X-Plane - le simulateur des pilotes

par Daniel Leygnat

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Parmi les utilisateurs de X-Plane il y a un grand nombre de pilotes réels, plus en proportion que parmi les utilisateurs de Flight Simulator. Pourquoi cette situation ? C'est ce que nous allons essayer de comprendre.

Un simulateur différent

Chaque simulateur a une philosophie, une spécialité. Pour Fly! c'est les tableaux de bord, la gestion des systèmes et les communications radio. Pour SFS c'est le vol à voile uniquement. Pour Flight Simulator c'est surtout le visuel (avions et décors). Et pour X-Plane, la spécialisation c'est le modèle de vol.

La génèse commence lors des études d'Austin Meyer. Il a étudié l'aérodynamique et comme projet de fin d'études il a conçu un simulateur de vol. De là allait naitre X-Plane. Petit à petit ce projet est devenu plus important que les études. Elles se sont terminées avec la commercialisation de X-Plane.

Ce simulateur diffère des autres car le point de départ est le profil d'aile. Part Maker, Airfoil Maker depuis la version 6, permet la saisie des données caractéristiques.

[Part Maker. Cliquer pour 
agrandir]

Ensuite des données sont utilisées dans Plane Maker pour créer les avions. Chaque aile peut y être découpée en 8 parties et chaque partie est calculée indépendament. C'est la modélisation en éléments finis.

Comme autres atouts, on trouve en premier lieu la fluidité.
Il est hors de question de pénaliser le modèle de vol par un graphisme qui prendrait toute la capacité de calcul. Pour celà, il y a une limitation du visuel. Si le nombre d'images par seconde tombe, le visuel est réduit automatiquement, la brume enveloppe plus ou moins le décor.

Ces caractéristiques vont permettre de tout construire et expérimenter, en particulier les comportements typés de certaines formules. Divers outils vont eux permettre d'analyser ce qui se passe.

La modélisation de comportements typés

[Rutan LongEZ]

Formule canard

Sur ces appareils la profondeur est devant. De plus, l'incidence de celle-ci était plus grande que celle de l'aile, la profondeur décroche avant l'aile. Dans ce cas, l'appareil pique du nez, reprend de la vitesse et la profondeur reprend son efficacité.
On peut tester ce comportement dans X-Plane.

Train classique

Ce type d'avion comporte des pièges tout aussi classiques. Le roulage est en soi une épreuve avec un avion à train classique. Un coup de frein un peu trop sec et voilà ce qui se passe :

[Piper J3 après freinage]

Hélicoptères

Premier simulateur à représenter les hélicoptères, il a été suivi depuis par FS98 et maintenant par Fly! II. Malgré des changements pas toujours bien acceptés par les utilisateurs, il reste toujours le plus réaliste. Un fabriquant de périphériques, Flight Link, a même créé pour lui un ensemble de commandes spéciales pour hélicoptère.

Autogires

X-Plane est le seul simulateur à gérer les autogires. Et il le fait bien.

[Chute en auto-rotation]

On peut même tomber en autorotation si on reduit trop la vitesse. Ici le contact avec le sol a été rude mais c'est la procédure normale en cas de panne moteur.

[Autogire au sol, cliquer 
pour agrandir]

Certains autogires sont particulièrement réussis comme celui ci-dessus. Ils disposent comme en vrai d'un lanceur pour le rotor mais on peut s'en passer, le roulage sera juste un peu plus long.

Le comportement peut être du à la formule comme dans les exemples ci-dessus mais il est aussi du au pilotage.

On peut tout se permettre, ou presque. Les limites sont pourtant là. Lors de la création des avions on peut indiquer les limites de G. Au delà, l'appareil casse. Si cette limite est loin, on peut avoir droit au voile noir. Tout s'obscurcit dans X-Plane, la vue extérieure comme l'intérieur.
Comme les G, les vitesses peuvent être des limites. La sortie des volets à une vitesse trop importante se traduit par un message. Mais la vitesse vitale c'est la VNE, la vitesse à ne pas dépasser. Dans X-Plane, la dépasser provoque la rupture en vol.

[Paramétrage des avertissements]

Au delà du vol simple, il y a le moment o ça se complique. Cas typique, celui de la panne. En multi-moteurs, on en arrive au vol dissymétrique comme ci-dessous o le moteur gauche est arrété et l'hélice en drapeau.

[King Air sur un moteur]

Et on peut aussi avoir une panne plus bête, l'arrêt du moteur si on a oublié de tirer la réchauffe carbu. Oui, c'est géré.

Les possibilités d'analyse

Analyse graphique

La plus simple et la plus ...visuelle. On peut voir la trace des cinq dernières minutes de son vol sur les différentes cartes disponibles (menu Output). Sur la carte d'aérodrome (menu Plates) on bénéficie aussi de la vue en coupe.

[Tour de piste à Rennes. Cliquer 
pour agrandir]

Je peux être rassuré sur mon tour de piste. On voit que l'altitude de 1000 pieds a été maintenue. Pour la pente de descente, elle est un peu plus forte que la pente standard matérialisée ici mais avec un Cessna et en VFR ce n'est pas la peine de faire mieux.

Mode d'analyse très intéressant pour la maniabilité, le mode Replay (menu View / Toggle Replay Mode).

Toujours sur les cinq dernières minutes, on peut naviguer dans sa trajectoire avec des touches de type magnétoscope (pause, ralenti, marche normal et rapide dans les deux sens).

[Les touches du mode Replay]

On peut bien sr changer de point de vue, passer à l'extérieur, tourner autour. Pour affiner on dispose d'autres éléments.
Pour matérialiser en 3D la trajectoire, il faut activer la trace (menu View / Toggle 3-D Flight-Path). Une ligne symbolise maintenant le trajet du centre de gravité de l'appareil.

[Glissade en Cessna]

Tout ce qu'il faut pour profiter de cette glissage en Cessna. On voit bien l'angle entre le trait rouge de la trajectoire et le fuselage. La position des volets, celle des ailerons et celle de la dérive est aussi visible.

[JN 760 Cyclone - touché 3 points]

Pour revoir l'atterrissage, on peut matérialiser le touché des roues. Un petit nuage de fumée apparait à l'impact. Ici c'est un atterrissage 3 points avec la réplique du Caudron Cyclone. On voit que le train principal a touché un peu avant la roulette de queue.

On peut aller plus loin grace à l'analyne numérique ou graphique.

Dans l'écran Data Output, on peut sélectionner tout ce qu'on veut. On peut envoyer chaque élément vers internet, un fichier, l'affichage graphique ou l'affichage sur l'écran pendant le vol.

[Data Output, cliquer pour agrandir]     [Graphic Output, cliquer pour agrandir]

Dans le cas de la sortie graphique, dans le menu Output on peut afficher les données enregistrés sous forme de courbes (images de droite). On voit que le vol n'a pas été calme avec les paramètres VVI et ROLL.

Les éléments et ...les impondérables

Après les avions, voici les éléments auquels ils sont soumis.

En premier lieu, la météo.

L'atmosphère est modélisée. C'est un des éléments qui rendent le vol réaliste avec X-Plane. L'air, comme en vrai, bouge tout le temps et les aéronefs suivent le mouvement.

Comme dans tous les autres simulateurs, on peut régler la météo. On y retrouve les classiques vents (3 niveaux), nuages (2 niveaux), pression atmosphérique, température. Moins commun, réglages des thermiques (force, nombre, limite en hauteur) pour le vol en planeur, l'état de la piste (sèche, glissante, verglacée). Plus pratique, la possibilité de faire varier en mieux ou en moins bien et plus ou moins rapidement cette situation.

[Météo, cliquer pour agrandir]

La pluie
X-Plane a été le premier simulateur de vol à représenter la pluie et ce depuis au moins la version 2. Par contre, la représentation des gouttes d'eau n'a pas évolué depuis le début alors que Flight Unlimited II a fait de belles gouttes et que FS2000 a suivi le pas.
La neige aussi est représentée. Si on a sélectionné la pluie dans la météo et que la température est inférieure à 0 degrés, on voit les flocons et le sol devient blanc. De là on peut aussi avoir des pistes glissantes, verglacées, ce qui rend le roulage "intéressant".
Autre élément unique, les vagues.

[Paramétrage de l'eau]

Dans X-Plane il est possible de les régler. Comme paramètres, on dispose de la hauteur des vagues, de leur espacement et de l'orientation.
Encore plus unique : l'espace !
Bon, X-Plane n'est pas encore un simulateur spatial, encore que Austin Meyer y pense. Le seul paramètre que l'on peut gérer est la densité des pluies de météorites.

Et puis il y a les impondérables.

[King Air après l'atterrissage]

Vous ne trouvez pas qu'on voit bien le sol là ? Cela vous semble normal ?
Non et vous avez raison, regardez bien en bas à droite.

[Détail du King Air. Cliquer 
pour voir ce qui se passe]

Deux vertes et une rouge. Et oui, avant de poser les roues je n'ai pas vérifié que toutes les roues sont sorties et verrouillées. La roue avant n'était pas sortie.
En cliquant sur l'image vous pourrez voir le triste résultat. Depuis la version 5.66, tout choc sur un hélice coupe le moteur d'o les deux hélices immobiles.

X-Plane génère donc des pannes, aléatoires ou non.

Au choix, on peut désactiver un élément, dire qu'il va tomber en panne dans tant de minutes ou de façon aléatoire. Ci-dessous vous pouvez voir les différentes options possibles.

[Gestion des pannes]

Par dessus tout ça, même si on dit Always working, il y a une génération de panne aléatoire globale. On peut dire qu'au bout d'environ tant d'heures quelque chose va tomber en panne. Ce paramètre est réglé à 100 heures par défaut. C'est à lui que je dois cette roue non sortie.

[Fiabilité aléatoire]

En conclusion,

X-Plane, de par sa philosophie, est le simulateur de la mania. Il permet de tout essayer, toutes les formules, et d'analyser ce que l'on fait sur carte ou numériquement. La fluidité est là. Les caractéristiques de vol aussi grace à la modélisation en éléments finis.

Et en plus on peut l'essayer gratuitement !


Si vous souhaitez m'écrire, cliquez ici : daniel.leygnat@fns.asso.fr

Copyright © 2001 Daniel Leygnat


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