Pourquoi les températures élevées rendent-elles le décollage des avions difficile ?

La hausse des températures à travers le monde rend plus difficile le décollage des avions de certains aéroports, ce qui pose un nouveau défi pour l’industrie de l’aviation civile.

Alors que les températures élevées deviennent plus fréquentes, le problème des décollages difficiles pourrait augmenter avec davantage de vols, obligeant les compagnies aériennes à retarder ou à annuler des vols, selon CNN .

« Le défi fondamental auquel tout avion est confronté au décollage est son poids important et la gravité le maintient au sol », explique Paul Williams, professeur de sciences atmosphériques à l'Université de Reading, au Royaume-Uni. « Pour vaincre la gravité, l'avion doit créer une portance. Autrement dit, il utilise l'air pour se propulser vers le haut. La portance dépend de plusieurs facteurs, dont l'un des plus importants est la température de l'air. En se réchauffant, l'air se dilate, ce qui réduit le nombre de molécules disponibles pour propulser l'avion vers le haut. »

Selon Williams, pour chaque augmentation de température de 3 degrés Celsius, un avion perd 1 % de sa portance. « C'est pourquoi les températures extrêmes rendent le décollage plus difficile. Dans certaines conditions vraiment extrêmes, les avions ne peuvent pas décoller », explique Williams.

Le problème est particulièrement aigu à haute altitude, où l'air est naturellement plus rare. Les pistes courtes laissent moins de marge de manœuvre aux avions pour accélérer. Si un avion a besoin de 1 890 mètres de piste à 20 degrés, cette distance passe à 2 600 mètres à 40 degrés, explique Williams.

Williams et ses collègues ont examiné les données historiques de dix aéroports grecs, tous caractérisés par des températures estivales élevées et des pistes courtes. Ils ont constaté que les températures ont augmenté de 0,75 °C par décennie depuis les années 1970. Ils ont également constaté que les vents contraires le long des pistes ont diminué de 4,3 kilomètres par heure par décennie. Williams a déclaré que les vents contraires sont favorables aux décollages. Certaines données suggèrent que le changement climatique provoque un ralentissement mondial, donnant l'impression que les vents ralentissent.

L'équipe a ensuite intégré les données de température et de vent latéral à une machine qui a calculé les performances au décollage de divers appareils, dont l'Airbus A320, l'un des appareils les plus populaires au monde . « Nous avons constaté que la masse maximale au décollage diminuait de 127 kg par an, soit l'équivalent du poids d'un passager avec bagages, ce qui signifie que l'avion transportait un passager de moins par an », a déclaré Williams.

Entre son introduction en 1988 et 2017, la masse maximale au décollage de l'A320 a diminué de plus de 3 628 kg à l'aéroport national de l'île de Chios, principal aéroport étudié, dont la piste mesure moins de 1 500 m. L'aéroport de London City, au Royaume-Uni, possède également une piste de moins de 1 500 m. Lors de la canicule de 2018, plus d'une douzaine de vols ont dû débarquer des passagers pour décoller en toute sécurité. Un vol a même dû laisser 20 personnes sur place. En 2017, des dizaines de vols ont été annulés pendant plusieurs jours à l'aéroport international Sky Harbor de Phoenix, lorsque les températures ont atteint 48,8 °C, dépassant la température maximale d'exploitation pour de nombreux avions de ligne.

Une étude de l'Université de Columbia prédit que d'ici 2050, un avion à fuselage étroit typique comme le Boeing 737 devra augmenter sa limite de poids de 50 à 200 % pendant les mois d'été dans quatre grands aéroports américains : La Guardia, Reagan National, Denver International et Sky Harbor.

« Il existe plusieurs solutions à ce problème », a déclaré Williams. « L'une d'elles consiste à programmer les départs en dehors des heures les plus chaudes de la journée, en privilégiant les départs tôt le matin et tard le soir, une tactique déjà utilisée dans des régions chaudes comme le Moyen-Orient. »

Les avions plus légers sont également moins sujets à de tels problèmes, ce qui pourrait encourager l'utilisation de composites comme la fibre de carbone dans les cellules. Parallèlement, des constructeurs comme Boeing proposent une option modifiée pour certains appareils s'ils ne prévoient pas de les faire voler sur des aéroports à haute altitude et plus chauds. Cette option offrirait une poussée accrue et des surfaces aérodynamiques plus grandes pour compenser la portance réduite sans affecter l'autonomie ni la capacité d'accueil.

Bien sûr, une solution plus efficace serait d'allonger la piste, même si cela n'est pas toujours possible. Dans certains cas, lorsqu'aucune de ces solutions n'est envisageable, les passagers devront manquer leur vol. Selon Williams, il est rare que des passagers ratent leur vol à cause d'une chaleur extrême. La plupart des avions n'atteignent jamais leur masse maximale au décollage. Les vols manqués se produisent principalement dans les aéroports dotés de pistes courtes, à haute altitude et en été, a précisé Williams.

An Khang (selon Yahoo )

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