Le ministre de la défense et le ministre de l'équipement, des transports et du logement,
Vu l'arrêté du 1er juin 1999 relatif aux brevets, licences et qualifications des personnels navigants professionnels de l'aéronautique civile : personnels d'essais et de réceptions ;
Vu l'avis du conseil du personnel navigant professionnel de l'aéronautique civile (section des essais et réceptions),
Arrêtent :

Art. 1er. - L'objet du présent arrêté est de :
a) Définir les conditions dans lesquelles le stage de formation prévu au paragraphe 2.10, premier ou troisième alinéa, de l'annexe de l'arrêté du 1er juin 1999 susvisé a été suivi de façon satisfaisante ;
b) Fixer le régime des examens prévu au paragraphe 6.2.1 (4o) de cette même annexe.
Des aménagements au programme de formation théorique et des dispenses pour certains examens théoriques peuvent être décidés par le directeur du centre d'essais en vol (CEV) après avis du comité d'experts défini par l'annexe de l'arrêté susvisé pour les stagiaires ayant, dans les matières d'examens concernées, un niveau égal ou supérieur à celui requis pour cette spécialité. Dans le cas d'une formation limitée aux essais de classe B, le brevet en fait mention.

Art. 2. - Le programme des connaissances théoriques et des exercices pratiques au sol et en vol du stage de formation prévu à l'article 1er (a) fait l'objet des annexes 1 et 1 bis au présent arrêté. Le programme relatif à la formation limitée aux essais de classe B fait l'objet des annexes 2 et 2 bis.
Les épreuves des examens de fin de stage et leurs coefficients associés sont définis en annexe 3 au présent arrêté.

Art. 3. - Un stagiaire est considéré comme ayant suivi le stage de manière satisfaisante lorsqu'il a obtenu pour l'ensemble des contrôles écrits ou oraux ainsi que pour les travaux pratiques au sol ou en vol une moyenne m1 supérieure ou égale à 12 sur 20.

Art. 4. - Une liste d'examinateurs habilités est arrêtée par le directeur du CEV, sur proposition du directeur de l'école du personnel navigant d'essais et réceptions (EPNER).
Les examinateurs désignés arrêtent les sujets des épreuves prévues à l'article 1er (b) et notent les candidats. Ils fournissent les éléments nécessaires à l'établissement de la moyenne m2 des notes obtenues par le candidat aux épreuves d'examens prévues à l'article 1er (b), conformément au tableau des matières et coefficients définis en annexe 3.

Art. 5. - Les épreuves en vol sont passées sur des types d'aéronefs définis par l'EPNER. Elles ont lieu en présence d'un examinateur habilité désigné dans les conditions de l'article 4.
A l'issue des épreuves, l'examinateur remet à l'EPNER les documents écrits relatifs à ces épreuves : ordre d'essai rédigé par le candidat et notation établie par l'examinateur.
Ces documents, versés au dossier du candidat, sont examinés lors de la réunion du jury défini à l'article 6.

Art. 6. - Le jury composé :
- du directeur du CEV ou de son représentant (président) ;
- du directeur de l'EPNER ou de son représentant ;
- des examinateurs habilités concernés ;
- des instructeurs permanents de l'EPNER,
au vu des dossiers des stagiaires, délibère et statue sur l'opportunité de la délivrance par l'EPNER de l'attestation de stage en vue de l'obtention du brevet.
Dans le cas d'une formation dispensée hors EPNER par un organisme dont l'enseignement est homologué par le ministre de la défense, un instructeur appartenant à cet organisme peut participer au jury.

Art. 7. - Sont considérées comme éliminatoires les notes inférieures à 10 sur 20 pour les épreuves pratiques et inférieures à 7 sur 20 pour les épreuves théoriques (écrites ou orales) définies en annexe 3.
Est considéré comme ayant satisfait à l'ensemble des conditions prévues à l'article 1er (a et b) le candidat qui, sans avoir de note éliminatoire, obtient une moyenne M = (2m1+ m2)/3 supérieure ou égale à 12 sur 20.

Art. 8. - a) Le candidat au brevet d'expérimentateur navigant d'essais est admis à subir le test final en vol mentionné en annexe après avoir satisfait aux conditions d'heures de vol exigées pour la spécialité.
b) Le candidat ayant échoué au test final en vol mais ayant obtenu une moyenne M supérieure ou égale à 12 sur 20 est autorisé à se représenter une seule fois à cette épreuve, sous réserve d'un complément d'entraînement.
Dans tous les cas, le délai séparant la fin des épreuves théoriques du test final en vol n'excédera pas douze mois, sauf dérogation accordée par le directeur du CEV après avis de la section des essais et réceptions du conseil du personnel navigant professionnel de l'aéronautique civile.

Art. 9. - Les sanctions à l'encontre des candidats convaincus de fraude en cours d'examens sont les suivantes :
a) Exclusion de la session d'examens en cours sur décision du président du jury ;
b) Interdiction de se représenter ultérieurement à une ou plusieurs sessions d'examens du personnel navigant des essais et réceptions par décision du directeur du CEV sur proposition du directeur de l'EPNER.

Art. 10. - L'EPNER est chargée de l'organisation des épreuves d'examens théoriques et pratiques.
A ce titre, elle reçoit les candidatures, fixe la date des épreuves, convoque les candidats, rassemble les rapports des différents examinateurs et le dossier de stage concernant chaque candidat, et provoque la réunion du jury prévue à l'article 5.

Art. 11. - L'arrêté du 12 novembre 1962 relatif au brevet d'expérimentateur navigant d'essais est abrogé.

Art. 12. - Le directeur du centre d'essais en vol est chargé de l'exécution du présent arrêté, qui sera publié au Journal officiel de la République française.

Fait à Paris, le 1er juin 1999.

Le ministre de la défense,
Pour le ministre et par délégation :
Le directeur des affaires juridiques,
M. Guillaume
Le ministre de l'équipement,
des transports et du logement,
Pour le ministre et par délégation :
Le directeur général de l'aviation civile,
P. Graff


A N N E X E 1
FIXANT LES CONNAISSANCES NECESSAIRES POUR L'OBTENTION
DU BREVET D'EXPERIMENTATEUR NAVIGANT D'ESSAIS
OPTION AVIONS
TITRE Ier
COURS THEORIQUES
1. Aérodynamique
Ce cours expose les principales notions de thermodynamique et d'aérodynamique, ainsi que les équations caractérisant le comportement des fluides et de l'atmosphère, dans le but de fournir les éléments nécessaires à la compréhension des cours fondamentaux « mécanique du vol » et « moteurs ».
1.1. Aérodynamique théorique
1.1.1. But :
Ce cours rappelle et précise les notions de thermodynamique et de mécanique nécessaires à l'étude d'un fluide au repos ou en mouvement. Il étudie les écoulements, les ondes de choc, établit les formules fondamentales définissant les altitudes, les vitesses, le nombre de Mach.
1.1.2. Programme :
- le fluide au repos : définition des principales grandeurs ;
- les éléments de thermodynamique ;
- la définition de l'atmosphère standard, lois de variation ;
- le fluide en mouvement : nombre de Mach, lois de Bernoulli, de Saint Venant ;
- la définition des vitesses, air, conventionnelle, équivalente et utilisation des abaques et tables de calculs ;
- l'écoulement dans une tuyère : vitesse limite, Mach critique ;
- l'onde de choc plane, l'onde de choc oblique.
1.2. Aérodynamique expérimentale
1.2.1. But :
Ce cours décrit qualitativement et quantitativement les principaux phénomènes liés à l'écoulement d'un fluide autour d'un corps. Il définit les grandeurs caractérisant ces phénomènes, et établit les équations reliant ces grandeurs, en insistant sur leur application aux essais en vol.
1.2.2. Programme :
1.2.2.1. Etude physique de l'écoulement de l'air :
- écoulement dans un tube de courant ;
- compressibilité.
1.2.2.2. L'aile :
- caractéristiques géométriques ;
- écoulement autour d'une aile ;
- forces aérodynamiques : portance, traînée, influence de la forme, du Mach... ;
- le moment de tangage : coefficients de moment, influence de la forme, foyer, centre de poussée ;
- la polaire.
1.2.2.3. L'avion complet :
- polaire ;
- comportement longitudinal : équilibre des forces et des moments (gouvernes libres et bloquées), rôle de l'empennage, influence du Mach ;
- comportement transversal : équilibre des forces et des moments, rôle des gouvernes.
2. Mécanique du vol
2.1. But
Ce cours présente les grandeurs et les équations permettant de décrire le mouvement d'un avion par rapport à l'air et à différents repères terrestres. Il fournit les éléments permettant de caractériser les performances et les qualités de vol d'un aéronef.
2.2. Programme
2.2.1. Introduction :
Paramètres généraux, trièdres, équations générales du vol, conventions, notations.
2.2.2. Performances :
- équation de sustentation ;
- équation de propulsion ;
- le palier ;
- performances générales en palier ;
- la montée, la descente ;
- le virage dans le plan horizontal ;
- performances en évolution ;
- marges, limites de manoeuvre ;
- le décollage, l'atterrissage.
2.2.3. Qualités de vol :
- le mouvement longitudinal : stabilité statique et dynamique, maniabilité, phugoïde, oscillation d'incidence ;
- le mouvement transversal : stabilité statique et dynamique, maniabilité ;
- la vrille.
2.2.4. Domaine de vol.
3. Moteurs
3.1. But
Ce cours est plus particulièrement orienté sur le fonctionnement des différents types de turbomachines : réacteur, turbomoteur ou turbopropulseur à turbine libre et à turbine liée, ainsi que sur les spécificités d'avionnage et de régulation des avions à réaction ou à hélices.
Il présente les différents composants d'une turbomachine, le fonctionnement et les limitations associées, les paramètres influents, les principes de régulation et les problèmes d'avionnage. En outre, sont explicités les problèmes rencontrés dans les essais en vol.
Des rappels pratiques sur les moteurs à explosion, des informations sur les moyens de propulsion de l'avenir complètent ce cours.
3.2. Programme
3.2.1. Fonctionnement des turbomachines :
- définition des différents types de turbomachines ;
- fonctionnement des différents éléments :
- entrée d'air ;
- compresseur ;
- chambre de combustion ;
- turbine ;
- tuyère ;
- rendements ;
- paramètres réduits ;
- limitations ;
- fonctionnement dans le champ compresseur et adaptation ;
- poussée du réacteur.
3.2.2. Régulation :
- principes généraux ;
- régulation des réacteurs ;
- régulation des turbopropulseurs.
3.2.3. La postcombustion.
3.2.4. Les hélices.
3.2.5. Le moteur à explosion :
- paramètres influents sur la puissance ;
- limitations ;
- utilisation des courbes de performances.
4. Mesures
4.1. But
L'objectif du cours « Mesures » est de fournir les définitions et les bases techniques nécessaires à l'exercice de la profession d'expérimentateur navigant d'essais. Il doit faire apparaître les principales caractéristiques des installations de mesure relatives à certaines grandes catégories d'essais : ouverture de domaine et séparation de charges, performances, qualités de vol, ou systèmes.
A l'issue du cours les stagiaires devront être en mesure de participer à la rédaction d'une expression de besoin d'installation de mesure, de comprendre le rôle de ses différents composants, de pouvoir en assurer la mise en oeuvre et d'analyser l'impact des choix effectués sur l'exploitation des résultats d'essais.
4.2. Programme
Vocabulaire, termes de métrologie, définitions ; notions de précision et d'incertitude.
Généralités sur les systèmes de mesures : différents constituants, environnement dans le cadre des essais en vol, éléments généraux dimensionnants.
Les techniques de base : codage, échantillonnage, multiplexage ; cette partie comportera un aspect théorique.
Description des composants de l'installation de mesure, techniques associées.
L'acquisition, la génération des messages : description des différents formats.
La synchronisation, la génération du temps « bord ».
L'enregistrement, la restitution des informations en temps réel et en temps différé.
La télémesure : constituants de la chaîne, conditions d'emploi, types d'utilisation.
Les systèmes de restitution de trajectoire.
5. Règlements. - Qualification des aéronefs militaires
Certification des aéronefs civils
5.1. But
Ce cours doit permettre de connaître l'existence et le champ d'application des principales dispositions réglementaires relatives aux essais en vol sur les plans techniques et juridiques (réglementations nationales et étrangères).
En ce qui concerne plus particulièrement les programmes militaires, ce cours traite de la nature et des processus d'élaboration des « Fiches de caractéristiques militaires ». Il évoque les exigences contractuelles et les « spécifications techniques ». Il présente le processus de qualification.
En ce qui concerne plus particulièrement les aéronefs civils, ce cours évoque les différents règlements de certification et présente l'organisation des travaux correspondants.
5.2. Programme
Organismes responsables.
Portée, évolution des règlements.
Etude des règlements civils en vigueur (certification FAR, JAR, réception).
Conduite d'un programme militaire (fiches caractéristiques, exigences contractuelles, qualification, réception).
Réglementation applicable aux essais en vol.
Nota. - L'étude détaillée de certaines parties des règlements de certification sera explicitée dans le cadre du cours « Pratique des essais ».
6. Les systèmes
Ce cours introduit la notion de système et décrit les caractéristiques et limitations générales inhérentes à tout système.
Il présente les principaux concepts, sous-ensembles et ensembles d'équipements sur lesquels repose l'aéronautique moderne : commandes de vol électriques, systèmes de navigation, aides à la conduite du vol, systèmes d'armes, moyens liés à la mission, ergonomie des postes de pilotage, dans le domaine civil et militaire.
Pour chaque système ou sous-système, le principe de fonctionnement sera rappelé et décrit au moyen des équations théoriques appropriées. Les principales caractéristiques (fonctionnalités, performances, limitations) en seront décrites d'un point de vue utilisateur, en identifiant particulièrement celles qui sont mesurables ou évaluables. Les méthodes et moyens d'essais associés seront présentés.
A l'issue du cours, le stagiaire doit être capable de définir et réaliser les essais permettant de caractériser le domaine de fonctionnement et d'utilisation ainsi que les performances des systèmes ou sous-systèmes d'aéronefs. Il sera en mesure d'utiliser les résultats d'essais pour porter un avis pertinent sur les conditions d'utilisation et les performances de ces systèmes.
L'instruction portera sur les principes généraux suivants :
- asservissements, critères de stabilité ;
- la sécurité des systèmes et leur intégration ;
- utilisation des moyens de simulation, des bancs d'intégration.
Certains des systèmes énumérés ci-après seront plus particulièrement étudiés :
- pilotes automatiques, aides au pilotage, systèmes de gestion du vol ;
- commandes de vol électriques, lois de pilotage ;
- avionique, viseur tête haute, écrans de visualisation, symbologie ;
- systèmes de navigation ;
- les radars ;
- les systèmes d'armes et les conduites de tir ;
- les contre-mesures ;
- les systèmes optroniques.
7. Facteurs humains
7.1. But
Ce cours vise à donner aux stagiaires les outils essentiels nécessaires à l'évaluation de l'adaptation à l'homme des systèmes et des interfaces associées.
7.2. Programme
Eléments de physiologie aéronautique, d'anthropométrie et d'ergonomie basique.
Bases de l'ergonomie cognitive (charge de travail, erreur, représentation mentale) et étude des facteurs influents (culture, expérience, fatigue).
Pratique de l'évaluation (scénario, acteurs, observateurs, critères de complexité ergonomique).
Application pratique : évaluation d'une interface en simulation.
8. Pratique des essais
8.1. But
Enseigner les méthodes d'essais et les contraintes liées aux moyens utilisés.
Le cours de pratique des essais est la synthèse de tous les autres cours de base. Chaque exercice type y est traité depuis les fondements théoriques jusqu'à la rédaction du rapport d'essai ou du compte rendu de vol en passant par les problèmes d'exécution du vol et ceux concernant l'exploitation des mesures.
Des exercices types, spécialement démonstratifs, sont choisis pour acquérir et développer les méthodes de travail en équipe d'essais. Ces exercices mettent particulièrement en évidence les notions de sécurité, d'efficacité et de qualité de mesures. Ils développent également l'esprit critique, les qualités d'analyse et de synthèse, et les capacités à présenter des résultats. Certains de ces exercices comportent la démonstration d'exigences réglementaires. Dans le cas où, pour un thème donné, d'autres méthodes d'essais existent, elles sont évoquées.
A ces exercices de base s'ajoutent des exercices de synthèse, par exemple à l'aide d'appareils à qualités de vol variables, des essais moteurs, des études d'aérosystèmes ainsi que des exercices d'évaluation et de réception des avions.
8.2. Programme
8.2.1. Le vol d'essais :
Préparation, exécution, exploitation du vol d'essais. L'équipe d'essais : responsabilités de chaque membre de l'équipe.
8.2.2. La conduite d'essais.
8.2.3. Identification de l'aéronef : visite de sécurité, pesée, centrage, commandes de vol, systèmes, etc.
8.2.4. Etalonnages (anémobarométriques, d'incidence...).
8.2.5. Performances :
- performances en palier ;
- performances en montée ;
- performances en évolution, manoeuvrabilité ;
- performances au décollage et à l'atterrissage.
8.2.6. Qualités de vol :
- effets initiaux des commandes de vol ;
- changements de configuration ;
- stabilité longitudinale, statique et dynamique ;
- stabilité transversale, statique et dynamique ;
- maniabilité longitudinale ;
- maniabilité latérale ;
- vitesses minimales de contrôle (VMC) ;
- décrochages ;
- performances et vitesses associées au décollage avec panne moteur ;
- vrilles ;
- étude des qualités de vol et lois de pilotage par exemple à l'aide d'un aéronef à qualités de vol variables.
8.2.7. Essais moteurs :
- domaine de fonctionnement ;
- rallumage ;
- régulation.
8.2.8. Etudes d'aérosystèmes :
- simulation pilotée, interface homme-système ;
- bancs d'essais, sol, vol ;
- étude de systèmes sur avions modernes :
- systèmes intégrés ;
- systèmes d'armes ;
- aides au pilotage, pilote automatique ;
- commandes de vol électriques (avions d'armes et avions de transport).
8.2.9. Essais particuliers :
- premier vol d'un prototype ;
- ouverture de domaine (aéroélasticité, flottement) ;
- conditions givrantes ;
- navalisation d'un aéronef.
8.2.10. La réception.
8.2.11. L'évaluation d'avions :
Ces exercices ont pour but de développer chez les stagiaires la capacité à réunir, dans des conditions limitées de temps et de moyens, les informations nécessaires pour porter un jugement sur un matériel donné pour une mission donnée. Ils sont également destinés à élargir leur expérience aéronautique.
Ils sont réalisés sur des avions présentant une large gamme de caractéristiques et de missions.
9. Sécurité
9.1. But
Le but de ce cours est de donner aux stagiaires l'ensemble des éléments permettant de maintenir un niveau optimum de sécurité lors des vols effectués au cours du stage. De façon plus générale, il vise également à développer l'esprit de sécurité propre aux essais en vol.
9.2. Programme
Connaissance de la plate-forme, des moyens de contrôle, des procédures.
Connaissance des différents aéronefs.
Le matériel de sécurité-sauvetage.
Conférences « sécurité des vols ».
10. Circuits. - Equipements
Les spécificités des essais des systèmes ci-dessous pourront être abordées :
10.1. Génération électrique
10.2. Génération hydraulique, freinage
10.3. Conditionnement, pressurisation
10.4. Dégivrage
10.5. Oxygène
TITRE II
EXERCICES PRATIQUES EN VOL
Ces exercices sont le prolongement et la mise en application des cours de pratique des essais. On s'attachera à donner aux stagiaires une expérience diversifiée sur différents types d'aéronefs et leurs systèmes, et à favoriser le travail en équipe de façon à leur faire acquérir la maîtrise de toutes les phases du vol d'essais (préparation, ordre d'essais, conduite de l'essai, exploitation, compte rendu) et des références leur permettant d'affiner et motiver leur jugement.
Les exercices types peuvent donner lieu à une démonstration, un entraînement, une exécution. Certains d'entre eux peuvent donner lieu à l'utilisation de simulateurs.
Ces exercices en vol portent sur :
1. Les techniques de travail en équipe dans les essais. - Conduite des essais.
2. Les techniques d'étalonnage.
3. Les techniques de mesure des performances :
- performances en palier ;
- performances en évolution ;
- performances en montée ;
- performances au décollage.
4. Les techniques de détermination des qualités de vol :
- effets initiaux des commandes de vol, changements de configuration ;
- stabilité longitudinale, statique et dynamique ;
- stabilité transversale, statique et dynamique ;
- maniabilité longitudinale, latérale ;
- décrochages ;
- vitesses minimales de contrôle (VMC) ;
- vrilles ;
- étude analytique et synthétique, par exemple à l'aide d'aéronef à qualités de vol variables.
5. Etude du domaine de vol.
6. Les techniques d'essais moteur :
- domaine de fonctionnement ;
- rallumages ;
- régulation.
7. L'étude de systèmes :
- interface homme-système sur simulateur ;
- lois de commandes de vol électriques (CDVE) par exemple sur aéronef à qualités de vol variables ;
- systèmes divers sur aéronefs bancs d'essais (selon disponibilité) ;
- aides au pilotage. - Pilote automatique. - Visualisations ;
- systèmes intégrés de gestion du vol ;
- systèmes d'armes.
8. L'évaluation d'avions divers.
9. La réception d'avion.
10. Vols d'information sur un ou plusieurs des thèmes suivants :
Planeurs, hélicoptères et aéronefs divers.

A N N E X E 1 B I S
FIXANT LES CONNAISSANCES NECESSAIRES POUR L'OBTENTION
DU BREVET D'EXPERIMENTATEUR NAVIGANT D'ESSAIS
OPTION HELICOPTERES
TITRE Ier
COURS THEORIQUES
1. Aérodynamique
Ce cours expose les principales notions de thermodynamique et d'aérodynamique, ainsi que les équations caractérisant le comportement des fluides et de l'atmosphère, dans le but de fournir les éléments nécessaires à la compréhension des cours fondamentaux « mécanique du vol » et « moteurs ».
1.1. Aérodynamique théorique
1.1.1. But :
Ce cours rappelle et précise les notions de thermodynamique et de mécanique nécessaires à l'étude d'un fluide au repos ou en mouvement. Il étudie les écoulements, les ondes de choc, établit les formules fondamentales définissant les altitudes, les vitesses, le nombre de Mach.
1.1.2. Programme :
- le fluide au repos : définition des principales grandeurs ;
- les éléments de thermodynamique ;
- la définition de l'atmosphère standard, lois de variation ;
- le fluide en mouvement : nombre de Mach, lois de Bernoulli, de Saint-Venant ;
- la définition des vitesses, air, conventionnelle, équivalente et utilisation des abaques et tables de calculs ;
- l'écoulement dans une tuyère : vitesse limite, Mach critique ;
- l'onde de choc plane, l'onde de choc oblique.
1.2. Aérodynamique expérimentale
1.2.1. But :
Ce cours décrit qualitativement et quantitativement les principaux phénomènes liés à l'écoulement d'un fluide autour d'un corps. Il définit les grandeurs caractérisant ces phénomènes, et établit les équations reliant ces grandeurs, en insistant sur leur application aux essais en vol.
1.2.2. Programme :
1.2.2.1. Etude physique de l'écoulement de l'air :
- écoulement dans un tube de courant ;
- compressibilité.
1.2.2.2. Les profils d'aile :
- caractéristiques géométriques ;
- écoulement autour d'une aile ;
- forces aérodynamiques : portance, traînée, influence de la forme, du Mach.... ;
- le moment de tangage : coefficients de moment, influence de la forme, foyer, centre de poussée ;
- polaires de Lilienthal et Eiffel.
2. Mécanique du vol
2.1. But
Le cours présente les grandeurs et les équations permettant de décrire le mouvement d'un hélicoptère par rapport à l'air et à différents repères terrestres. Il fournit les éléments permettant de caractériser les performances et les qualités de vol d'un aéronef.
2.2. Programme
2.2.1. Introduction :
Paramètres généraux, trièdres, équations générales du vol, conventions, notations.
2.2.2. Performances :
- le rotor en vol stationnaire. Vitesse induite. Puissance induite ;
- le rotor en vol vertical ;
- le rotor en autorotation ;
- la translation. Bilan de puissance.
2.2.3. Qualités de vol :
- mécanique du rotor, battements, traînée ;
- rotor rigide, articulé, pendulaire. solutions nouvelles ;
- équilibre du rotor en stationnaire et en translation ;
- stabilité longitudinale et latérale statique ;
- maniabilité, stabilité longitudinale et transversale dynamique ;
- les moyens permettant d'améliorer les qualités de vol et les commandes de vol d'un hélicoptère.
2.2.4. Domaine de vol, vibrations, contraintes.
3. Moteurs
3.1. But
Ce cours est plus particulièrement orienté sur le fonctionnement des différents types de turbomachines : turbomoteur ou turbopropulseur à turbine libre et à turbine liée, ainsi que sur les spécificités d'avionnage et de régulation des hélicoptères.
Il présente les différents composants d'une turbomachine, le fonctionnement et les limitations associées, les paramètres influents, les principes de régulation et les problèmes d'avionnage. En outre, sont explicités les problèmes rencontrés dans les essais en vol.
Des rappels pratiques sur les moteurs à explosion, des informations sur les moyens de propulsion de l'avenir complètent ce cours.
3.2. Programme
3.2.1. Fonctionnement des turbomachines :
- définition des différents types de turbomachines ;
- fonctionnement des différents éléments :
- entrée d'air ;
- compresseur ;
- chambre de combustion ;
- turbine ;
- tuyère ;
- rendements ;
- paramètres réduits ;
- limitations ;
- fonctionnement dans le champ compresseur et adaptation.
3.2.2. Régulation :
- principes généraux ;
- régulation hydromécanique ;
- régulation numérique.
3.2.3. Avionnage d'un turbo moteur sur hélicoptère :
- entrée d'air ;
- circuit carburant ;
- drainage ventilation.
3.2.4. Le moteur à explosion :
- paramètres influents sur la puissance ;
- limitations ;
- utilisation des courbes de performances.
4. Mesures
4.1. But
L'objectif du cours « Mesures » est de fournir les définitions et les bases techniques nécessaires à l'exercice de la profession d'expérimentateur navigant d'essais. Il doit faire apparaître les principales caractéristiques des installations de mesure relatives à certaines grandes catégories d'essais : ouverture de domaine et séparation de charges, performances, qualités de vol, ou systèmes.
A l'issue du cours les stagiaires devront être en mesure de participer à la rédaction d'une expression de besoin d'installation de mesure, de comprendre le rôle de ses différents composants, de pouvoir en assurer la mise en oeuvre et d'analyser l'impact des choix effectués sur l'exploitation des résultats d'essais.
4.2. Programme
Vocabulaire, termes de métrologie, définitions ; notions de précision et d'incertitude.
Généralités sur les systèmes de mesures : différents constituants, environnement dans le cadre des essais en vol, éléments généraux dimensionnants.
Les techniques de base : codage, échantillonnage, multiplexage ; cette partie comportera un aspect théorique.
Description des composants de l'installation de mesure, techniques associées.
L'acquisition, la génération des messages : description des différents formats.
La synchronisation, la génération du temps « Bord ».
L'enregistrement, la restitution des informations en temps réel et en temps différé.
La télémesure : constituants de la chaîne, conditions d'emploi, types d'utilisation.
Les systèmes de restitution de trajectoire.
5. Règlements. - Qualification des aéronefs militaires
Certification des aéronefs civils
5.1. But
Ce cours doit permettre de connaître l'existence et le champ d'application des principales dispositions réglementaires relatives aux essais en vol sur les plans techniques et juridiques (réglementations nationales et étrangères).
En ce qui concerne plus particulièrement les programmes militaires, ce cours traite de la nature et des processus d'élaboration des « Fiches de caractéristiques militaires ». Il évoque les exigences contractuelles et les « spécifications techniques ». Il présente le processus de qualification.
En ce qui concerne plus particulièrement les aéronefs civils, ce cours évoque les différents règlements de certification et présente l'organisation des travaux correspondants.
5.2. Programme
Organismes responsables.
Portée, évolution des règlements.
Etude des règlements civils en vigueur ( certification FAR, JAR, réception).
Conduite d'un programme militaire : fiches caractéristiques, exigences contractuelles, qualification, réception.
Réglementation applicable aux essais en vol.
Nota. - L'étude détaillée de certaines parties des règlements de certification sera explicitée dans le cadre du cours « Pratique des essais ».
6. Les systèmes
Ce cours introduit la notion de système et décrit les caractéristiques et limitations générales inhérentes à tout système.
Il présente les principaux concepts, sous-ensembles et ensembles d'équipements sur lesquels repose l'aéronautique moderne : commandes de vol électriques, systèmes de navigation, aides à la conduite du vol, systèmes d'armes, moyens liés à la mission, ergonomie des postes de pilotage, dans le domaine civil et militaire.
Pour chaque système ou sous-système, le principe de fonctionnement sera rappelé et décrit au moyen des équations théoriques appropriées. Les principales caractéristiques (fonctionnalités, performances, limitations) en seront décrites d'un point de vue utilisateur, en identifiant particulièrement celles qui sont mesurables ou évaluables. Les méthodes et moyens d'essais associés seront présentés.
A l'issue du cours, le stagiaire doit être capable de définir et réaliser les essais permettant de caractériser le domaine de fonctionnement et d'utilisation ainsi que les performances des systèmes ou sous-systèmes d'aéronefs. Il sera en mesure d'utiliser les résultats d'essais pour porter un avis pertinent sur les conditions d'utilisation et les performances de ces systèmes.
L'instruction portera sur les principes généraux suivants :
- asservissements, critères de stabilité ;
- la sécurité des systèmes et leur intégration ;
- utilisation des moyens de simulation, des bancs d'intégration.
Certains des systèmes énumérés ci-après seront plus particulièrement étudiés :
- pilotes automatiques, aides au pilotage, systèmes de gestion du vol ;
- commandes de vol électriques, lois de pilotage ;
- avionique, viseur tête haute, écrans de visualisation, symbologie ;
- systèmes de navigation ;
- les radars ;
- les systèmes d'armes et les conduites de tir ;
- les contre-mesures ;
- les systèmes optroniques.
7. Facteurs humains
7.1. But
Ce cours vise à donner aux stagiaires les outils essentiels nécessaires à l'évaluation de l'adaptation à l'homme des systèmes et des interfaces associées.
7.2. Programme
Eléments de physiologie aéronautique, d'anthropométrie et d'ergonomie basique.
Bases de l'ergonomie cognitive (charge de travail, erreur, représentation mentale) et étude des facteurs influents (culture, expérience, fatigue).
Pratique de l'évaluation (scénario, acteurs, observateurs, critères de complexité ergonomique).
Application pratique : évaluation d'une interface en simulation.
8. Pratique des essais
8.1. But
Enseigner les méthodes d'essais et les contraintes liées aux moyens utilisés.
Le cours de pratique des essais est la synthèse de tous les autres cours de base. Chaque exercice type y est traité depuis les fondements théoriques jusqu'à la rédaction du rapport d'essai ou du compte-rendu de vol en passant par les problèmes d'exécution du vol et ceux concernant l'exploitation des mesures.
Des exercices types, spécialement démonstratifs, sont choisis pour acquérir et développer les méthodes de travail en équipe d'essais. Ces exercices mettent particulièrement en évidence les notions de sécurité, d'efficacité et de qualité de mesures. Ils développent également l'esprit critique, les qualités d'analyse et de synthèse, et les capacités à présenter des résultats. Certains de ces exercices comportent la démonstration d'exigences réglementaires. Dans le cas où, pour un thème donné, d'autres méthodes d'essais existent, elles sont évoquées.
A ces exercices de base s'ajoutent des exercices de synthèse à l'aide d'appareils à qualités de vol variables, des essais moteurs, des études d'aérosystèmes ainsi que des exercices d'évaluation et de réception des hélicoptères.
8.2. Programme
8.2.1. Le vol d'essais :
Préparation, exécution, exploitation du vol d'essais. L'équipe d'essais : responsabilités de chaque membre de l'équipe.
8.2.2. La conduite d'essais.
8.2.3. Identification de l'aéronef : visite de sécurité, pesée, centrage, commandes de vol, systèmes, etc.
8.2.4. Etalonnages anémobaroclinométriques.
8.2.5. Performances :
- vol vertical ;
- palier ;
- montée et descente, autorotation ;
- plafond.
8.2.6. Qualités de vol :
- caractéristiques longitudinales ;
- manoeuvrabilité ;
- stabilité longitudinale, statique et dynamique ;
- stabilité latérale, statique et dynamique ;
- mesure des efforts ;
- étude des qualités de vol et lois de pilotage, par exemple à l'aide d'un aéronef à qualités de vol variables.
8.2.7. Etude du domaine de vol, niveau vibratoire, contraintes.
8.2.8. Pannes moteur :
- zone d'insécurité ;
- procédures multimoteur ;
- vitesses associées au décollage et à l'atterrissage ;
- autorotation et vitesses associées.
8.2.9. Essais moteurs :
- domaine de fonctionnement ;
- rallumage ;
- régulation.
8.2.10. Résonance sol.
8.2.11. Etudes d'aérosystèmes :
- simulation pilotée ;
- banc d'essais sol, vol ;
- treuil, élingue ;
- étude de systèmes sur hélicoptères modernes :
- systèmes intégrés ;
- systèmes d'armes ;
- pilote automatique stabilisateurs.
8.2.12. Essais particuliers :
- premier vol d'un prototype ;
- ouverture de domaine, contraintes, vibrations ;
- navalisation d'un aéronef.
8.2.13. La réception.
8.2.14. Evaluation d'hélicoptères.
Ces exercices ont pour but de développer chez les stagiaires la capacité à réunir dans des conditions limitées de temps et de moyens, les informations nécessaires pour porter un jugement sur un matériel donné pour une mission donnée. Ils sont également destinés à élargir leur expérience aéronautique.
Ils sont réalisés sur des hélicoptères présentant une large gamme de caractéristiques et de missions.
9. Sécurité
9.2.1. But :
Le but de ce cours est de donner aux stagiaires l'ensemble des éléments permettant de maintenir un niveau optimum de sécurité lors des vols effectués au cours du stage. De façon plus générale, il vise également à développer l'esprit de sécurité propre aux essais en vol.
9.2.2. Programme :
- connaissance de la plate-forme, des moyens de contrôle, des procédures ;
- connaissance des différents aéronefs ;
- le matériel de sécurité-sauvetage ;
- conférences « sécurité des vols ».
10. Circuits. - Equipements
Les spécificités des essais des systèmes ci-dessous pourront être abordées :
10.1. Composants travaillant en fatigue
10.2. Génération électrique
10.3. Génération hydraulique, freinage
10.4. Dégivrage
10.5. Oxygène
10.6. Conditionnement
TITRE II
EXERCICES PRATIQUES EN VOL
Ces exercices sont le prolongement et la mise en application des cours de pratique des essais. On s'attachera à donner aux stagiaires une expérience diversifiée sur différents types d'aéronefs et leurs systèmes, et à favoriser le travail en équipe de façon à leur faire acquérir la maîtrise de toutes les phases du vol d'essais (préparation, ordre d'essais, conduite de l'essai, exploitation, compte rendu) et des références leur permettant d'affiner et motiver leur jugement.
Les exercices types peuvent donner lieu à une démonstration, un entraînement, une exécution. Certains d'entre eux peuvent donner lieu à l'utilisation de simulateurs.
Ces exercices en vol portent sur :
1. Les techniques de travail en équipe dans les essais. - Conduite des essais.
2. Les techniques d'étalonnage.
3. Les techniques de mesure des performances :
- vol vertical ;
- palier ;
- montée et descente, autorotation ;
- plafond.
4. Les techniques de détermination des qualités de vol :
- caractéristiques longitudinales ;
- stabilité longitudinale statique et dynamique ;
- stabilité transversale, statique et dynamique ;
- manoeuvrabilité ;
- maniabilité ;
- mesure des efforts ;
- qualités de vol avec aides au pilotage ;
- étude analytique et synthétique, par exemple par l'utilisation d'aéronef à qualités de vol variables.
5. Etude du domaine de vol. - Niveau vibratoire. - Contraintes.
6. L'étude des pannes moteur :
- zones d'insécurité ;
- procédures multimoteur ;
- vitesses associées au décollage et à l'atterrissage ;
- autorotation et vitesses associées.
7. Les techniques d'essais moteur :
- domaine ;
- rallumage ;
- régulation.
8. L'étude de systèmes :
- interface homme-système sur simulateur ;
- lois de commandes de vol électriques (CDVE) ;
- systèmes divers sur avions bancs d'essais, jumelles de vision nocturne (selon disponibilité) ;
- aides au pilotage, pilote automatique, visualisations ;
- systèmes intégrés de gestion du vol ;
- systèmes d'armes.
9. L'évaluation d'hélicoptères.
10. La réception d'hélicoptères.
11. Vols d'information sur un ou plusieurs des thèmes suivants :
Treuil, élingue, vol en montagne, vols avions.
A N N E X E 2
FIXANT LES CONNAISSANCES NECESSAIRES POUR L'OBTENTION DU BREVET D'EXPERIMENTATEUR NAVIGANT D'ESSAIS A PRIVILEGES LIMITES AUX ESSAIS DE CLASSE B
OPTION AVIONS
TITRE Ier
COURS THEORIQUES
La liste des sujets traités dans chacun des chapitres constituant l'ensemble des cours théoriques est pratiquement identique à celle figurant dans le programme d'expérimentateur navigant d'essais, option Avions, toutefois ces cours se limitent à une approche théorique très simplifiée.
1. Aérodynamique
Ce cours expose les principales notions de thermodynamique et d'aérodynamique ainsi que les équations caractérisant le comportement des fluides et de l'atmosphère, dans le but de fournir les éléments nécessaires à la compréhension des cours fondamentaux « mécanique du vol » et « moteurs ».
1.1. Aérodynamique théorique
1.1.1. But :
Ce cours rappelle et précise les notions de thermodynamique et de mécanique nécessaires à l'étude d'un fluide au repos ou en mouvement. Il étudie les écoulements, les ondes de choc, établit les formules fondamentales définissant les altitudes, les vitesses, le nombre de Mach.
1.1.2. Programme :
- le fluide au repos : définition des principales grandeurs ;
- les éléments de thermodynamique ;
- la définition de l'atmosphère standard, lois de variation ;
- le fluide en mouvement : nombre de Mach, lois de Bernoulli, de Saint Venant ;
- la définition des vitesses, air, conventionnelle, équivalente et utilisation des abaques et tables de calculs ;
- l'écoulement dans une tuyère : vitesse limite, Mach critique ;
- l'onde de choc plane, l'onde de choc oblique.
1.2. Aérodynamique expérimentale
1.2.1. But :
Ce cours décrit qualitativement et quantitativement les principaux phénomènes liés à l'écoulement d'un fluide autour d'un corps. Il définit les grandeurs caractérisant ces phénomènes et établit les équations reliant ces grandeurs en insistant sur leur application aux essais en vol.
1.2.2. Programme.
1.2.2.1. Etude physique de l'écoulement de l'air :
- écoulement dans un tube de courant ;
- compressibilité.
1.2.2.2. L'aile :
- caractéristiques géométriques ;
- écoulement autour d'une aile ;
- forces aérodynamiques : portance, traînée, influence de la forme, du Mach... ;
- le moment de tangage : coefficients de moment, influence de la forme, foyer, centre de poussée ;
- la polaire.
1.2.2.3. L'avion complet :
- polaire ;
- comportement longitudinal : équilibre des forces et des moments (gouvernes libres et bloquées), rôle de l'empennage, influence du Mach ;
- comportement transversal : équilibre des forces et des moments, rôle des gouvernes.
2. Mécanique du vol
2.1. But
Ce cours présente les grandeurs et les équations permettant de décrire le mouvement d'un avion par rapport à l'air et à différents repères terrestres. Il fournit les éléments permettant de caractériser les performances et les qualités de vol d'un aéronef.
2.2. Programme
2.2.1. Introduction :
Paramètres généraux, trièdres, équations générales du vol, conventions, notations.
2.2.2. Performances :
- équation de sustentation ;
- équation de propulsion ;
- le palier ;
- performances générales en palier ;
- la montée, la descente ;
- le virage dans le plan horizontal ;
- performances en évolution ;
- marges, limites de manoeuvre ;
- le décollage, l'atterrissage.
2.2.3. Qualités de vol :
- le mouvement longitudinal : stabilité statique et dynamique, maniabilité, phugoïde, oscillation d'incidence ;
- le mouvement transversal : stabilité statique et dynamique, maniabilité ;
- la vrille.
2.2.4. Domaine de vol.
3. Moteurs
3.1. But
Ce cours est plus particulièrement orienté sur le fonctionnement des différents types de turbomachines : réacteur, turbomoteur ou turbopropulseur à turbine libre et à turbine liée, ainsi que sur les spécificités d'avionnage et de régulation des avions à réaction ou à hélices.
Il présente les différents composants d'une turbomachine, le fonctionnement et les limitations associées, les paramètres influents, les principes de régulation et les problèmes d'avionnage. En outre, sont explicités les problèmes rencontrés dans les essais en vol.
Des rappels pratiques sur les moteurs à explosion complètent ce cours.
3.2. Programme.
3.2.1. Fonctionnement des turbomachines :
- définition des différents types de turbomachines ;
- fonctionnement des différents éléments :
- entrée d'air ;
- compresseur ;
- chambre de combustion ;
- turbine ;
- tuyère ;
- rendements ;
- paramètres réduits ;
- limitations ;
- fonctionnement dans le champ compresseur et adaptation ;
- poussée du réacteur.
3.2.2. Régulation :
- principes généraux ;
- régulation des réacteurs ;
- régulation des turbopropulseurs.
3.2.3. La postcombustion.
3.2.4. Les hélices.
3.2.5. Le moteur à explosion :
- paramètres influents sur la puissance ;
- limitations ;
- utilisation des courbes de performances.
4. Mesures
4.1. But
L'objectif du cours « Mesures » est de fournir les définitions et les bases techniques nécessaires à l'exercice de la profession. Il doit faire apparaître les principales caractéristiques des installations de mesure relatives à certaines grandes catégories d'essais : performances, qualités de vol ou systèmes.
A l'issue du cours, les stagiaires devront être en mesure de participer à la rédaction d'une expression de besoin d'installation de mesure, de comprendre le rôle de ses différents composants, de pouvoir en assurer la mise en oeuvre et d'analyser l'impact des choix effectués sur l'exploitation des résultats d'essais.
4.2. Programme
Vocabulaire, termes de métrologie, définitions ; notions de précision et d'incertitude.
Généralités sur les systèmes de mesures : différents constituants, environnement dans le cadre des essais en vol, éléments généraux dimensionnants.
Notions sur les techniques de base : codage, échantillonnage, multiplexage ; cette partie comportera un aspect théorique.
Description des composants de l'installation de mesure, techniques associées.
L'acquisition, la génération des messages : description des différents formats.
La synchronisation, la génération du temps « Bord ».
L'enregistrement, la restitution des informations en temps réel et en temps différé.
La télémesure : constituants de la chaîne, conditions d'emploi, types d'utilisation.
Les systèmes de restitution de trajectoire.
5. Règlements. - Qualification des aéronefs militaires
Certification des aéronefs civils
5.1. But
Ce cours doit permettre de connaître l'existence et le champ d'application des principales dispositions réglementaires relatives aux essais en vol sur les plans techniques et juridiques (réglementations nationales et étrangères).
En ce qui concerne plus particulièrement les programmes militaires, ce cours traite de la nature et des processus d'élaboration des « Fiches de caractéristiques militaires ». Il évoque les exigences contractuelles et les « spécifications techniques ». Il présente le processus de qualification.
En ce qui concerne plus particulièrement les aéronefs civils, ce cours évoque les différents règlements de certification et présente l'organisation des travaux correspondants.
5.2. Programme
Organismes responsables.
Portée, évolution des règlements.
Etude des règlements civils en vigueur (certification FAR, JAR, réception).
Conduite d'un programme militaire : fiches caractéristiques, exigences contractuelles, qualification, réception.
Réglementation applicable aux essais en vol.
Nota. - L'étude détaillée de certaines parties des règlements de certification sera explicitée dans le cadre du cours « Pratique des essais ».
6. Les systèmes
Ce cours introduit la notion de système et décrit les caractéristiques et limitations générales inhérentes à tout système.
Il présente les principaux concepts, sous-ensembles et ensembles d'équipements sur lesquels repose l'aéronautique moderne : commandes de vol électriques, systèmes de navigation, aides à la conduite du vol, systèmes d'armes, moyens liés à la mission, ergonomie des postes de pilotage, dans le domaine civil et militaire.
Pour chaque système ou sous-système, le principe de fonctionnement sera rappelé. Les principales caractéristiques (fonctionnalités, performances, limitations) en seront décrites d'un point de vue utilisateur, en identifiant particulièrement celles qui sont mesurables ou évaluables. Les méthodes et moyens d'essais associés seront présentés.
A l'issue du cours, le stagiaire doit être capable de définir et réaliser les essais permettant de caractériser le domaine de fonctionnement et d'utilisation ainsi que les performances des systèmes ou sous-systèmes d'aéronefs. Il sera en mesure d'utiliser les résultats d'essais pour porter un avis pertinent sur les conditions d'utilisation et les performances de ces systèmes.
L'instruction portera sur les principes généraux suivants :
- asservissements, critères de stabilité ;
- la sécurité des systèmes et leur intégration ;
- utilisation des moyens de simulation, des bancs d'intégration.
Certains des systèmes énumérés ci-après seront plus particulièrement étudiés :
- pilotes automatiques, aides au pilotage, systèmes de gestion du vol ;
- commandes de vol électriques, lois de pilotage ;
- avionique, viseur tête haute, écrans de visualisation, symbologie ;
- systèmes de navigation ;
- les radars ;
- les systèmes d'armes et les conduites de tir ;
- les contre-mesures ;
- les systèmes optroniques.
Dans le cas d'une formation limitée aux avions de transport, seuls les systèmes concernant les avions civils seront abordés.
7. Facteurs humains
7.1. But
Ce cours vise à donner aux stagiaires les outils essentiels nécessaires à l'évaluation de l'adaptation à l'homme des systèmes et des interfaces associées.
7.2. Programme
Eléments de physiologie aéronautique, d'anthropométrie et d'ergonomie basique.
Bases de l'ergonomie cognitive (charge de travail, erreur, représentation mentale) et étude des facteurs influents (culture, expérience, fatigue).
Pratique de l'évaluation (scénario, acteurs, observateurs, critères de complexité ergonomique).
Application pratique : évaluation d'une interface en simulation.
8. Pratique des essais
8.1. But
Enseigner les méthodes d'essais et les contraintes liées aux moyens utilisés.
Le cours de pratique des essais est la synthèse de tous les autres cours de base. Chaque exercice type y est traité depuis les fondements théoriques jusqu'à la rédaction du rapport d'essai ou du compte rendu de vol en passant par les problèmes d'exécution du vol et ceux concernant l'exploitation des mesures.
Des exercices types, spécialement démonstratifs, sont choisis pour acquérir et développer les méthodes de travail en équipe d'essais. Ces exercices mettent particulièrement en évidence les notions de sécurité, d'efficacité et de qualité de mesures. Ils développent également l'esprit critique, les qualités d'analyse et de synthèse et les capacités à présenter des résultats. Certains de ces exercices comportent la démonstration d'exigences réglementaires. Dans le cas où, pour un thème donné, d'autres méthodes d'essais existent, elles sont évoquées.
A ces exercices de base s'ajoutent des essais moteurs, des études d'aérosystèmes ainsi que des exercices de réception des avions.
8.2. Programme
8.2.1. Le vol d'essais :
Préparation, exécution, exploitation du vol d'essais. L'équipe d'essais : responsabilités de chaque membre de l'équipe.
8.2.2. La conduite d'essais.
8.2.3. Identification de l'aéronef : visite de sécurité, pesée, centrage, commandes de vol, systèmes, etc.
8.2.4. Etalonnages (anémobarométrique, d'incidence...).
8.2.5. Performances :
- performances en palier ;
- performances en montée ;
- performances en évolution, manoeuvrabilité ;
- performances au décollage et à l'atterrissage.
8.2.6. Qualités de vol :
- effets initiaux des commandes de vol ;
- changements de configuration ;
- stabilité longitudinale, statique et dynamique ;
- stabilité transversale, statique et dynamique ;
- maniabilité longitudinale ;
- maniabilité latérale ;
- vitesses minimales de contrôle (VMC) ;
- décrochages ;
- performances et vitesses associées au décollage avec panne moteur ;
- vrilles (sauf dans le cas d'une formation limitée aux avions de transport).
8.2.7. Essais moteurs :
- domaine de fonctionnement ;
- rallumage ;
- régulation.
8.2.8. Etudes d'aérosystèmes :
- simulation pilotée, interface homme-système ;
- bancs d'essais, sol, vol ;
- étude de systèmes sur avions modernes :
- systèmes intégrés ;
- systèmes d'armes (sauf dans le cas d'une formation limitée aux avions de transport) ;
- aides au pilotage, pilote automatique :
- commandes de vol électriques.
8.2.9. La réception.
9. Sécurité
9.1. But
Le but de ce cours est de donner aux stagiaires l'ensemble des éléments permettant de maintenir un niveau optimum de sécurité lors des vols effectués au cours du stage. De façon plus générale, il vise également à développer l'esprit de sécurité propre aux essais en vol.
9.2. Programme
Connaissance de la plate-forme, des moyens de contrôle, des procédures.
Connaissance des différents aéronefs.
Le matériel de sécurité-sauvetage.
Conférences « sécurité des vols ».
10. Circuits. - Equipements
Les spécificités des essais des systèmes ci-dessous pourront être abordées :
10.1. Génération électrique
10.2. Génération hydraulique, freinage
10.3. Conditionnement, pressurisation
10.4. Dégivrage
10.5. Oxygène
TITRE II
EXERCICES PRATIQUES EN VOL
Ces exercices sont le prolongement et la mise en application des cours de pratique des essais. On s'attachera à donner aux stagiaires une expérience diversifiée sur différents types d'aéronefs et leurs systèmes, et à favoriser le travail en équipe de façon à leur faire acquérir la maîtrise de toutes les phases du vol d'essais ( préparation, ordre d'essais, conduite de l'essai, exploitation, compte rendu) et des références leur permettant d'affiner et de motiver leur jugement.
Les exercices type peuvent donner lieu à une démonstration, un entraînement, une exécution. Certains d'entre eux peuvent donner lieu à l'utilisation de simulateurs.
La liste des exercices est pratiquement identique à celle figurant dans le programme d'expérimentateur navigant d'essais, option Avions ; toutefois, il est demandé aux stagiaires de n'en maîtriser la conduite que pour ceux relevant de la classification d'essais B.
Ces exercices portent sur :
1. Les techniques de travail en équipe dans les essais. - Conduite des essais.
2. Les techniques d'étalonnage.
3. Les techniques de mesure des performances :
- performances en palier ;
- performances en évolution ;
- performances en montée ;
- performances au décollage.
4. Les techniques de vérification des qualités de vol :
- effets initiaux des commandes de vol, changements de configuration ;
- stabilité longitudinale, statique et dynamique ;
- stabilité transversale, statique et dynamique ;
- maniabilité longitudinale, latérale ;
- décrochages ;
- vitesses minimales de contrôle (VMC) ;
- vrilles (sauf dans le cas d'une formation limitée aux avions de transport).
5. Etude du domaine de vol.
6. Les techniques d'essais moteur :
- domaine de fonctionnement ;
- rallumages ;
- régulation.
7. L'étude de systèmes :
- interface homme-système sur simulateur ;
- lois de commandes de vol électriques (CDVE) ;
- systèmes divers sur aéronefs bancs d'essais (selon disponibilité) ;
- aides au pilotage, pilote automatique, visualisations ;
- systèmes intégrés de gestion du vol ;
- systèmes d'armes (sauf dans le cas d'une formation limitée aux avions de transport).
8. La réception d'avion.
9. Vols d'information : sur un ou plusieurs des thèmes suivants :
Planeurs, hélicoptères et aéronefs divers.

A N N E X E 2 B I S
FIXANT LES CONNAISSANCES NECESSAIRES POUR L'OBTENTION DU BREVET D'EXPERIMENTATEUR NAVIGANT D'ESSAIS A PRIVILEGES LIMITES AUX ESSAIS DE CLASSE B
OPTION HELICOPTERES
TITRE Ier
COURS THEORIQUES
La liste des sujets traités dans chacun des chapitres constituant l'ensemble des cours théoriques est pratiquement identique à celle figurant dans le programme d'expérimentateur navigant d'essais, option Hélicoptères, toutefois ces cours se limitent à une approche théorique très simplifiée.
1. Aérodynamique
Ce cours expose les principales notions de thermodynamique et d'aérodynamique, ainsi que les équations caractérisant le comportement des fluides et de l'atmosphère, dans le but de fournir les éléments nécessaires à la compréhension des cours fondamentaux « mécanique du vol » et « moteurs ».
1.1. Aérodynamique théorique
1.1.1. But :
Ce cours rappelle et précise les notions de thermodynamique et de mécanique nécessaires à l'étude d'un fluide au repos ou en mouvement. Il étudie les écoulements, les ondes de choc, établit les formules fondamentales définissant les altitudes, les vitesses, le nombre de Mach.
1.1.2. Programme :
- le fluide au repos : définition des principales grandeurs ;
- les éléments de thermodynamique ;
- la définition de l'atmosphère standard, lois de variation ;
- le fluide en mouvement : nombre de Mach, lois de Bernoulli, de Saint Venant ;
- la définition des vitesses, air, conventionnelle, équivalente et utilisation des abaques et tables de calculs ;
- l'écoulement dans une tuyère : vitesse limite, Mach critique ;
- l'onde de choc plane, l'onde de choc oblique.
1.2. Aérodynamique expérimentale
1.2.1. But :
Ce cours décrit qualitativement et quantitativement les principaux phénomènes liés à l'écoulement d'un fluide autour d'un corps. Il définit les grandeurs caractérisant ces phénomènes et établit les équations reliant ces grandeurs en insistant sur leur application aux essais en vol.
1.2.2. Programme.
1.2.2.1. Etude physique de l'écoulement de l'air :
- écoulement dans un tube de courant ;
- compressibilité.
1.2.2.2. Les profils d'aile :
- caractéristiques géométriques ;
- écoulement autour d'une aile ;
- forces aérodynamiques : portance, traînée, influence de la forme, du Mach... ;
- le moment de tangage : coefficients de moment, influence de la forme, foyer, centre de poussée ;
- polaires de Lilienthal et Eiffel.
2. Mécanique du vol
2.1. But
Le cours présente les grandeurs et les équations permettant de décrire le mouvement d'un hélicoptère par rapport à l'air et à différents repères terrestres. Il fournit les éléments permettant de caractériser les performances et les qualités de vol d'un aéronef.
2.2. Programme
2.2.1. Introduction :
Paramètres généraux, trièdres, équations générales du vol, conventions, notations.
2.2.2. Performances :
- le rotor en vol stationnaire, vitesse induite, puissance induite ;
- le rotor en vol vertical ;
- le rotor en autorotation ;
- la translation, bilan de puissance.
2.2.3. Qualités de vol :
- mécanique du rotor, battements, traînée ;
- rotor rigide, articulé, pendulaire. solutions nouvelles ;
- équilibre du rotor en stationnaire et en translation ;
- stabilité longitudinale et latérale statique ;
- maniabilité, stabilité longitudinale et transversale dynamique.
2.2.4. Domaine de vol, vibrations, contraintes.
3. Moteurs
3.1. But
Ce cours est plus particulièrement orienté sur le fonctionnement des différents types de turbomachines : turbomoteur ou turbopropulseur à turbine libre et à turbine liée, ainsi que sur les spécificités d'avionnage et de régulation des hélicoptères.
Il présente les différents composants d'une turbomachine, le fonctionnement et les limitations associées, les paramètres influents, les principes de régulation et les problèmes d'avionnage. En outre, sont explicités les problèmes rencontrés dans les essais en vol.
Des rappels pratiques sur les moteurs à explosion, complètent ce cours.
3.2. Programme
3.2.1. Fonctionnement des turbomachines :
- définition des différents types de turbomachines ;
- fonctionnement des différents éléments :
- entrée d'air ;
- compresseur ;
- chambre de combustion ;
- turbine ;
- tuyère ;
- rendements ;
- paramètres réduits ;
- limitations ;
- fonctionnement dans le champ compresseur et adaptation.
3.2.2. Régulation :
- principes généraux ;
- régulation hydromécanique ;
- régulation numérique.
3.2.3. Avionnage d'un turbo moteur sur hélicoptère :
- entrée d'air ;
- circuit carburant ;
- drainage ventilation.
3.2.4. Le moteur à explosion :
- paramètres influents sur la puissance ;
- limitations ;
- utilisation des courbes de performances.
4. Mesures
4.1. But
L'objectif du cours « Mesures » est de fournir les définitions et les bases techniques nécessaires à l'exercice de la profession. Il doit faire apparaître les principales caractéristiques des installations de mesure relatives à certaines grandes catégories d'essais : performances, qualités de vol ou systèmes.
A l'issue du cours les stagiaires devront être en mesure de participer à la rédaction d'une expression de besoin d'installation de mesure, de comprendre le rôle de ses différents composants, de pouvoir en assurer la mise en oeuvre et d'analyser l'impact des choix effectués sur l'exploitation des résultats d'essais.
4.2. Programme
Vocabulaire, termes de métrologie, définitions, notions de précision et d'incertitude.
Généralités sur les systèmes de mesures : différents constituants, environnement dans le cadre des essais en vol, éléments généraux dimensionnants.
Les techniques de base : codage, échantillonnage, multiplexage ; cette partie comportera un aspect théorique.
Description des composants de l'installation de mesure, techniques associées.
L'acquisition, la génération des messages : description des différents formats.
La synchronisation, la génération du temps « bord ».
L'enregistrement, la restitution des informations en temps réel et en temps différé.
La télémesure : constituants de la chaîne, conditions d'emploi, types d'utilisation.
Les systèmes de restitution de trajectoire.
5. Règlements. - Qualification des aéronefs militaires
Certification des aéronefs civils
5.1. But
Ce cours doit permettre de connaître l'existence et le champ d'application des principales dispositions réglementaires relatives aux essais en vol sur les plans techniques et juridiques (réglementations nationales et étrangères).
En ce qui concerne plus particulièrement les programmes militaires, ce cours traite de la nature et des processus d'élaboration des « Fiches de caractéristiques militaires ». Il évoque les exigences contractuelles et les « Spécifications techniques ». Il présente le processus de qualification.
En ce qui concerne plus particulièrement les aéronefs civils, ce cours évoque les différents règlements de certification et présente l'organisation des travaux correspondants.
5.2. Programme
Organismes responsables.
Portée, évolution des règlements.
Etude des règlements civils en vigueur (certification FAR, JAR, réception).
Conduite d'un programme militaire : fiches caractéristiques, exigences contractuelles, qualification, réception.
Réglementation applicable aux essais en vol.
Nota. - L'étude détaillée de certaines parties des règlements de certification sera explicitée dans le cadre du cours « Pratique des essais ».
6. Les systèmes
Ce cours introduit la notion de système et décrit les caractéristiques et limitations générales inhérentes à tout système.
Il présente les principaux concepts, sous-ensembles et ensembles d'équipements sur lesquels repose l'aéronautique moderne : commandes de vol électriques, systèmes de navigation, aides à la conduite du vol, systèmes d'armes, moyens liés à la mission, ergonomie des postes de pilotage, dans le domaine civil et militaire.
Pour chaque système ou sous-système, le principe de fonctionnement sera rappelé. Les principales caractéristiques (fonctionnalités, performances, limitations) en seront décrites d'un point de vue utilisateur, en identifiant particulièrement celles qui sont mesurables ou évaluables. Les méthodes et moyens d'essais associés seront présentés.
A l'issue du cours, le stagiaire doit être capable de définir et de réaliser les essais permettant de caractériser le domaine de fonctionnement et d'utilisation ainsi que les performances des systèmes ou sous-systèmes d'aéronefs. Il sera en mesure d'utiliser les résultats d'essais pour porter un avis pertinent sur les conditions d'utilisation et les performances de ces systèmes.
L'instruction portera sur les principes généraux suivants :
- asservissements, critères de stabilité ;
- la sécurité des systèmes et leur intégration ;
- utilisation des moyens de simulation, des bancs d'intégration.
Certains des systèmes énumérés ci-après seront plus particulièrement étudiés :
- pilotes automatiques, aides au pilotage, systèmes de gestion du vol ;
- commandes de vol électriques, lois de pilotage ;
- avionique, viseur tête haute, écrans de visualisation, symbologie ;
- systèmes de navigation ;
- les radars ;
- les systèmes d'armes et les conduites de tir ;
- les contre mesures ;
- les systèmes optroniques.
7. Facteurs humains
7.1. But
Ce cours vise à donner aux stagiaires les outils essentiels nécessaires à l'évaluation de l'adaptation à l'homme des systèmes et des interfaces associées.
7.2. Programme
Eléments de physiologie aéronautique, d'anthropométrie et d'ergonomie basique.
Bases de l'ergonomie cognitive (charge de travail, erreur, représentation mentale) et étude des facteurs influents (culture, expérience, fatigue).
Pratique de l'évaluation (scénario, acteurs, observateurs, critères de complexité ergonomique).
Application pratique : évaluation d'une interface en simulation.
8. Pratique des essais
8.1. But
Enseigner les méthodes d'essais et les contraintes liées aux moyens utilisés.
Le cours de pratique des essais est la synthèse de tous les autres cours de base. Chaque exercice type y est traité depuis les fondements théoriques jusqu'à la rédaction du rapport d'essai ou du compte rendu de vol en passant par les problèmes d'exécution du vol et ceux concernant l'exploitation des mesures.
Des exercices types, spécialement démonstratifs, sont choisis pour acquérir et développer les méthodes de travail en équipe d'essais. Ces exercices mettent particulièrement en évidence les notions de sécurité, d'efficacité et de qualité de mesures. Ils développent également l'esprit critique, les qualités d'analyse et de synthèse, et les capacités à présenter des résultats. Certains de ces exercices comportent la démonstration d'exigences réglementaires. Dans le cas où, pour un problème donné, d'autres méthodes d'essais existent, elles sont évoquées.
A ces exercices de base s'ajoutent des essais moteurs, des études d'aérosystèmes ainsi que des exercices de réception des hélicoptères.
8.2. Programme
8.2.1. Le vol d'essais :
Préparation, exécution, exploitation du vol d'essais. L'équipe d'essais : responsabilités de chaque membre de l'équipe.
8.2.2. La conduite d'essais.
8.2.3. Identification de l'aéronef : visite de sécurité, pesée, centrage, commandes de vol, systèmes, etc.
8.2.4. Etalonnages anémobaroclinométriques.
8.2.5. Performances :
- vol vertical ;
- palier ;
- montée et descente, autorotation ;
- plafond.
8.2.6. Qualités de vol :
- caractéristiques longitudinales ;
- manoeuvrabilité ;
- stabilité longitudinale, statique et dynamique ;
- stabilité latérale, statique et dynamique.
8.2.7. Etude du domaine de vol, niveau vibratoire, contraintes.
8.2.8. Démonstration de pannes moteur :
- zones d'insécurité ;
- procédures multimoteurs.
8.2.9. Essais moteurs :
- vérification du domaine de fonctionnement ;
- rallumage ;
- régulation.
8.2.10. Résonance sol.
8.2.11. Etudes d'aérosystèmes :
- simulation pilotée, interface homme-système ;
- banc d'essais sol, vol ;
- treuil, élingue ;
- étude de systèmes sur hélicoptères modernes :
- systèmes intégrés ;
- systèmes d'armes ;
- pilote automatique, stabilisateurs.
8.2.12. La réception.
9. Sécurité
9.1. But
Le but de ce cours est de donner aux stagiaires l'ensemble des éléments permettant de maintenir un niveau optimum de sécurité lors des vols effectués au cours du stage. De façon plus générale, il vise également à développer l'esprit de sécurité propre aux essais en vol.
9.2. Programme
Connaissance de la plate-forme, des moyens de contrôle, des procédures.
Connaissance des différents aéronefs.
Le matériel de sécurité-sauvetage.
Conférences « sécurité des vols ».
10. Circuits. - Equipements
Les spécificités des essais des systèmes ci-dessous pourront être abordées :
10.1. Génération électrique
10.2. Génération hydraulique, freinage
10.3. Dégivrage
10.4. Oxygène
10.5. Conditionnement
TITRE II
EXERCICES PRATIQUES EN VOL
Ces exercices sont le prolongement et la mise en application des cours de pratique des essais. On s'attachera à donner aux stagiaires une expérience diversifiée sur différents types d'aéronefs et leurs systèmes, et à favoriser le travail en équipe de façon à leur faire acquérir la maîtrise de toutes les phases du vol d'essais (préparation, ordre d'essais, conduite de l'essai, exploitation, compte rendu) et des références leur permettant d'affiner et motiver leur jugement.
Les exercices types peuvent donner lieu à une démonstration, un entraînement, une exécution. Certains d'entre eux peuvent donner lieu à l'utilisation de simulateurs.
La liste des exercices est pratiquement identique à celle figurant dans le programme d'expérimentateur navigant d'essais, option Hélicoptères ; toutefois, il est demandé aux stagiaires de n'en maîtriser la conduite que pour ceux relevant de la classification d'essais B.
Ces exercices en vol portent sur :
1. Les techniques de travail en équipe dans les essais. - Conduite des essais.
2. Les techniques d'étalonnage.
3. Les techniques de mesure des performances :
- vol vertical ;
- palier ;
- montée et descente, exploitation ;
- plafond.
4. Les techniques de vérification des qualités de vol :
- information sur les caractéristiques longitudinales ;
- information sur la stabilité longitudinale statique et dynamique ;
- information sur la stabilité transversale statique et dynamique ;
- manoeuvrabilité ;
- maniabilité longitudinale, latérale ;
- mesure des efforts ;
- qualités de vol avec aides au pilotage.
5. Etude du domaine de vol. - Niveau vibratoire. - Contraintes.
6. Démonstration de pannes moteur :
- zones d'insécurité ;
- procédures multimoteurs.
7. Les techniques d'essais moteur :
- domaine ;
- rallumage ;
- régulation.
8. L'étude de systèmes :
- interface homme-système sur simulateur ;
- lois de commandes de vol électriques (CDVE) ;
- systèmes divers sur aéronef bancs d'essais, jumelles de vision nocturne (selon disponibilité) ;
- aides au pilotage. - Pilote automatique. - Visualisations ;
- systèmes intégrés de gestion du vol ;
- systèmes d'armes.
9. La réception d'hélicoptères.
10. Vols d'informations sur un ou plusieurs des thèmes suivants :
Treuil, élingue, vol en montagne, vols avions.
A N N E X E 3
FIXANT LE PROGRAMME ET LE REGIME DES EXAMENS POUR L'OBTENTION DU BREVET D'EXPERIMENTATEUR NAVIGANT D'ESSAIS
Article unique
L'examen de fin de stage exigé pour l'obtention du brevet d'expérimentateur navigant d'essais comporte des épreuves théoriques et des épreuves pratiques.
Les diverses matières et leurs coefficients sont fixés comme suit :