Chapitre 2 - Théorie et performances des aéronefs

1.  Comme nous l'avons vu dans le premier chapitre, il suffit d'une très petite quantité de rugosité, causée par une couche de glace, de neige ou de givre d'une épaisseur aussi faible que 0,40 mm (1/64 po), pour perturber l'écoulement de l'air sur les surfaces portantes et les gouvernes d'un aéronef. Les conséquences de cette rugosité peuvent être une grave perte de portance, une augmentation de la traînée et des difficultés de manoeuvre, particulièrement pendant les phases de décollage et de montée initiale du vol. La glace peut également empêcher le mouvement des gouvernes ou augmenter significativement la masse de l'appareil, sans compter qu'elle risque d'obstruer des sondes essentielles au pilotage. La présence de glace doit toujours être prise au sérieux, quelque soit la quantité en cause.

2.  De la glace peut se former même lorsque la température extérieure (OAT) est bien au-dessus de 0°C (32°F). Dans le cas d'un avion équipé de réservoirs de voilure, le carburant est parfois si froid qu'il peut refroidir le revêtement des ailes sous le point de congélation. Ce phénomène est connu sous le nom d'aéronef imprégné de froid. Lorsque de l'eau à l'état liquide entre en contact avec des surfaces de voilure dont la température est inférieure au point de congélation elle passe aussitôt à l'état solide.

3.  Un avion peut s'imprégner de froid lorsque l'on remplit ses réservoirs de voilure avec du carburant très froid. Le carburant contenu dans les réservoirs de voilure a une influence directe sur la température des revêtements d'extrados et d'intrados des ailes. S'il pleut ou si le taux d'humidité est élevé, de la glace peut se former sur les ailes imprégnées de froid et elle peut s'accumuler avec le temps. Ce type de glace, qui est parfois invisible à l'oeil nu, porte souvent le nom de givre transparent. Lorsqu'un aéronef est imprégné de froid, du givre peut se former sur l'extrados et l'intrados de la voilure dans des conditions d'humidité relative élevée. C'est un type de contamination qui peut survenir lorsque les températures sont supérieures au point de congélation à des aéroports qui normalement n'utilisent pas du matériel de dégivrage ou qui ont rangé ce matériel pour la saison estivale. Ce type de contamination se produit généralement lorsque le carburant des réservoirs de voilure est imprégné de froid et atteint des températures inférieures au point de congélation à cause de la basse température du carburant ajouté au cours de l'escale précédente ou à cause d'un vol de croisière à une altitude où les températures sont basses, ou les deux, et que l'on effectue ensuite une descente normale dans une région où l'humidité est élevée. En pareil cas, du givre se forme sur l'intrados et l'extrados des ailes dans la zone des réservoirs de carburant pendant la durée de l'escale, ce givre ayant tendance à se reformer rapidement, même lorsqu'on l'enlève.

4.  Après un vol, la température d'un aéronef et du carburant qu'il transporte dans ses réservoirs de voilure peut être beaucoup plus froide que la température extérieure. Les ailes imprégnées de froid d'un aéronef refroidissent les précipitations qui s'y déposent de sorte que, selon un certain nombre de facteurs, du givre transparent peut se former sur certains aéronefs et, en particulier, sur la partie des ailes située au-dessus des réservoirs de carburant. De la même façon, ce phénomène peut se traduire par la formation de givre à partir de l'humidité qui se trouve dans l'air, sans qu'il y ait de précipitations, et même si la température est supérieure au point de congélation. Ce type de givre est difficile à voir, et il est souvent nécessaire de toucher l'aile à main nue ou d'utiliser un détecteur de givre spécial comme le système de détection de givrage au sol (GIDS). On ne doit jamais supposer qu'une couche de neige mouillée tombera d'elle-même des ailes d'un avion au moment du décollage, il faut toujours l'enlever auparavant. De plus, la neige mouillée pourrait très bien dissimuler une couche de givre sous-jacente plus dangereuse.

5.  Des plaques de givre transparent pourraient se décoller des ailes ou du fuselage au moment du décollage ou de la montée initiale et elles pourraient être ingérées par les moteurs montés à l'arrière du fuselage, ce qui pourrait les endommager ou provoquer leur arrêt, et les plaques de givre pourraient également causer des dommages par impact aux surfaces critiques de l'avion, comme le stabilisateur.

6.  La formation de glace sur l'aile est fonction de la sorte de précipitations, de son épaisseur et de sa teneur en eau, de la température ambiante et de la température de la surface de l'aile. Les facteurs suivants contribuent à l'intensité de la formation et à l'épaisseur finale de la couche de givre transparent :

  • la basse température du carburant ayant servi à faire le plein des réservoirs de l'aéronef au cours d'une escale ou la longue durée du vol précédent, ou les deux, qui fait baisser sous zéro la température du carburant résiduel dans les réservoirs d'aile. Des chutes de température jusqu'à 18°C ont déjà été enregistrées après un vol de deux heures;

  • une grande quantité résiduelle de carburant froid dans les réservoirs d'aile qui fait monter le niveau de carburant au point où il y a contact avec les panneaux d'extrados de l'aile, particulièrement à l'emplanture d'aile;

  • pendant l'escale, les conditions météorologiques telles que de la neige humide, de la bruine ou de la pluie, conjuguées à une température ambiante approchant 0°C, sont très critiques. Du givrage important a été signalé en présence de bruine ou de pluie, même par des températures comprises entre +8°C et +14°C.

7.  La température du revêtement devrait être augmentée pour empêcher la formation de glace ou de givre avant le décollage. On peut souvent obtenir ce résultat en ravitaillant l'aéronef avec du carburant plus chaud ou en utilisant des liquides cryoscopiques chauds, ou les deux.

8.  Dans tous les cas, la glace ou le givre doivent être enlevés de l'extrados ou de l'intrados des ailes avant le décollage. Seule exception, le décollage peut avoir lieu malgré la présence de givre sur l'intrados des ailes à condition qu'il soit effectué conformément aux instructions du constructeur de l'aéronef.

9.  Les aéronefs certifiés pour le vol dans des conditions givrantes connues ont été conçus pour assurer une certaine protection contre les effets négatifs du givrage en vol seulement et ils ont été équipés de dispositifs dont les capacités à cet égard ont été démontrés. Mentionnons également le fait que les avertisseurs de décrochage ne fonctionnent adéquatement que lorsque les ailes sont propres.

10.  La présence de givre, de glace ou de neige sur un avion peut diminuer sa portance et modifier ses caractéristiques de décrochage et de manoeuvrabilité. Un appareil peut parvenir à décoller grâce à l'effet de sol, mais il peut subséquemment être incapable de prendre de la hauteur.

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