forme solide, associé à un métal .
        En l'absence de soleil, l'hydrogène et l’oxygène seront déstockés et acheminés vers une pile à combustible, qui les transformera en eau, libérant, sous forme d'électricité, l’énergie préalablement stockée sous forme d’hydrogène.
        Evidemment le rendement de l’opération est nettement inférieur à 1. Il faudra que ce type d’installation soit généralisée pour que son coût soit abordable. Par ailleurs ce type d’installation ne sera rentable que si l’isolation thermique des maisons et appartements est considérablement améliorée à un coût raisonnable, études qui actuellement sont en stagnation.

        En définitive les piles à combustibles sont une solution porteuse d’avenir, en les associant à une production d’hydrogène, grâce à de l’électricité, issue de l’énergie nucléaire ou même renouvelable et intermittente. C’est un moyen relativement rentable de stocker de l’énergie électrique à petite échelle (maisons, immeuble).
        C’est donc une solution possible pour remplacer les énergies fossiles sans production de CO2 à l’horizon 2030 dans de nombreux domaines.
        Cependant il ne faut pas se faire d’illusion, le remplacement des énergies carbonées et de l’énergie nucléaire, s’il paraît possible d’ici trente ans, aboutira, au prix de progrès techniques considérables par rapport à la situation actuelle, à un coût du kwh trosi à quatre fois plus cher que le kwh nucléaire actuel, que ce coût soit directement payé  à la consommation ou indirectement par des subventions et donc nos impôts.
        Nous avons donc intérêt, n’en déplaise aux américains, à faire des économies d’énergie.

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  •      Depuis longtemps je voulais faire un article sur les piles à combustible, mais c’est un sujet technique assez difficile et j’avais peur de ne pas l’expliquer de façon suffisamment simple.
        Les schémas que je publie sont empruntés aux journaux “La Recherche” et “Pour la Science”..

        Une “pile à combustible” désigne un appareil qui permet de récupérer de l’énergie électrique à partir de l’hydrogène.
        On sait depuis longtemps récupérer de l'énergie à partir de ce gaz, mais c'est plus difficile de le faire industriellement de façon rentable et sure..
        Le principe d'une pile à combustible, qui produit de l'électricité et de la chaleur en recombinant de l'hydrogène gazeux et de l'oxygène de l'air, en rejetant de l'eau, a été décrit dès 1806 par le chimiste britannique Humphry Dary, et le premier prototype remonte à 1839.
        Aujourd’hui les piles à combustibles sont utilisées dans les navettes spatiales et ont montré leurs performances et leur fiabilité, mais au détriment de leur coût, qui est incompatible avec une utilisation domestique.
        D’autre part, l'hydrogène n'existe pas à l'état naturel sur la terre. Utiliser un carburant implique de le produire, de le stocker et de ie distribuer à grande échelle, en toute sécurité et à bas prix. Il y a donc encore beaucoup à faire.

        Pourquoi l'hydrogène ?

        La molécule d’hydrogène gazeux H2, vous l’avez appris au lycée, est constituée de deux atomes d'hydrogène liés entre eux, et rompre cette liaison, par réaction avec I'oxygène de l'air O2, conduit à une importante libération d'énergie qui peut être convertie en électricité avec une pile à combustible. Cette réaction ne rejette que de l'eau (H2O).
        L’hydrogène peut donc être envisagé comme une alternative non polluante aux énergies fossiles (pétrole, gaz naturel, charbon. ..).
        Toutefois ce ne sera pas au niveau de “centrales”, mais au niveau plus local et individuel.
        Cela peut aussi être une solution de stockage de l’énergie intermittente (éolienne, solaire) en produisant de l’hydrogène avec leur électricité, bien que ce processus risque d’être très onéreux (par multiplication de rendements < 1).

        Qu’est ce qu’une pile à combustible ?

    http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/electrolyseur.jpg
        Vous connaissez sûrement pour l’avoir étudié au lycée, ce qu’est un “électrolyseur” et vous avez dû en utiliser en travaux pratiques.
        Dans une cuve remplie d’un liquide très alcalin (par exemple de l’hydroxyde de potassium KOH), on plonge deux électrodes en nickel ou acier nickelé, que l’on appelle l’ “anode” (où se produit une oxydation avec production d’électrons), et la “cathode” (où se produit une réduction avec absorption d’électrons). Si on relie ces électrodes à un générateur électrique de quelques volts, (le pôle + à l’anode), on recueille de l’oxygène à l’anode et de l’hydrogène à la cathode (voir schéma ci-contre).


    http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/pileacombustible.jpg    Une pile à combustible est en quelque sorte l’inverse d’un électrolyseur.
        Les réactions chimiques sont les mêmes que dans l’électrolyseur, mais inversées (voir schéma ci contre).
        L’hydrogène traverse un diffuseur - une matière carbonée poreuse - et atteint l'anode de la pile où il est dissocié en deux protons H+ et deux électrons.
        Les électrons circulent dans les circuits électriques des utilisateurs et reviennent  vers la cathode.

        Les protons produits à l’anode traversent une membrane en polymère et sont attirés par la cathode, où ils se combinent à des électrons libérés par cette électrode et à de l’oxygène, reformant de l'eau.
        Les électrodes, l’anode et la cathode sont constituées de fines particules - des nanotubes de carbone ou des grains de noir de carbone de 50 nanomètres de diamètre sur lesquelles est déposé un catalyseur qui facilite la recombinaison H2 / O2. Actuellement ce catalyseur est constitué de fines particules de platine de quelques nanomètres de diamètre, ce qui est extrêmemnt onéreux.
        On espère pouvoir remplacer le platine par des molécules organiques  imitant le site actif d'enzymes qui libèrent de l'hydrogène chez des bactéries, et produire ainsi un catalyseur bon marché. Les diffuseurs que l’on voit sur le schéma sont destinés à bien répartir oxygène et hydrogène sur les électrodes. Un catalyseur mélange de fer et de produits carbonés a aussi été expérimenté ainsi que des mélanges de métaux  avec du graphème sous forme de nanotubes de carbone. Des nanoparticules d'un mélange nickel, molybdène, 1000 fois moins cher que le platine est aussi en cours d'étude. 
         Une solution plus originale et plus prometteuse au plan des coûts est à l’étude notamment au Laboratoire des Métaux du CEA à Grenoble.
        Certains micro-organismes ont élaboré des systèmes enzimatiques efficaces pour catalyser les réactions qui ont lieu Ies électrolyseurs ou les piles à combustibles et n'utilisent  que des métaux abondants. Par exemple, pour réduire l'eau en hydrogène, les hydrogénases présentes de nombreuses bactéries ou micro-algues utilisent du nickel ou du fer.
        Les chimistes essaient de reproduire les propriétés des sites actifs de ces enzymes.
     

    http://lancien.cowblog.fr/images/ClimatEnergie/productionhydrogene.jpg    Un autre problème concerne le stockage de l’hydrogène, trop dangereux à l’état gazeux.
        Sous forme gazeuse, l’hydrogène, très léger occupe un grand volume et il faut donc le mettre sous très haute pression dans des réservoirs d’aciers,  lourds et encombrants. De plus les fuites sont possibles et au contact de l’oxygène de l’air, la moindre étincelle ou flamme produit l’explosion.
        Il faut donc trouver d’autres moyens de stockage.
        L’hydrogène peut être stocké sous forme solide dans des structures métalliques. Quand on abaisse la température, les molécules d'hydrogène réagissent avec le métal, se dissocient et s'insèrent dans la structure pour former un hydrure métallique. Quand on remonte la température, le gaz d'hydrogène se reconstitue. Le métal est entouré d'un « tampon » qui stocke la chaleur
    dégagée pendant le stockage et la restitue lors du déstockage. Un conteneur de la taille d'un gros cumulus domestique contient 4,5 kilogrammes d'hydrogène, ce qui suffirait pour couvrir les besoins d'une famille française durant plus d'une semaine. (cf. schéma ci contre).

        Demain je vous donnerai quelques explications sur les possibilités réelles de cette filière.

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  • Le falshboard de Frank Zapata     Depuis plusieurs années je vois dans les rues des plages de Carnac, en Bretagne, des touristes qui, guidés par un moniteur, utilisent un « Segway », petit mobile électrique doté de 2 grosses roues de part et d’autre d’une petite plate forme sur laquelle on met les pieds, et une colonne avec un guidon qui permet de se tenir.   
    J’ai essayé cet engin et j’ai été séduit par la facilité avec laquelle on se déplace (lentement) en maintenant son équilibre sans difficulté et sans apprentissage

    Le falshboard de Frank Zapata    Puis j’ai vu apparaitre au large des plages les « flyboard marins » conçus par Frank Zapata, constitués par deux tuyères sous une plate forme reliée à deux tuyaux qui proviennent d’un bateau pneumatique à moteur. Dans ce bateau, de puissantes pompes aspirent l’eau de mer, l’envoient dans les tuyères et celles-ci font « voler » la plate-forme.
        Je les ai souvent observés de mon dériveur, et j’avais bien envie d’essayer, mais garder son équilibre me paraissait assez difficile et j’ai assisté à quelques chutes dans l’eau, de 7 ou 8 mètres d’altitude, et, à mon âge, je ne suis plus doué pour ce genre de plongeon.


    Le falshboard de Frank Zapata    Alors c’est avec étonnement que k’ai assisté comme beaucoup d’entre vous à la démonstration de Frank Zapata sue un « flyboard terrestre » lors du défilé du 14 juillet.
    C’était assez bluffant et cela avait (en apparence) l’air facile.
        On a vu, lors de sa traversée de la Manche, que cela l’était beaucoup moins, même pour un champion de flysurf, et les vitesses atteintes étaient impressionnantes (160 km/h)
       
        J’ai trouvé sur la revue « Science et avenir » deux schémas de cet engin et je vous les reproduit ci-dessous.
        Elles se passent d’explications, mais je ne serais pas très rassuré d’avoir les pieds au dessus de tels propulseurs. Ce sont des turboréacteurs classiques, avec un compresseur, une chambre de combustion et une tuyère.
        Ce sont les mouvements du pilote qui maîtrisent roulis et tangage, et l’inclinaison de l’engin, qui lui donne sa direction.
Une visière « tête haute » donne au pilote des information fournies par l’électronique : temps, vitesse, consommation, fonctionnement des moteurs, GPS …
               


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        J’ai été stupéfait qu’un engin aussi complexe ait pu être « bricolé » dans un petit atelier, par quelques ingénieurs et techniciens.
        L’engin est révolutionnaire mais a de gros défauts : il faut des jets très puissants et donc il consomme beaucoup et les interactions du jet et de l’air sont extrêmement bruyants (comme un avion à réaction).
        Par ailleurs il faut être un champion de l’ équilibre pour tenir là dessus !
        La Direction générale pour l’Armement s’intéresse à cet appareil, mais il faudra le rendre moins bruyant, avec un rayon d’action plus grand et un mat + guidon comme dans les segways. On envisage des engins de transport de matériel ou de blessés à des endroits où l’hélico ne peut venir, ou un engin pour des commandos (pas très discret !)

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  • C'est vous le pilote d'un petit avion. (2)

        Hier nous avons vu ensemble ce dont dispose en général un pilote d’avion pour le renseigner et lui permettrede se guider.
        Aujourd’hui nous allons décrire comment se passe un atterrissage, en fonction de certains équipements spéciaux qui se trouvent à terre sur la tour de contrôle ou sur votre avion et aussi selon l’état de l’atmosphère.


         Si vous naviguez “à vue”, vous ne pouvez le faire que si la visibilité est bonne et si la hauteur minimale des nuages (ce qu’on appelle le “plafond”), n'est pas trop basse, mais l’atterrissage ne pose alors aucune difficulté.
        Cependant vous êtes obligé de demander l’autorisation d’atterrir à la tour de contrôle, (un simple bureau dans les tout petits aérodromes).
        En effet il y aurait risque de collision si plusieurs avions atterrissaient (ou décollaient) en même temps. La tour autorise donc un seul avion à atterrir et elle demande aux autres, s’il y en a plusieurs, de tourner au dessus de l’aéroport à une certaine altitude, et elle décale celle ci d’au moins 100 mètres d’un avion à l’autre. C’est ce qu’on appelle la “pile” par analogie des trajectoires de vol avec une pile d’assiettes.
        Si le temps est mauvais, avec un plafond très bas, vous pouvez ne pas être autorisé à partir en vol à vue, ou, si vous êtes pris en route et que les nuages sont plus bas que de hautes collines, vous ne pourrez pas passer et vous serez obligé de vous dérouter et éventuellement d’atterrir sur un autre terrain.
        Naviguer à vue par mauvais temps demande un pilote très expérimenté (et ce n’est pas agréable car, en plus, on se fait bien secouer par les turbulences de l’atmosphère).
        Seuls les petits monomoteurs de tourismes naviguent à vue et en général par temps assez beau.
        Tous les avions commerciaux naviguent aux instruments au dessus des nuages.

        Quand vous naviguez aux instruments, vous êtes soumis à la tour de contrôle qui vous dit à quelle altitude vous devez voler et elle définit ces altitudes pour que tout avion, qui risque de vous croiser, soit en général 300m au dessus ou au dessous de vous.
        Si vous voulez changer d’altitude (par exemple pour éviter un gros cumulus d’orage), il faut demander l’autorisation.
        C’est elle qui vous donne l’autorisation de descendre par paliers vers l’aéroport de destination.
        C’est la tour de contrôle de cet aérodrome qui vous guide quand vous approchez de ce terrain et qui vous autorise à entamer la procédure d’atterrissage.

        Si c’est un petit aérodrome sans équipement particulier, ni même radar (ce qui est très rare en Europe), vous atterrissez alors à vue et il vous faut un minimum de visibilité.
        Pour un petit avion de tourisme à hélice, qui se pose vers 100km/h, la hauteur minimale de plafond est de 150 m , et 500m de visibilité horizontale, et pour un avion à réaction, qui se pose au double de vitesse, les chiffres sont plus du double (cela dépend aussi de l’environnement de l’aérodrome (collines avoisinantes en particulier).
        Il y a en général une balise dans l’axe de la piste, quelques kilomètres avant la piste, vous arrivez au dessus de la balise, vous prenez un angle de descente défini par la procédure d’atterrissage sur cet aérodrome, ce qui vous amène au début de la piste. Arrivés à quelques mètres du sol, vous remettez votre avion horizontal en faisant un “arrondi”, vous réduisez le moteur et l’avion perd sa portance progressivement et touche doucement le sol, si vous avez bien manoeuvré.
        C’est quelquefois plus difficile si le vent est de travers, car il faut alors marcher “en crabe”, l’avion un peu tourné contre le vent, et le remettre en ligne au moment de toucher le sol. Pas facile avec un petit avion peu puissant quand le vent est fort. Il faut être bon pilote.

        Quand l’aérodrome a un radar, il vous voit arriver et si la visibilité est limitée, il va vous guider en rectifiant votre trajectoire en vous donnant des indications par radio “ un degré à droite”,... “deux degrés plus haut”....et vous vous servez de votre horizon artificiel (qui est gradué) pour corriger votre trajectoire.
        Cette aide des personnels de la navigation aérienne est précieuse quand plafond et visibilité sont à la limite de ce qui est autorisé (150 m en hauteur  et 500 m à l'horizontale). Cela m'est arrivé plusieurs fois de me trouver dans cette situation, et on est rassuré d'avoir leurs conseils car on ne voit pas encore la piste et on a peur de faire une erreur, alors qu'eux vous "voient" avec leur radar d'approche.
        On finit par voir enfin la piste devant et on atterrit alors à vue. (et on dit ouf !).

        Si l’aérodrome possède un ILS (Instrument Landing System) et que votre avion est équipé d’un récepteur, relié à votre “horizon artificiel), vous allez être beaucoup mieux guidé.
        L’ILS est un émetteur directionnel radio qui envoie un signal directif, son faisceau étant la meilleure trajectoire d’approche d’atterrissage qui vous mène au début de la piste et selon axe.

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        Deux antennes radio spéciales donnent un signal radio qui est maximal pour l’une dans un plan vertical de l’axe de la piste d’atterrissage (1), l’autre dans un plan incliné à 3 d° qui intercepte la piste en son début (2). L’intersection de ces deux plans (3) est l’axe de descente de l’avion.
        En outre des balises (4 et 5) avertissent le pilote, lorsqu’il passe à leur verticale, et il sait à quelle distance il est de la piste (et en temps s’il connaît sa vitesse).

    C'est vous le pilote d'un petit avion. (2)   Ce faisceau apparaît sur votre horizon artificiel sous forme d’une croix, alors que le centre de votre horizon est votre avion. Il y a au départ un décalage en hauteur (par rapport à la pente d’approche que vous devriez avoir), et sur le coté (par rapport à l’axe de la piste, si vous n’êtes pas dans l’axe (3) du faisceau, (sur la figure, en bas et à gauche), et vous allez agir sur vos commandes de direction et d’altitude (un volant, pour la direction, monté sur une colonne mobile, que vous inclinez vers l’avant pour descendre et vers l’arrière pour monter) pour faire coïncider cette croix du faisceau et le centre de votre “horizon”.
        Sur certains appareils plus simples et moins précis, au lieu d’une croix de petits voyants lumineux indiquent au pilote le décalage de position de son avion.
        Ainsi vous maintenez l’avion sur votre axe de descente, jusqu’à une vingtaine de mètres du sol et là vous y voyez assez pour atterrir à vue.
        Mais vous ne pouvez pas atterrir par brouillard, forte pluie ou neige.


        Maintenant le “fin du fin” l’atterrisseur automatique qui équipe les gros avions commerciaux et les aéroports importants.
        C’est un ILS plus précis qui comporte, non pas un seul faisceau, mais plusieurs, et dont le récepteur sur l’avion est relié au “pilote automatique” qui est un ordinateur de bord pilotant les gouvernes sans intervention du pilote. (c’est cher et donc n’existe que sur des avions d’un certain prix).
        Le système prend en charge le pilotage de l’avion est l’amène à 30 cm du sol en un point précis de la piste et là réduit les moteurs et l’avion atterrit tout seul.
        J’ai atterri un jour par temps de brouillard. Ce n’était pas moi qui pilotais, j’étais le “navigateur” et éventuel pilote de secours, et je n’avais jamais vu cette procédure.
        C’est impressionnant d’être là à ne rien faire et à savoir que le sol arrive et se rapproche (on le voit sur l’altimètre) et qu’on continue à ne rien voir au dehors et on a un petit pincement de coeur en se disant “pourvu que l’appareil soit bien réglé”. Puis on voit tout à coup le noir de la piste qui surgit brusquement tandis que l’avion fait tout seul son “arrondi”, et on est émerveillé de la douceur de l’atterrissage.
        C’est pour cela que si un avion de ligne est autorisé à atterrir par brouillard ou temps bouché, c’est qu’il est muni de ce dispositif et on ne risque rien. (je précise qu'il y a des procédures de contrôle automatiques et aussi par le pilote, pour savoir avant de s'en servir, que l'appareil est bien réglé).

        Il faut faire confiance à ces appareils et il ne faut surtout pas se croire plus malin et vouloir se passer d'eux. C'est alors qu'il arrive des accidents.
        Il ne faut jamais être présomptueux quand il s’agit de sécurité, et encore moins quand on a la responsabilité de passagers à son bord. C'est vrai en avion, en bateau ou en voiture et qu'on est le pilote, surtout quand les conditions météo sont mauvaises.
        Un exploit c'est rare et le plus souvent cela se termine mal.

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  •      Certains de mes lecteurs savent que lorsque je travaillais, il y a une trentaine d'années, il m’est arrivé de piloter de petits avions  et que donc je connais les procédures de navigation aérienne.
         Ils m’ont demandé comment on sait où l'on est lorsque l'on se trouve au dessus des nuages, et comment on atterrit par brouillard.
        Je vais donc essayer de vous expliquer (le plus simplement possible, ce qui n’est pas si simple que cela ), comment se passe un  atterrissage par temps bouché, selon l’équipement dont dispose l’aéroport et l’avion qui va atterrir.
        Je suppose que tous les instruments fonctionnent et qu’il n’y a pas de panne (notamment électrique), ni sur l’aéroport, ni sur l’avion.
        Mais ces instruments, il faut d’abord les connaître ! Ce sera l'article d'aujourd'hui, l'atterrissage ce sera pour demain.

        De quoi dispose t’on sur un petit avion pour renseigner le pilote. (Sur les gros appareils de ligne il y a les mêmes mais en plusieurs exemplaires) ?

        De certains instruments qui servent tout au long du voyage :
        D’abord, des appareils qui mesurent divers paramètres concernant le fonctionnement de l’avion : divers renseignements sur la marche du moteur, sur la position des gouvernes (sur le bord des ailes et sur l’empennage arrière), du train d’atterrissage (s’il est rentré ou sorti et verrouillé), ou des volets de freinage aérodynamique (de combien sont ils sortis?), le niveau de carburant dans les divers réservoirs etc....

        Puis des éléments quant à la situation de l’avion dans l’air et par rapport au sol : son altitude donné en général par un appareil (un altimètre), qui mesure la différence de pression de l’air par rapport à celle au sol (qu’on a étalonné au départ) ou sur les avions plus importants, par une sonde altimétrique radio.
        Un autre appareil, le badin, indique sa vitesse par rapport à l’air environnant à partir de petits tubes qui mesurent la pression dynamique de l’air sur leur extrémité.

    http://lancien.cowblog.fr/images/Bloginformatique/altimetre-copie-1.jpghttp://lancien.cowblog.fr/images/Bloginformatique/Badin.jpg

        On dispose souvent également d’un appareil (un variomètre), qui mesure la variation d’altitude, c’est à dire la vitesse du déplacement vertical (en mètres par minute ou le plus souvent en pieds par minute).

        Et grâce à un appareil gyroscopique, un cadran que l’on appelle “l’horizon artificiel”, indique la position de la trajectoire l’appareil (dans un “trièdre trirectangle” dont il serait le centre O, comme en maths, le plan Oxy étant horizontal et oz vertical). On sait ainsi si l’avion est en train de virer, qu’elle est alors son inclinaison par rapport à l’horizontale, et s’il est en train de monter ou de descendre et alors quel est son angle de montée ou de descente. Ces données sont indispensables, car il y a des limites à ne pas franchir pour que l’avion continue à voler en sécurité.
        Dans le langage des pilotes, on dit qu’on connait l’inclinaison et l’assiette de l’avion.

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        Enfin des instruments de navigation.
        D’abord un “compas “ qui est une simple boussole magnétique, qui a l’avantage de fonctionner même en cas de panne électrique et elle donne le cap de l’avion par rapport au nord. (photo de gauche)
        Puis des instruments radio qui captent les émissions de “balises radio-émettrices” situées sur le territoire de chaque pays. On dispose d’atlas indiquant les paramètres de ces balises et on règle l’appareil au fur et à mesure qu’on se déplace, sur une balise derrière soi et une devant soi, et l’appareil indique l’angle de votre route par rapport à la droite qui joint la position de l’appareil à la balise, et la distance à celle ci.
        Evidemment en fin de parcours on se règle sur la balise de l’aéroport où l’on veut atterrir et l’angle indiqué doit être nul et on connaît la distance qui reste à parcourir.
        Passer au dessus d’une balise est également intéressant car l’angle bascule très rapidement de zéro (elle est devant) à 180 d° (elle est derrière) et on peut ainsi situer l’instant de passage en un endroit précis où se trouve la balise.

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        On se sert en permanence d’un chronomètre avec des points de repères permettant d’évaluer les distances parcourues (en fonction de sa vitesse) et donc l’endroit où on est, avec toutefois une certaine erreur car la vitesse que l’on connaît est celle par rapport à lair et non par rapport au sol.(il faudrait donc corriger de la vitesse du vent). Un vent de travers, vous fait aussi dériver de voitre route.

        Ceci c’était la façon de naviguer que j’ai connue, il y a 20 ou 30 ans.
        Mais depuis 20 ans la navigation est devenue beaucoup plus simple, grâce aux satellites et à des GPS très précis,
    qui vous donnent votre position à quelques mètres près, directement sur la carte ! Plus la peine de se fatiguer et de réfléchir lool.


        Enfin vous êtes en permanence en contact radio avec une tour de contrôle, au départ celle du terrain d’envol, puis des tours le long de votre parcours (qui doit être déclaré à l’avance), et enfin avec celle du terrain d’atterrissage. Ces tours surveillent votre déplacement en permanence.

        Par ailleurs vous ne pouvez pas faire ce que vous voulez en l’air.
        Quand vous avez déposé votre plan de vol, vous pouvez demander à voler à basse altitude, en vol “à vue”. (on appelle cela VFR : visual flight rule).
        Mais certains couloirs aériens de descente des gros aéroports vous sont interdits, de même que le survol des grandes villes ou de zônes sensibles. Et vous devez alors assurer votre sécurité vis à vis d’autres avions en regardant bien autour de vous, pour ne pas couper la route d’un autre petit avion, navigant aussi à vue.
        Pour savoir où vous êtes, vous pouvez vous servir de vos instruments de navigation, mais aussi reconnaître l’endroit au dessus duquel vous volez, si vous connaissez bien la région et que vous y êtes habitué (ce n’est pas aussi facile que l’on croit, car on n’a pas l’habitude de voir ainsi le sol d’au dessus)
        Mais vous pouvez aussi naviguer en “vol aux instruments” (IFR instruments flight rule)), avec ceux que j’ai décrit précédemment et qui permettent de se repérer même si vous ne voyez pas la terre parce que vous êtes au dessus de nuages.
        Toutefois un petit monomoteur n’a pas le droit, pour des raisons de sécurité en cas de panne, de voler au dessus des nuages. Il faut avoir deux moteurs ou réacteurs pour pouvoir le faire.
        Le point délicat (si les nuages sont bas) est alors de descendre à travers les nuages jusqu’à ce que vous voyez la terre (c’est ce qu’on appelle faire la “percée”), car on ne voit pas au dessus de quoi on est. On descend en général sur un endroit dégagé, par exemple au dessus de la mer si l’aéroport est près des côtes.

        Maintenant vous savez ce dont dispose en général un pilote d’avion pour le renseigner et lui permettre de se guider.
        Demain nous verrons comment se passe un atterrissage, en fonction de certains équipements spéciaux qui se trouvent à terre sur la tour de contrôle ou sur votre avion.

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