Les 6 classes d'ULM et la cellule de l'aéronef

C'est quoi, un aéronef ?

L'OACI définit l'aéronef comme un appareil capable de s'élever, de se maintenir et de se déplacer dans l'atmosphère, quel que soit son mode de sustentation ou de propulsion. Trois familles se partagent le ciel :

• les aérodynes (plus lourds que l'air) volent grâce aux forces aérodynamiques : avions, planeurs, giravions, aéromodèles… et ULM ;
• les aérostats (ballons, dirigeables) flottent grâce à la poussée d'Archimède ;
• les aérospatiaux (lanceurs, missiles) mêlent aérodynamique et balistique.

Les 6 classes d'ULM

L'arrêté du 23 septembre 1998, modernisé par celui du 24 juin 2019, répartit les ULM en 6 classes. Point commun : des machines légères, monomoteurs (sauf exception en classe 5), limitées en masse, en puissance et à deux places maximum.

Classe 1 — le paramoteur

Une voilure souple de type parachute ou parapente ; le moteur se porte sur le dos ou s'installe sur un petit chariot. Limites : 60 kW (81 ch) en monoplace, 75 kW (101 ch) en biplace, pour 300 kg seul et 450 kg à deux.

Classe 2 — le pendulaire

Une aile rigide de type delta sous laquelle est suspendu un chariot motorisé (le trike) : l'ensemble oscille comme un pendule, d'où le nom. Mêmes limites que la classe 1, plus une exigence : vitesse de décrochage VS0 ≤ 65 km/h (35 kt).

Classe 3 — le multiaxe

Une voilure fixe : c'est le « petit avion » de la famille, piloté autour de ses trois axes. Limites identiques à la classe 2 (60/75 kW, 300/450 kg, VS0 ≤ 65 km/h).

Classe 4 — l'autogire

Une voilure tournante libre : en vol, le rotor n'est pas entraîné par le moteur, il tourne en autorotation sous l'effet du vent relatif ; une hélice propulse la machine. Puissances relevées : 75 kW (101 ch) / 90 kW (122 ch), masse 300/450 kg, charge rotorique de 4,5 à 12 kg/m².

Classe 5 — l'aérostat dirigeable ultraléger

Le seul plus léger que l'air du groupe. Il n'est pas limité en masse mais en volume d'enveloppe : 900 m³ à l'hélium, 2 000 m³ à l'air chaud. Puissance 75/90 kW ; il peut être multimoteur, on additionne alors les puissances.

Classe 6 — l'hélicoptère ultraléger

Un rotor entraîné par le moteur, cette fois, et la classe la plus puissante : 80 kW (108 ch) / 100 kW (135 ch), 300/450 kg, charge rotorique de 8 à 20 kg/m².

Selon les classes, la masse maxi peut être majorée de 5 % avec un parachute de secours et de 10 % avec des flotteurs.

💡 Mémo — L'ordre des classes : « Papa Pédale, Mamie Arrive Au Hangar » → Paramoteur, Pendulaire, Multiaxe, Autogire, Aérostat, Hélicoptère.

💡 Mémo — « 300 seul, 450 à deux » pour la masse, et trois paliers de puissance : 60/75 (classes 1-2-3), 75/90 (4-5), 80/100 (6).

La charge rotorique (classes 4 et 6) se calcule en divisant la masse par la surface du disque rotor, avec surface = diamètre² × π / 4. Exemple : 450 kg sous un rotor de 8 m → 8² × 3,14 / 4 ≈ 50,2 m² → 450 / 50,2 ≈ 9 kg/m² : fourchette autogire respectée !

L'arrêté de 2019 a surtout fait évoluer le multiaxe (masse maxi relevée, puissance un peu augmentée, VS0 ajustée) et introduit des masses forfaitaires (pilote, passager, carburant) pour calculer la masse à vide. L'architecture des 6 classes, elle, n'a pas bougé.

⚠️ Sécurité — Ces limites ne sont pas décoratives. En surcharge, ton ULM décolle plus long, décroche plus vite et sort du domaine prévu par le constructeur. La masse se vérifie avant chaque vol.

La cellule : l'anatomie de ton ULM

La cellule regroupe les éléments de structure : fuselage, aile, empennages et train d'atterrissage. Piège classique : l'avionique (les instruments) n'en fait pas partie.

Le fuselage… ou le chariot

Le fuselage est le corps de l'appareil. D'avant en arrière sur un multiaxe : capot moteur, cloison pare-feu (elle isole le moteur de la cabine), cabine, parfois une soute à bagages, puis l'étambot et le patin de queue. Des haubans peuvent soutenir l'aile. Pendulaire et paramoteur n'ont pas de fuselage : un chariot suspendu sous la voilure joue ce rôle.

L'aile, de l'avant vers l'arrière

• L'air rencontre d'abord le bord d'attaque, puis quitte l'aile au bord de fuite.
• Le dessus du profil s'appelle l'extrados, le dessous l'intrados.
• La corde joint en ligne droite bord d'attaque et bord de fuite ; l'épaisseur maxi du profil est le maître-couple.
• L'aile naît à l'emplanture (jonction avec le fuselage, souvent carénée par un Karman) et se termine au saumon, parfois coiffé d'un winglet.
• Au bord de fuite, les ailerons côté saumon et les volets côté fuselage ; au bord d'attaque, les becs. Volets et becs, dits hypersustentateurs, dopent la portance à basse vitesse.

Deux notions de géométrie. L'allongement λ = envergure / corde, ou envergure² / surface alaire : plus λ est grand, plus la traînée induite diminue (environ 6 pour un multiaxe, plus de 30 pour un planeur, à peine 3 pour un chasseur). Le dièdre, angle des ailes vues de face : positif (en V) = stabilité, négatif = maniabilité.

Les empennages

À l'arrière, ils stabilisent et dirigent l'appareil :

• l'empennage horizontal : un plan fixe et une partie mobile, la gouverne de profondeur (ou élévateur) ;
• l'empennage vertical : un plan fixe (la dérive) et la gouverne de direction, mobile.

Le train d'atterrissage

• Train tricycle : deux roues principales et une roulette de nez, angle de garde voisin de 15°.
• Train classique : deux roues principales et une roulette de queue, angle de garde voisin de 20°.

Deux mesures à connaître : l'empattement (distance longitudinale entre les trains) et la voie (distance entre les deux roues principales). Les roues sont parfois habillées d'un carénage.

Trois axes, trois commandes, trois gouvernes

Ton ULM pivote autour de trois axes qui se croisent au centre de gravité :

• tangage : axe transversal, perpendiculaire au plan de symétrie — le nez monte ou descend ;
• roulis : axe longitudinal, dans le plan de symétrie — les ailes s'inclinent ;
• lacet : axe vertical, dans le plan de symétrie — le nez balaie l'horizon.

La logique des effets primaires : une commande agit sur une gouverne, qui crée une rotation autour d'un axe.

• Manche avant/arrière → gouverne de profondeur → tangage : l'assiette passe à cabrer (manche arrière) ou à piquer (manche avant).
• Manche à gauche/droite → ailerons braqués en différentiel (celui du côté du manche se lève, l'autre s'abaisse) → roulis : l'inclinaison part du côté du manche.
• Palonniers → gouverne de direction → lacet : le nez pivote, c'est la cadence.

💡 Mémo — Le manche gère l'assiette et l'inclinaison, les pieds la cadence. Et retiens les trois couples : Profondeur-Tangage, Ailerons-Roulis, Direction-Lacet.

⚠️ Sécurité — Ce vocabulaire est ta check-list de visite prévol : charnières d'ailerons, fixations des gouvernes, état du train… On ne contrôle bien que ce qu'on sait nommer.

L'essentiel à retenir

• 6 classes : 1 paramoteur, 2 pendulaire, 3 multiaxe, 4 autogire, 5 aérostat dirigeable, 6 hélicoptère.
• Masse maxi : 300 kg seul, 450 kg à deux ; + 5 % parachute de secours, + 10 % flotteurs.
• Puissances maxi : 60/75 kW (classes 1-2-3), 75/90 kW (4-5), 80/100 kW (6).
• VS0 ≤ 65 km/h (35 kt) pour pendulaire et multiaxe.
• Classe 5 : volume limité à 900 m³ (hélium) ou 2 000 m³ (air chaud).
• Charge rotorique = masse / (diamètre² × π / 4) : 4,5–12 kg/m² (autogire), 8–20 kg/m² (hélicoptère).
• Cellule = fuselage (ou chariot) + aile + empennages + train ; l'avionique n'en fait pas partie.
• Aile : bord d'attaque, bord de fuite, extrados, intrados, emplanture, saumon ; ailerons dehors, volets dedans.
• Trois axes par le centre de gravité : tangage (transversal), roulis (longitudinal), lacet (vertical).
• Manche AV/AR → profondeur → tangage ; manche G/D → ailerons → roulis ; palonniers → direction → lacet.

Ce que l'examen te demande

• Retrouver la classe d'un ULM à partir de sa description (voilure souple, rotor libre, chariot suspendu…) ou de ses limites chiffrées.
• Restituer les valeurs réglementaires : masses, puissances, VS0, volumes de la classe 5, majorations parachute et flotteurs.
• Identifier un élément de cellule décrit dans l'énoncé (emplanture, saumon, extrados…) ou trouver l'intrus étranger à la cellule.
• Dérouler la chaîne commande → gouverne → axe → mouvement et poser de petits calculs (allongement, charge rotorique).