Le froid est-il dangereux pour les avions ?

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Même si les avions volent à des altitudes où la température extérieure est de -56°C, les participants du stage contre la peur de l'avion demandent régulièrement si des chutes de neige ou un froid intense peuvent gêner les avions lors de leur décollage. En réalité, ce n'est pas vraiment la température qui est gênante, mais plutôt les accumulations éventuelles de neige ou de glace. En effet, si de la neige tombe sur le dessus de l'aile, elle peut peser plusieurs tonnes, ce qui réduit mathématiquement les performances de l'avion. De même, si de la glace s'accumule elle peut modifier la forme de l'aile, ce qui altère l'écoulement de l'air et peut réduire la portance de l'avion.

C’est pour cette raison que les avions ne décollent jamais avec des ailes contaminées par de la neige ou de la glace. Des procédures strictes de dégivrage et de contrôle sont systématiquement appliquées afin de garantir que les ailes soient parfaitement propres avant le décollage, évitant ainsi tout risque lié au froid.

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Tous les aéroports disposent de ces camions de dégivrage munis de grandes perches. Sur un aéroport comme Roissy Charles de Gaulle, il y a 7 emplacements de dégivrage comptant 4 camions chacun !

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Avant de décoller, on va donc dégivrer l'avion en lui appliquant un mélange d'eau chaude et de glycol qui va faire fondre tout dépôt humide et empêcher de nouvelles chutes de neige de s'y accumuler (ou en tout cas elles tomberont toutes seules lorsque l'avion va commencer à rouler).

Le glycol a pour particularité de ne pas geler avant des températures très fortement négatives, et l'aile "mouillée" va donc résister au gel. En fonction de la densité de la neige et de sa consistance, le dégivrage peut durer entre 5 minutes et jusqu'à 1/2h, ce qui peut paraître un peu long pour les passagers qui sont déja dans l'avion. Il n'est donc pas rare d'avoir des vols retardés à cause de l'attente avant le dégivrage...

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L'équipe technique a amené un petit module qui soufflera de l'air chaud dans les réacteurs au parking, avant leur mise en route.

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Le glycol étant un produit assez acide, on évite de l’envoyer directement dans les moteurs. À la place, ce sont les grandes pales à l’avant des réacteurs (les “fans”) qui sont réchauffées grâce à de l’air chaud soufflé par de puissants ventilateurs, comme on peut le voir sur l’image ci-contre.

Une fois le moteur démarré, il produit naturellement suffisamment de chaleur pour empêcher la formation de givre : il n’est alors plus nécessaire de le réchauffer. De la même façon, lorsque l’avion se pose puis repart rapidement - parfois en seulement 20 minutes - les moteurs n’ont pas le temps de trop refroidir et ce dispositif n’est généralement pas utile.

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Voici un schéma de TWAI system qui permet de garder les ailes chaudes et faire fondre les éventuelles accumulations de glace une fois en vol.

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Une fois en vol, une autre situation peut se présenter : celle des pluies verglaçantes. Elles se produisent lorsque l’avion traverse de l’eau dite en surfusion, c’est-à-dire une pluie encore liquide alors que la température est pourtant négative.

Lorsque ces gouttelettes touchent l’aile, elles peuvent se transformer instantanément en glace et s’y accrocher, avec une accumulation pouvant atteindre jusqu’à 5 mm par minute. Dans ce type de conditions, les pilotes cherchent avant tout à quitter rapidement la zone concernée, par exemple en changeant d’altitude ou de trajectoire, ou encore en accélérant. Leur radar leur permet en effet de repérer les zones riches en gouttelettes d’eau.

En complément, et par mesure de sécurité, les avions sont équipés d’un système appelé TWAI (Thermal Wing Anti-Ice). Ce dispositif prélève de l’air chaud dans les moteurs et l’achemine vers les bords d’attaque des ailes (la partie avant) ainsi que vers l’avant des capots moteurs. À ces températures, la glace ne peut pas se former : l’eau s’écoule alors simplement, comme lors d’une pluie tout à fait classique.

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Le givrage des fans du moteur est possible si l'avion reste immobile trop longtemps... C'est dans ce cas qu'on utilise l'air chaud.

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On le voit, la question du froid est prise très au sérieux, aussi bien par les constructeurs que par les équipages. L’ensemble de ces précautions permet aujourd’hui d’atteindre un niveau de sécurité maximal.

Contrairement à une idée très répandue, le froid n’altère pas la capacité de voler de l’avion — c’est même l’inverse. L’air froid est plus dense, donc plus « porteur ». À vitesse égale par rapport au sol, un avion bénéficie ainsi de davantage de portance lorsqu’il fait froid.

Du côté du confort et des turbulences, le froid est également plutôt une bonne nouvelle. Les nuages deviennent plus turbulents lorsqu’il existe une grande différence de température entre leur base et leur sommet. Par exemple, s’il fait 20 °C en bas du nuage et 0 °C en haut, les mouvements d’air sont plus importants. En revanche, s’il fait 0 °C en bas du nuage, la différence de température est faible : les mouvements d’air sont limités et les nuages sont généralement moins turbulents.

De la même façon, le soleil chauffe moins le sol par temps froid, ce qui limite la formation de « bulles d’air chaud » responsables des turbulences thermiques.

En résumé, de la même manière qu’il n’y a pas de raison de renoncer à prendre l’avion à cause du vent ou des nuages, il n’y a aucune raison d’éviter de voyager par temps froid. Cela n’a aucun impact négatif sur la sécurité et le vol peut même s’avérer plus confortable que par temps très chaud 😊.

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Article rédigé suite à une question posée sur la page Facebook du Centre de Traitement de la Peur de l'Avion : https://www.facebook.com/CentrePeurAvion/

(Merci à Marina, Stéphane et Alexandre pour les illustrations !)