Pourquoi n'y a-t-il aucun cas d'avions effectuant des dépassements dangereux ou des courses imprudentes ?

Dans l'industrie aéronautique, il est strictement interdit de faire voler des aéronefs au-delà des normes techniques ou des limites de sécurité, ce qui peut avoir des conséquences catastrophiques.

Le 14 mai, une vidéo montrant trois avions apparaissant simultanément dans le ciel est devenue virale sur les réseaux sociaux. La vidéo a été publiée sur Douyin par un passager d'un vol de la compagnie Spring Airlines.

Dans sa description, la personne a indiqué que l'avion en dessous appartenait à Chengdu Airlines, tandis que celui qui le dépassait à basse altitude appartenait à Shandong Airlines, une compagnie aérienne connue sous ses surnoms « Lightning Airlines » ou « Shandong Speed ​​».

Cependant, le phénomène surnommé « Shandong Express » par cette compagnie aérienne ne repose pas sur la vitesse. En raison de la réglementation aérienne stricte, il est quasiment impossible pour les pilotes de dépasser la vitesse limite.

Bases aérodynamiques

La raison absolue qui empêche un avion commercial d'augmenter arbitrairement sa vitesse en plein vol découle des lois de la dynamique des fluides, et plus particulièrement du comportement de l'écoulement d'air approchant la vitesse du son à haute altitude.

Une vidéo montrant trois avions apparaissant simultanément dans le ciel, l'un de Shandong Airlines dépassant celui de Chengdu Airlines, est devenue virale sur les réseaux sociaux. Photo : Douyin.

Les avions commerciaux modernes, des avions compacts à fuselage étroit aux géants à fuselage large, fonctionnent généralement en mode subsonique, avec une plage de vitesse de recirculation optimale de Mach 0,78 à Mach 0,85 (78 à 85 % de la vitesse du son dans l'air).

La vitesse réelle d'un aéronef est mesurée en nombres de Mach, qui sont définis comme le rapport entre la vitesse de l'objet et la vitesse du son dans le même fluide environnant.

Bien que l'avion lui-même se déplace à une vitesse inférieure à celle du son (en dessous de Mach 1), la conception incurvée de la surface supérieure de l'aile force le flux d'air au-dessus d'elle à s'accélérer localement, générant une portance selon le principe de Bernoulli.

Si un pilote pousse délibérément la manette des gaz pour accélérer l'avion au-delà de son nombre de Mach maximal, dans le but de dépasser ou de « faire la course » avec un autre avion, des phénomènes physiques extrêmes se produiront.

À ce stade, des ondes de choc, limites invisibles de la pression et de la température, se forment et perturbent fortement l'écoulement de l'air. Il en résulte un décollement de la couche limite : l'air n'adhère plus à la surface aérodynamique de l'aile, mais se déchire derrière celle-ci, créant des tourbillons turbulents.

Outre les limitations dues à la résistance de l'air, les avions commerciaux opérant à haute altitude sont également confrontés à un espace opérationnel extrêmement restreint, que les scientifiques du secteur aérospatial appellent le coin du cercueil.

L'angle de cercueil se produit lorsque l'avion se déplace suffisamment vite et suffisamment haut pour que la pression commence à s'égaliser entre l'intrados et l'extrados de l'aile, entraînant la disparition progressive de la portance.

Lorsqu'un avion prend de l'altitude, l'air se raréfie et contient moins de molécules, tandis que la surface alaire reste inchangée. Cela oblige l'avion à voler plus vite pour générer une portance suffisante.

Si un avion se déplace trop lentement, il s'écrasera car la portance sera insuffisante pour contrer les forces qui s'exercent sur lui, comme l'attraction terrestre ou la force centripète. Lorsque la portance est inférieure à la gravité, l'avion décroche : un danger invisible en vol.

L'illustration représente le concept d'un coin de cercueil. Photo : PilotMall.

Cependant, au niveau du fuselage, en cas de vol rapide, l'avion atteindra des vitesses subsoniques. L'écoulement de l'air sur les ailes atteint des vitesses proches ou supérieures à celle du son, alors que l'avion se déplace encore en dessous de cette vitesse.

À des vitesses excessivement élevées, les ondes de choc formées par la collision du flux d'air avec la surface de l'aile tendent à pousser le nez de l'avion vers le sol.

Voler près du bord du cercueil revient à marcher sur un fil, les yeux bandés. Une infime variation de vitesse ou d'altitude peut entraîner une perte de portance ou une survitesse, deux situations potentiellement catastrophiques.

Problème économique

Même sans limitations de sécurité et physiques, la « course à la vitesse » des avions commerciaux serait toujours contrainte par la structure fondamentale de l'économie aéronautique.

En 1957, le premier Boeing 707 effectua son vol inaugural. Il atteignit une vitesse de croisière de Mach 0,78. En 2009, Boeing lança le 787 Dreamliner. Cet appareil a une vitesse de croisière de Mach 0,85.

Deux avions, construits à 52 ans d'intervalle, ne sont plus rapides que de 8 %. Avec de tels progrès scientifiques et technologiques, pourquoi les avions ne peuvent-ils pas voler plus vite ?

La raison en est que le transport aérien est un secteur où les marges bénéficiaires sont extrêmement faibles. Le coût du carburant représente la part la plus importante et la plus volatile des coûts d'exploitation directs totaux d'une compagnie aérienne.

À ce jour, le Concorde est le seul avion commercial à avoir atteint des vitesses supersoniques. Il pouvait voler à Mach 2,02, permettant de relier New York à Londres en environ 3 heures et 30 minutes.

Ce chiffre est impressionnant, mais seuls 14 Concorde ont été mis en service, et ils n'ont desservi que deux lignes pour deux compagnies aériennes : British Airways et Air France. Le premier vol commercial du Concorde a eu lieu en 1976 et son dernier vol en 2003.

À ce jour, le Concorde demeure le seul avion commercial à avoir atteint des vitesses supersoniques. Photo : CNN.

Pour voler à vitesse supersonique, un avion doit être extrêmement aérodynamique, c'est-à-dire avoir une forme étroite, ce qui limite le nombre de passagers. De ce fait, le Concorde ne pouvait transporter qu'une centaine de passagers, un nombre modeste comparé aux 330 passagers que peut accueillir le Boeing 787-10.

De plus, les coûts d'exploitation élevés, répartis sur un nombre relativement restreint de passagers, ne constituaient pas un modèle économique viable. À la fin des années 1990, un aller simple à bord du Concorde coûtait jusqu'à 6 000 $ , un prix nettement supérieur à celui d'un billet d'avion classique.

Au lieu de la vitesse, les compagnies aériennes fonctionnent selon les profits générés par l'exploitation des vols. Par conséquent, la technologie de l'aviation commerciale se concentre actuellement exclusivement sur l'amélioration de l'efficacité.

Prenons comme exemples le Boeing 707 et le Boeing 787. Bien qu'ils aient des vitesses de croisière similaires, le Boeing 787 est une option beaucoup plus économique.

Le Boeing 787, par exemple, ne consomme qu'environ 5 tonnes de carburant par heure et peut transporter environ 140 passagers supplémentaires. À titre de comparaison, le Boeing 707 consomme environ 6,8 tonnes de carburant par heure. Les avions modernes sont conçus pour acheminer le plus grand nombre de passagers possible à destination, en minimisant la consommation de carburant et les coûts d'exploitation.

Les avions doivent voler à une vitesse suffisamment élevée pour atteindre une efficacité maximale, mais la traînée et la consommation de carburant ne doivent pas réduire les revenus. Par conséquent, la vitesse de vol des avions commerciaux actuels correspond au compromis optimal entre efficacité et rentabilité.

Source : https://znews.vn/vi-sao-khong-co-chuyen-may-bay-vuot-au-dua-toc-do-post1652089.html