Quand les fortes températures empêchent les avions de décoller

C’est le cas en ce moment même à Phoenix, dans l’Arizona. Les températures sont actuellement très proches des 50°C dans cette zone des États-Unis. Cette chaleur a forcé l’annulation du décollage de plusieurs avions. La première raison pourrait être la surchauffe des moteurs mais ce n’est pas la seule et unique cause. La température joue un rôle déterminant sur le décollage des avions. Levons le mystère tout de suite, plus la température est élevée, plus la distance de décollage nécessaire est importante. Cela veut dire que l’avion devra parcourir une plus longue distance sur la piste afin de décoller car il aura besoin d’atteindre une vitesse plus élevée qu’à l’accoutumé pour pouvoir s’élever du sol. Sa prise d’altitude sera également beaucoup plus lente. La raison est en fait assez simple, passons aux explications.

Pourquoi les avions volent-ils ?

Avant d’évoquer la température, il est important de comprendre un minimum comment un objet aussi lourd peut voler (n’ayez crainte, on va le simplifier). Les avions ont des ailes inclinées qui poussent les particules dans l’air vers le bas (sous les ailes). Ensuite ces molécules d’air remontent et forment une forte pression sous les ailes de l’avion, ce qui le propulse vers le haut et lui permet de s’élever du sol. La condition essentielle pour qu’un avion puisse décoller est la vitesse. La pression sous les ailes de l’avion augmente avec la vitesse (imaginez toutes les particules qui se concentrent de plus en plus rapidement en un point). Et, justement à partir d’une certaine vitesse, la pression est telle que l’avion se soulève, il décolle.

En plein vol les avions circulent à haute altitude, environ à 10 000 mètres. L’air en altitude est en fait moins dense qu’au niveau de la mer (les particules dans l’air sont plus espacées). La pression sous les ailes est alors plus faible à vitesse égale (il y a moins de particules sur l’aile donc une pression plus faible). Pour continuer à voler, l’avion doit alors augmenter cette pression et pour cela il augmente sa vitesse.   

Alors… où intervient la température ?

Je vous donne un premier indice : la densité de l’air dépend de la température.

Capture

Illustration de la répartition des particules dans l’air (densité) – comment ça vole ?

Quand la température est élevée, les particules dans l’air sont plus espacées et donc la densité d’air est plus faible. Par conséquent l’avion aura plus de difficultés que par temps froid à obtenir une pression suffisante sous ses ailes afin de décoller. Comment atteindre cette pression ? Pour cela l’avion doit atteindre une vitesse plus élevée qu’habituellement.

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Comparaison de la distance nécessaire au décollage ainsi que du taux de montée en fonction de la température et de l’altitude

Le problème c’est que par température extrêmement forte, les pistes des aéroports risquent d’être trop courtes pour voir un avion décoller. Et même si l’avion décolle avant d’atteindre le bout de piste, il prendra de l’altitude beaucoup plus lentement qu’il en a l’habitude. Ainsi, il risque de voler à une altitude trop basse pour éviter les obstacles aux alentours de l’aéroport. Il y a quelques jours, à Phoenix certains avions n’ont pas pu décoller en raison de ces conditions alors que la température était proche des 50°C.

Bien sûr, ce sont des mesures de sécurité qui ne sont pas forcément appliquées partout (cela dépend des pays, des avions utilisés, de la taille des pistes ainsi que de la géographie autour des aéroports). Par exemple certains avions sont mieux adaptés que d’autres pour ces situations en atteignant des vitesses élevées rapidement. Le poids de l’avion joue aussi fortement sur sa prise de vitesse. Second exemple dans un aéroport situé en altitude, par température douce voire chaude il sera tout aussi difficile de décoller que par 50°C proche du niveau de la mer puisque la densité de l’air diminue avec l’altitude. Dans le cas de Phoenix, l’aéroport est situé à 350m d’altitude ce qui explique la mesure exceptionnelle prise pour éviter tout risque.

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