11.5.2

Système de gestion du vol automatique (AFS)

Identifier les composants de l'AFS (FMS, autopilot, flight director, auto-thrust, flight envelope) et leurs objectifs (sécurité, économie de carburant, réduction de la charge de travail des pilotes).

Enveloppe de vol et lois de protection

Décrire le domaine de vol (limites de vitesse, facteur de charge, altitude) et les lois de protection (alpha floor max, beta max, over speed, bank hold) assurant la sécurité de l'appareil.

Types de pilotage

Différencier les quatre types de pilotage (manuel, automatique, transparent, semi-automatique) selon le niveau d'intervention du pilote et le rôle du système automatisé.

Boucles d'asservissement et loi PID

Expliquer le principe des boucles d'asservissement (comparaison consigne/résultat, calcul de l'écart $\varepsilon$) et la loi de pilotage $\beta = K_1 \varepsilon + K_2 \frac{d\varepsilon}{dt} + K_3 \int \varepsilon dt$.

Architecture des chaînes de pilotage

Décrire le synoptique des trois chaînes de contrôle (longitudinale/tangage, latérale/roulis, verticale/lacet) comprenant calculateurs, actionneurs (vérins/servomoteurs) et détecteurs, ainsi que le rôle du yaw damper.

Modes du pilote automatique

Identifier les modes de base, supérieurs et de protection, ainsi que les modes latéraux (HDG, VOR/LOC, NAV, TRK) et longitudinaux (V/S, IAS/MACH, G/S, TURBULENCE/SOFT RIDE, CWS).

Architecture de l'auto-throttle

Décrire le système auto-throttle (ATS), unique sous-système non redondé de l'AFS, et ses objectifs (maintien de vitesse, réduction automatique à 20 ft en approche, maintien N1, remise de gaz).

Modes de l'auto-throttle

Différencier les modes SPD SEL (maintien vitesse), LAND (réduction poussée à 20 ft), N1 (maintien vitesse de rotation moteur) et N1 GO/AROUND (remise de gaz automatique).

Commandes et surclassement de l'ATS

Expliquer l'utilisation du bouton débrayage rapide (désarme sans couper ATS), du levier N1 GO/AROUND, et le surclassement manuel via les bielles dynamométriques.

Lois d'engagement et désengagement

Décrire les conditions nécessaires à l'engagement du PA (disponibilité des informations, contrôle des commandes) et les deux modes de désengagement (manuel par bouton au manche, automatique sur défaut système).

Antennes HF et couplage

Expliquer le fonctionnement du coupleur d'antenne (boîtier pressurisé, accord électronique), l'interlock HF (interdiction émission simultanée sur une antenne) et les précautions d'utilisation (distance 3-5 m, durée max 5 min, interdiction pendant les pleins).

Communications satellitaires SATCOM

Comparer les systèmes Inmarsat (géostationnaire, 1,2-10,5 Kbit/s, ±80° latitude) et Iridium (66 satellites orbite basse, couverture mondiale, 2,4 Kbit/s), et décrire l'installation (SDU, HSDU, D/LNA, BSU).

Liaison de données CPDLC

Décrire le principe du CPDLC (communication contrôleur-pilote par liaison de données), les développements FANS (Boeing/Airbus, ACARS/Inmarsat) et ATN (Europe, VDL Mode 2), ainsi que les dialogues fermés par accusés (ACK/NAC).

Systèmes audio internes

Différencier le Flight Interphone (équipage, ACP, AMU, PTT), le Service Interphone (sol) et l'Interphone Cabine (PNC), ainsi que le système PA (priorités : cockpit > chef de cabine > préenregistrées > musique) et le SELCAL (code 4 lettres).

Radiobalises de détresse ELT

Expliquer le fonctionnement des ELT (émission sur 406 MHz, 121,5 MHz et 243 MHz), la localisation via COSPAS-SARSAT (précision ~1,8 km), le code unique par aéronef, et l'autonomie batterie (100 h à +20°C, 40 h à -40°C).

Enregistreur de voix CVR

Décrire les caractéristiques du CVR (capacité 120 min cyclique, résistance 3400 G, 1100°C pendant 1h, immersion 6000 m, 4 voies : pilote, copilote, additionnelle, ambiance) et la balise ULB (37,5 kHz, 160 dB, autonomie 30 jours).

Principes de radionavigation

Définir le cap magnétique (CM, 0-360°), le gisement (Gst, angle axe avion/station) et le relèvement (QDM = CM + Gst), ainsi que le QDR (radial VOR).

Radiocompas VOR

Expliquer le principe du VOR (modulation AM 30 Hz : signal référence phase fixe et signal variable phase dépendante de l'azimut), les types (TVOR 50 W, en route 200 W, BVOR), et le calcul QDM = QDR + 180°.

Radiogoniomètre ADF

Décrire le système ADF (récepteur, antenne boucle plate verticale, antenne de levé de doute, fréquences 190-1750 kHz, pas 0,5 kHz) fournissant en continu le gisement d'une balise NDB (25 W à 5 kW).

Système ILS

Expliquer les trois fonctions de l'ILS : Localizer (écart latéral ±10° à 25 NM, lobes 90 Hz gauche/150 Hz droite), Glide Slope (écart vertical 2,5°-3°, ±8° à 10 NM, lobes superposés 90/150 Hz) et Markers (Outer, Middle, Inner).

Système MLS

Décrire le principe du MLS (balayage par faisceaux très fins d'OEM pour calculer la position angulaire, trajectoires d'approche multiples) et son remplacement progressif par les systèmes GPS/GNSS.

Équipement DME

Expliquer le principe de mesure du temps aller-retour des impulsions (962-1213 MHz, 126 canaux X/Y), la formule de portée $D(\text{NM}) = 1,23 \times \sqrt{Z(\text{ft})}$, et les types DME/N, DME/P (±30 m au seuil), Scanning DME.

Directeur de vol FD

Décrire le fonctionnement du Flight Director (calculateur partagé avec le PA, affichage des corrections sur ADI/HSI sous forme de barres de tendance ou vecteur trajectoire FPV/FPD, engagement automatique à la panne du PA).

Navigation RNAV et RNP

Expliquer la triangulation RNAV (position avion $\rho_1, \theta_1$ ; waypoint $\rho_2, \theta_2$ ; route $\rho_3, \theta_3$), la correction d'altitude $\rho_H = \sqrt{\rho_S^2 - (A - E)^2}$, et la distinction RNAV X vs RNP X selon les exigences PBN (Performance Based Navigation).

Système de gestion du vol FMS

Décrire l'architecture FMS (FMC, CDU/MCDU, MFD), la navigation 4D (LNAV latérale, VNAV verticale, longitude/latitude/altitude/heure), et le Cost Index (CI) optimisant le compromis entre consommation carburant et temps de vol.

Architecture GPS/GNSS

Décrire les trois segments du GPS (spatial : 24 satellites, 6 plans orbitaux à 20 178 km ; contrôle : 5 stations terrestres ; utilisateur), le principe de positionnement par intersection de sphères (nécessité de 4 satellites pour position 3D + temps), et les précisions (~7 m horizontal, ~30 m vertical).

Transpondeur SSR

Expliquer les modes de réponse SSR (Mode 3/A : code identification 4 chiffres ; Mode C : altitude ±50 ft ; Mode S : liaison données, appel sélectif, immatriculation), et les fréquences (sol 1030 MHz, avion 1090 MHz).

Systèmes d'augmentation GPS

Différencier les systèmes d'augmentation SBAS (corrections par satellite géostationnaire), GBAS (corrections par station au sol pour approche de précision) et ABAS (systèmes embarqués utilisant l'intégrité du récepteur).

Système TCAS

Expliquer les différences entre TCAS I (TA seul), TCAS II (TA + RA vertical) et TCAS III (TA + RA horizontal/vertical), le principe des alertes TA (Traffic Advisory) et RA (Resolution Advisory), la coordination des manœuvres via transpondeurs Mode S, et l'affichage (symboles, altitudes relatives tous les 100 ft).

Radar météorologique

Décrire le principe de détection des précipitations et turbulences par échos d'impulsions micro-ondes, les bandes C (5,4 GHz, 180 NM) et X (9,4 GHz, 320 NM), la formule de puissance retour $P_{retour} = P_{émise} \times K \times \frac{1}{distance^4} \times G$, et les précautions (zone interdite 1,5 m, pleins interdits à moins de 100 m).

Radio altimètre

Expliquer le principe de mesure du temps $T = \frac{2 \times H}{c}$ entre émission et réception (0 à 2500 ft, fréquences 4200-4400 MHz), les composants (2 antennes, émetteur/récepteur), et les alarmes DH (Decision Height) à hauteur présélectionnée.

Navigation inertielle INS

Expliquer le principe de mesure des accélérations instantanées selon 3 axes (accéléromètres massiques, gyrolaser) et leur intégration pour calculer position, attitude et vitesse sol sans aide extérieure, ainsi que la phase d'alignement initial (X=0, Y=0, Z=g).

Système ACARS

Décrire l'architecture ACARS (MU embarqué, stations sol GSP, imprimante), les liaisons descendante (opérationnelles, maintenance) et montante (infos équipage, demandes automatiques), la priorité au VDR3 (VHF), et la validation des messages par ACK/NAK avec ré-émission jusqu'à 6 fois.

Bancs de test avioniques

Identifier les principaux bancs de test (Aeroflex IFR 4000 pour VHF/HF/VOR/ILS/ELT ; Aeroflex 6000 pour ATC/TCAS/DME ; bancs anémo-barométriques ; bancs EGT ; jauges carburant capacitives ; lecteurs ARINC 429) et leurs précautions spécifiques (codes 7700/7600/7500/7000 interdits, test ELT interdit en extérieur).