QCM BIA aéronefs : 20 questions corrigées gratuites

Bonne réponse : A — une poussée ponctuelle et l'exploitation de l'attraction des astres

Une sonde peut poursuivre son mouvement sans poussée permanente, car les frottements sont négligeables dans l'espace interplanétaire. Des poussées ponctuelles permettent de modifier sa vitesse et de corriger sa trajectoire. L'attraction des astres détermine également son mouvement et peut être exploitée lors d'une assistance gravitationnelle. L'attraction seule ne permet pas d'effectuer toutes les corrections commandées nécessaires au pilotage. Les propositions imposant une poussée permanente sont donc incorrectes, même si certaines sondes utilisent une propulsion de faible poussée pendant de longues périodes.

Bonne réponse : A — La pression sur l’aérodrome a baissé pendant la nuit.

L'altimètre barométrique mesure la pression statique et la traduit en altitude en fonction du calage choisi. À calage inchangé, une baisse de pression est interprétée comme une augmentation d'altitude. Puisque l'avion est resté sur l'aérodrome mais que l'indication a augmenté, la pression locale a baissé pendant la nuit. Une hausse de pression aurait au contraire fait diminuer l'altitude indiquée. Une baisse de température ne suffit pas à expliquer directement cette indication, car l'instrument mesure la pression et non la température extérieure. Il n'est pas nécessaire de supposer une panne : il faut notamment actualiser le QNH avant le vol.

Bonne réponse : B — compensé par sa force centrifuge.

La réponse attendue est la compensation par la force centrifuge, dans une description utilisant un référentiel tournant avec le satellite sur une orbite circulaire. Dans ce référentiel, la force centrifuge d'inertie équilibre l'attraction gravitationnelle. Dans un référentiel inertiel, cette attraction n'est pas compensée : elle fournit l'accélération centripète qui courbe la trajectoire. Le satellite est en chute libre orbitale, ce qui explique l'apesanteur apparente sans signifier que la gravitation est nulle. Il n'a pas besoin de portance aérodynamique pour rester en orbite. Ses moteurs servent notamment aux corrections de trajectoire et ne doivent pas fonctionner continuellement pour équilibrer son poids.

Bonne réponse : B — On bénéficie ainsi de la vitesse de rotation de la Terre d’Ouest en Est pour atteindre la vitesse de mise en orbite.

La Terre tourne d'ouest en est et communique déjà au lanceur une vitesse dans cette direction avant son départ. Un lancement vers l'est utilise cette vitesse initiale pour réduire l'effort de propulsion nécessaire à l'accès à une orbite directe. La trajectoire s'incline progressivement afin d'acquérir la vitesse horizontale indispensable à la satellisation : il ne s'agit pas d'une illusion d'optique. Le survol de l'Atlantique présente effectivement un intérêt de sécurité, mais ce n'est pas l'explication orbitale principale attendue ici. La préservation de la couche d'ozone ne détermine pas cette orientation de lancement.

Bonne réponse : C — diminuer la distance de décollage et augmenter la pente de montée.

Le petit pas adapte l’hélice aux faibles vitesses de déplacement de l’avion, notamment au décollage. Il permet au moteur d’atteindre un régime élevé et de fournir la puissance nécessaire avec une traction adaptée. Par rapport à un réglage de grand pas inadapté à cette phase, l’accélération est meilleure et la distance de décollage diminue. L’excédent de traction disponible favorise aussi une pente de montée plus importante. Les autres propositions sont donc incorrectes parce qu’elles annoncent soit une augmentation de la distance de décollage, soit une diminution de la pente de montée.

Bonne réponse : C — est un baromètre qui transforme la pression en altitude.

L’altimètre barométrique mesure la pression statique et la traduit en une indication d’altitude selon une loi atmosphérique standard. Son indication dépend également du calage de pression choisi par le pilote. La vitesse de l’aéronef par rapport à l’air est indiquée par l’anémomètre, et non par l’altimètre. La vitesse ascensionnelle ou de descente est indiquée par le variomètre. Paris ne constitue aucune référence altimétrique particulière : la référence dépend du calage utilisé.

Bonne réponse : A — 1 bord d’attaque ; 2 extrados ; 3 aileron ; 4 volet ; 5 saumon.

Le repère 1 désigne le bord d’attaque, partie avant de l’aile qui rencontre l’air, et non le bord de fuite où sont situées les gouvernes visibles. Le repère 2 est placé sur la surface supérieure de l’aile, appelée extrados ; l’intrados est sa face inférieure. Le repère 3 correspond à l’aileron, situé vers l’extrémité de l’aile et utilisé pour commander le roulis. Le repère 4 désigne le volet, plus proche du fuselage, qui sert à modifier les caractéristiques de portance et de traînée. Le repère 5 indique le saumon, à l’extrémité de l’aile, et non l’emplanture qui est sa jonction avec le fuselage. Les autres propositions confondent donc le bord d’attaque et le bord de fuite, inversent les gouvernes ou identifient incorrectement la face et l’extrémité de l’aile.

Bonne réponse : A — d'une plus grande vitesse due à la rotation de la Terre

La rotation terrestre donne aux points de la surface une vitesse vers l'est, maximale à l'équateur. Cette vitesse atteint environ 1 670 km/h, soit environ 464 m/s. Un lanceur tiré vers l'est bénéficie de cette vitesse initiale, ce qui réduit l'effort propulsif nécessaire pour atteindre certaines orbites. Kourou possède un climat équatorial et non un climat tempéré. La proximité de l'équateur ne garantit pas une faible pression atmosphérique, et la réservation d'un espace aérien ne constitue pas l'avantage physique recherché ici.

Bonne réponse : C — est utilisée comme « moteur » afin d’accélérer les sondes lors de leurs voyages interstellaires.

L'assistance gravitationnelle exploite le passage d'une sonde près d'un astre en mouvement pour modifier sa trajectoire et sa vitesse dans un référentiel comme celui du Soleil. Selon la géométrie du passage, la sonde peut gagner ou perdre de l'énergie orbitale sans effectuer une manœuvre propulsive équivalente. La troisième proposition est donc la réponse attendue, mais le terme « interstellaires » est impropre ici : cette technique est notamment employée lors de voyages interplanétaires. Le mot « moteur » est une image, car il ne s'agit pas d'un propulseur matériel. Ce procédé n'est ni une liaison téléphonique avec l'ISS ni la technique désignée pour le retour d'un lanceur sur Terre.

Bonne réponse : A — d'une plus grande vitesse de rotation de la Terre.

La rotation terrestre donne aux points de la surface une vitesse linéaire vers l'est, maximale à l'équateur. Cette vitesse vaut approximativement v = ωR cos λ, où ω est la vitesse angulaire terrestre, R le rayon terrestre et λ la latitude. Un lancement vers l'est depuis une faible latitude bénéficie donc davantage de cette vitesse initiale, ce qui réduit l'effort propulsif nécessaire pour certaines orbites. La proposition correcte désigne cette vitesse linéaire : la vitesse angulaire de la Terre, elle, ne dépend pas de la latitude. Kourou possède un climat tropical, et non tempéré, et la proximité de l'équateur ne garantit pas une faible pression atmosphérique. Un espace aérien peut être réservé pour sécuriser un lancement, mais cet avantage n'est pas propre aux régions équatoriales.

Bonne réponse : A — circulaire dans le plan de l’équateur.

Un satellite géostationnaire paraît immobile au-dessus d'un même point de l'équateur terrestre. Son orbite doit être circulaire, équatoriale et parcourue dans le sens de rotation de la Terre avec une période égale au jour sidéral. Une orbite elliptique ferait varier sa vitesse angulaire et empêcherait cette immobilité apparente. Une orbite perpendiculaire à l'équateur ou inclinée de 45° ferait varier sa latitude apparente. Enfin, un satellite géostationnaire orbite autour de la Terre, et non sur une ellipse ayant la Lune pour foyer.

Bonne réponse : C — 6.

La réglementation française distingue six classes d’ULM dans le cadre de cet examen. Ce sont les paramoteurs, les pendulaires, les multiaxes, les autogires ultralégers, les aérostats ultralégers et les hélicoptères ultralégers. Cette classification repose sur les caractéristiques et le mode de sustentation de l’appareil. Les nombres deux et quatre ne couvrent pas toutes les classes existantes. Le nombre huit ne correspond pas à cette classification réglementaire.

Bonne réponse : A — un virage à droite qui nécessite une action sur le palonnier droit.

L’instrument représenté est un coordinateur de virage muni d’une bille indiquant la symétrie du vol. La maquette est inclinée à droite, ce qui indique un virage à droite. La bille est décalée à droite et non centrée : le virage n’est donc pas symétrique. La règle de correction consiste à agir sur le palonnier du côté de la bille, ici le palonnier droit. Une action sur le palonnier gauche serait contraire à cette correction, et les deux réponses annonçant un virage symétrique sont incompatibles avec la position de la bille.

Bonne réponse : D — 1 cadre ; 2 : lisse.

Le repère 1 désigne un cadre, élément transversal qui épouse la section du fuselage et contribue au maintien de sa forme. Le repère 2 désigne une lisse, renfort longitudinal qui raidit le revêtement et participe à la reprise des efforts. Un longeron est également un élément longitudinal, ce qui ne correspond pas à la pièce transversale repérée 1. La proposition plaçant la lisse en 1 et le cadre en 2 inverse les deux éléments visibles. Enfin, le terme nervure désigne habituellement une pièce transversale donnant sa forme au profil d’une aile ou d’un empennage, et non le cadre de fuselage montré ici.

Bonne réponse : B — compensé par sa force centrifuge

Le corrigé retient la compensation par la force centrifuge, ce qui se comprend dans un référentiel tournant avec un satellite sur une orbite circulaire. Dans ce référentiel, la force centrifuge d'inertie équilibre l'attraction gravitationnelle. Dans un référentiel inertiel, en revanche, aucune force centrifuge réelle ne compense le poids : la gravitation fournit l'accélération centripète qui courbe la trajectoire. Le satellite est ainsi en chute libre permanente, et l'apesanteur ne signifie pas que l'attraction gravitationnelle est nulle. La portance aérodynamique ne maintient pas le satellite en orbite, et une poussée continue des moteurs-fusées n'est pas nécessaire.

Bonne réponse : C — le niveau de carburant dans les réservoirs.

La position du centre de gravité dépend de la répartition des masses dans l'aéronef. La consommation de carburant modifie la masse contenue dans les réservoirs et peut donc déplacer le centre de gravité selon leur emplacement. Le centrage se calcule à partir des moments des masses par rapport à une référence. La vitesse, l'inclinaison et la trajectoire ne modifient pas, à elles seules, la répartition des masses d'un avion considéré comme rigide. Il faut ainsi vérifier que le centrage reste admissible pendant le vol, et pas seulement au départ.

Bonne réponse : A — statique.

L’altimètre barométrique mesure la pression statique, c’est-à-dire la pression de l’air ambiant. Comme cette pression diminue avec l’altitude, un mécanisme étalonné permet de la convertir en indication d’altitude. La pression dynamique est liée à la vitesse de déplacement dans l’air et ne constitue pas la mesure utilisée par l’altimètre. La pression totale est recueillie par le tube de Pitot et sert notamment à la mesure de vitesse. La différence entre pression totale et pression statique est exploitée par l’anémomètre, et non par l’altimètre.

Bonne réponse : C — un avion à empennage avant.

La formule canard comporte une surface horizontale située en avant de la voilure principale. Cette surface participe à l’équilibre longitudinal et, selon la conception, au contrôle en tangage. Le nombre d’ailes ne définit pas cette configuration. Un empennage en V désigne une autre disposition, avec deux surfaces inclinées combinant des fonctions de profondeur et de direction. Le terme canard ne décrit ni un matériau de construction ni une mauvaise qualité de vol.

Bonne réponse : B — rétractable sur certains modèles de planeurs.

Les planeurs peuvent avoir un train fixe ou un train rétractable selon leur conception. La rentrée du train réduit la traînée et peut ainsi améliorer la finesse, ce qui est particulièrement utile sur les modèles de performance. D’autres modèles conservent un train fixe pour sa simplicité et sa robustesse. Les affirmations « toujours fixe » et « toujours rétractable » sont donc toutes deux fausses. Sur les planeurs équipés d’un train rentrant, sa rentrée est normalement commandée par le pilote et ne découle pas automatiquement de la perte du contact avec le sol.

Bonne réponse : A — aérodyne.

Un aérodyne assure sa sustentation principalement grâce aux forces aérodynamiques produites par le mouvement relatif de l’air. Le Fouga Magister appartient à cette catégorie : ses ailes produisent la portance pendant le vol. Un aérostat, comme un ballon, utilise principalement la poussée d’Archimède. Cet avion à réaction n’est ni un moto-planeur ni un appareil relevant de la catégorie réglementaire des ULM. Les moto-planeurs et les ULM à voilure fixe sont également des aérodynes, mais ces désignations particulières ne conviennent pas à l’appareil présenté.