AEROSUP Le 02 Décembre 2020 Devoir ‘Limitations au décollage’ Données avion : Type avion : B737-700 DOW : 40 156 Kg MTOW : 69 399 Kg MZFW : 54 657 Kg MLW : 58 059 Kg Données Chargement : PAX = 50 Mâles / 40 Femelles / 15 Enfants Bagage=2000 Kg Fret=3000 Kg Poste= 50 Kg Données infrastructure et environnement piste : – RWY: Dry – Longueur piste disponible = 2 800 m – Pente piste = + 1% (UP) –Zp=3000 ft– T° = 30 °C – Vent = 25 kt (Head wind) Hauteur obstacle = 60 m Distance obstacle du point de LF = 7 000 m Données étape : Distance étape = 1400 Nm Vent = 35 (Head wind) FL = 370 T° = ISA Données dégagement : Distance dégagement = 200 Nm Ve = 25 (Head wind) 1 - Déterminer la masse maxi optimale (Limitation du jour), la nature de la limitation et le braquage des volets correspondant 2 - Déterminer la quantité de carburant au décollage nécessaire pour faire l’étape 3 - Déterminer la masse de l’avion en : a- fin de montée (TOC) b- au début de la descente (TOD) c- à 60 Nm du terrain de départ d- à 500 Nm du terrain de départ 4 - Etablir le devis de masse - Load Sheet (imprimé en annexe 1) 5 - Etablir la feuille de centrage - Trim Sheet (imprimé en annexe 2) AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 1 1. Déterminer la masse maximale optimale (Limitation du jour), la nature de la limitation et le braquage des volets correspondant a) Limitation piste • Flaps 1 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation piste, pour un braquage des volets : Flaps 1, égale à 70 000 Kg. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 2 • Flaps 5 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation piste, pour un braquage des volets : Flaps 5, égale à 72 000 Kg. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 3 • Flaps 10 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation piste, pour un braquage des volets : Flaps 10, égale à 73 000 Kg. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 4 b) Limitation pente • Flaps 1 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation pente, pour un braquage des volets : Flaps 1, égale à 71 000 Kg. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 5 • Flaps 5 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation pente, pour un braquage des volets : Flaps 5, égale à 69 000 Kg. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 6 • Flaps 10 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation pente, pour un braquage des volets : Flaps 10, égale à 63 000 Kg. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 7 c) Limitation obstacle • Flaps 1 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation obstacle, pour un braquage des volets : Flaps 1, égale à 71 000 Kg. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 8 • Flaps 5 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation obstacle, pour un braquage des volets : Flaps 5, égale à 70 000 Kg. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 9 • Flaps 10 D’après le tracé sur l’abaque ci-dessus, nous trouvons la valeur de la limitation obstacle, pour un braquage des volets : Flaps 10, égale à 65 000 Kg. Flaps 1 Limitation Piste Limitation Pente Limitation Obstacle Limitation Pneu 70 000 Kg 71 000 Kg 71 000 Kg 69 399 Kg Flaps 5 72 000 Kg 69 000 Kg 70 0000 Kg 69 399 Kg Flaps 10 73 000 Kg 63 000 Kg 65 000 Kg On analyse le tableau, pour chaque limitation à chaque braquage des volets et on prend sur chaque horizontale, la valeur la plus grande (en jaune). Ensuite, parmi ces valeurs obtenues, on cherche verticalement, la plus petite valeur (en bleu). Cette valeur représente la limitation du jour, qui correspond à la limitation pneu, qui est également la masse maximale de structure au décollage pour un braquage des volets : Flaps 1 et Flaps 5. AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 10 2. Quantité de carburant nécessaire pour faire l’étape Calcul du TOFUEL π»πΆππΌπ¬π³ = π»πππ + π%π»πππ + π¨π³π»πΉ + π―πππ • Détermination du Hold Fuel π΄πΏπ = π΄ππΉπ π΄ππΉπ = π·πππ + π΅ππππππ + πΉπππ‘ + πππ π‘π + ππ΄π π΄ππΉπ = 40 156 + 2000 + 3000 + 50 + (88 ∗ 50) + (70 ∗ 40) + (35 ∗ 15) π¨πππΎ = ππ πππ π²π A 1500ft, on a par interpolation: 55 AZFW = 52.931 T 50 2030 X 1870 π = 2030 − (2030 − 1870) ∗ (55 − 52.931) 5 π = 1963.792 Kg/HR Pendant 30min, π»πππ = π 1963.792 = 2 2 π―πππ = πππ π²π AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 11 • Détermination du Alternate Fuel (ALTR) π΄πΏπ = π΄ππΉπ + π»πππ π΄πΏπ = 52 931 + 982 π¨π³πΎ = ππ πππ π²π βΉ π¨π³π»πΉ = ππππ π²π AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 12 • Détermination du Trip Fuel π΄πΏπ = π΄ππΉπ + π»πππ + π΄πΏππ π΄πΏπ = 52 931 + 982 + 1600 π¨π³πΎ = ππ πππ π²π βΉ π»πππ ππππ = ππππ π²π Donc, le πππΉππΈπΏ = 8500 + 5%(8500) + 1600 + 982 π»πΆππΌπ¬π³ = ππ πππ π²π De là, on peut en déduire le ATOW = AZFW + TOFUEL π΄πππ = 52 931 + 11 507 π¨π»πΆπΎ = ππ πππ π²π AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 13 On peut également faire apparaitre la partie de calcul carburant de la PPV : • • • • D’après le Long Range Cruise Trip Fuel and Time, on obtient la durée de l’étape égale à 3.5HR = 3.5 * 60 min. Ce qui nous donne 210 min, convertit en heure donne 3h30min. La durée du CNTG (5%Trip) représente également 5% de la durée de l’étape, à savoir : π% ∗ (πππ) = ππ. ππππ ≈ πππππ D’après le Long Range Cruise Short Trip Fuel and Time, on obtient la durée du dégagement égale à 0.65HR = 0.65 * 60 min. Ce qui nous donne πππππ. La durée du Hold est de 30 min, comme il a été fait à la question 2.a), lors de la détermination du Hold Fuel. #FUEL Fuel (Kg) Time (HH.MM) Trip 8500 03.30 CNTG 425 00.11 ALTR 1600 00.39 Hold 982 00.30 TOFUEL 11 507 04.50 3. Détermination de la masse de l’avion AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 14 a) Masse de l’avion au TOC π΄π»πΆπͺ = π¨π»πΆπΎ − ππππ ππ π»πΆπͺ ππππΆ = π΄πππ − πΆππππ πΉπ’ππ On va déterminer le Climb Fuel par une interpolation : 65 ATOW = 64.438 T 60 1600 Climb Fuel 1400 πΆππππ πΉπ’ππ = 1600 − (1600 − 1400) ∗ (65 − 63.663) 5 πͺππππ ππππ = ππππ π²π ππππΆ = 64 438 − 1578 π΄π»πΆπͺ = ππ πππ π²π AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 15 b) La masse TOD de l’avion π΄π»πΆπ« = π¨π³πΎ + π«ππππππ ππππ ππππ· = π΄πππ − ππππ + π·ππ ππππ‘ πΉπ’ππ D’après le tableau ci-dessus, le Descent Fuel a comme valeur : 350 Kg. Donc, ππππ· = 64 438 − 8500 + 350 π΄π»πΆπ« = ππ πππ π²π AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 16 c) Masse de l’avion à 60 Nm du terrain de départ - Détermination du Climb Distance : a 65 ATOW = 64.438 T 60 109 Climb Distance 96 πΆππππ π·ππ π‘ππππ = 109 − (109 − 96) ∗ (65 − 64.438) 5 πͺππππ π«πππππππ = ππππ΅π Le résultat ci-dessus montre que à 60 Nm, l’avion est encore en montée, puisque la distance de montée (Climb Distance) est supérieure à la distance qui nous intéresse (60 Nm), donc : π΄ππ = π¨π»πΆπΎ − ππππ ππ (πππ΅π) πΉπ’ππ π‘π (60ππ) = 60 ∗ πΆπππππΉπ’ππ πΆπππππ·ππ π‘ππππ π60 = 64 438 − 60 ∗ 1578 108 π΄ππ = ππ πππ π²π AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 17 d) Masse de l’avion à 500 Nm du terrain de départ π΄πππ = π΄π»πΆπͺ − ππππ ππ (ππππ΅π) πΉπ’ππ π‘π (500ππ) = πππ‘πππΉπ’πππΉπππ€ ∗ π π= - π· , ππ£ππ π· = 500 − πΆππππ π·ππ π‘ππππ πΎππ΄π − ππ Détermination des valeurs du KTAS et du Total Fuel Flow AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 18 Par interpolation, on a : 65 MTOC = 62.860 T 60 449 KTAS 443 1141 FF/ENG 1055 πΎππ΄π = 449 − (449 − 443) ∗ (65 − 62.860) 5 π²π»π¨πΊ = πππ π²π πΉπΉ/πΈππΊ = 1141 − (1141 − 1055) ∗ (65 − 62.860) = 1104.192 πΎπ/πΈππΊ 5 πππ‘πππΉπ’πππΉπππ€ = πΉπΉ/πΈππΊ ∗ ππππ πΈππΊ πππ‘πππΉπ’πππΉπππ€ = 1104.192 ∗ 2 π»ππππππππππππ = ππππ π²π - En regroupant tous les éléments de réponse, on a : πΉπ’ππ π‘π (500ππ) = πππ‘πππΉπ’πππΉπππ€ ∗ 500 − πΆππππ π·ππ π‘ππππ πΎππ΄π − ππ πΉπ’ππ π‘π (500ππ) = 2208 ∗ 500 − 108 446 − 35 ππππ ππ (ππππ΅π) = ππππ π²π Finalement, π500 = 62 860 − 2106 π΄πππ = ππ πππ π²π AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 19 4. Devis de masse – Load Sheet AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 20 5. Feuille de centrage – Trim Sheet - Répartition des masses dans les soutes FWD(AFT) Loweri = Max i ch arg e 4 ο₯ Max i =1 FWD Lower1 = 888 i 5050 2006 + 3174 FWD Lower1 = 866 Kg FWD Lower2 = 1118 5050 2006 + 3174 FWD Lower2 = 1090 Kg AFT Lower3 = 2409 5050 2006 + 3174 AFT Lower3 = 2349 Kg AFT Lower4 = 763 5050 2006 + 3174 AFT Lower4 = 744 Kg - Répartition des passagers Cabinei = Max i PAX 3 ο₯ Max i =1 i 105 141 Cabine1 = 20 pax Cabine1 = 27 105 141 Cabine 2 = 40 pax Cabine 2 = 54 105 141 Cabine3 = 45 pax Cabine3 = 60 AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 21 (1): %MAC(ATOW) = 21.9% (2): %MAC(ALW) = 20.5% (3): %MAC(AZFW) = 20.2% AMROINE Kateb AEROSUP 4E ANNEE 22
