Canicule et vols d'été

Les phénomènes météorologiques sont très bousculés ces derniers temps, avec des canicules de plus en plus fréquentes en France mais aussi dans le monde entier.

En effet, lorsque le thermomètre s'affole et dépasse les 35 ou 40°C, les compagnies aériennes font face à un défi physique de taille. Retards, avions cloués au sol ou passagers débarqués à la dernière minute : quel est l’impact sur les avions de ligne ?

Une règle de base de la physique : l'air chaud est moins dense que l'air froid.

Lorsqu'il fait chaud, les molécules qui composent l'air s'agitent et s'éloignent les unes des autres. Résultat : dans un volume donné, il y a beaucoup moins de molécules en pleine canicule qu'en plein hiver.

Pour qu'un avion s'envole, ses ailes doivent générer de la portance (la force qui le pousse vers le haut). Cette portance est créée par l'air qui s'écoule autour et sous l'aile.

Ainsi, à cause de la chaleur :

L'avion peut mettre plus de temps à atteindre son altitude de croisière ;
La phase de montée est parfois moins efficace, et l'appareil nécessite une piste plus longue pour décoller.

Par exemple, à 40°C, l'air est environ 10% moins dense qu'à 15°C.

Si la sécurité n'est jamais compromise, la canicule peut rendre le voyage un peu moins confortable. Les fortes chaleurs favorisent en effet la formation d'orages, ce qui multiplie le risque de turbulences locales. Cependant, il n'y a pas de quoi paralyser le trafic. Dans un aéroport comme Toulouse-Blagnac, par exemple, les vols ne sont pas limités : la longueur des pistes est largement suffisante pour compenser la distance d'élan supplémentaire requise. De plus, les avions modernes sont conçus pour les extrêmes. L'Airbus A320, véritable best-seller de l'aviation, est ainsi certifié pour décoller sur des tarmacs où la température atteint 45 à 50°C !

Les voyageurs peuvent se rassurer : l'impact de la canicule se limite strictement au sol et aux phases de décollage.

Une fois que l’avion a quitté le tarmac brûlant et qu'il atteint son altitude de croisière (généralement au-delà de 10 000 mètres), la vague de chaleur terrestre n'a plus aucune influence sur les conditions de vol. À cette altitude, le thermomètre chute drastiquement pour s'établir aux alentours de -50°C à -55°C, peu importe qu'il fasse 20°C ou 45°C en bas.

Ces conditions glaciales sont en réalité le terrain de jeu préféré des avions de ligne :

Les moteurs adorent le froid : l'air glacial offre un excellent contraste thermique qui maximise le rendement et l'efficacité des réacteurs ;
L'air raréfié devient un allié : si la faible densité de l'air est un casse-tête pour s'arracher du sol, elle devient un atout majeur une fois l'avion lancé à 900 km/h. La résistance de l'air (la traînée) étant beaucoup plus faible, l'appareil peut filer à toute vitesse tout en optimisant sa consommation de carburant.

Les pistes et les parkings sont soumis à rude épreuve lorsque le thermomètre dépasse les 40°C. Pour prévenir des futures conditions climatiques incertaines, les infrastructures au sol sont modifiées :

De nouveaux revêtements : les aéroports remplacent progressivement l'asphalte classique par des bétons spéciaux ou des enrobés modifiés aux polymères, capables de résister à de très hautes températures sans ramollir ni se déformer sous le poids des avions ;
L'allongement des pistes : quand l'espace foncier le permet, rallonger une piste donne aux avions la distance supplémentaire dont ils ont besoin pour atteindre leur vitesse de décollage dans un air moins dense. Cependant, c'est un chantier coûteux et souvent impossible pour les aéroports urbains enclavés.