Les avions de ligne supersoniques vont faire leur grand retour

C’est curieux
Il y a 10 mois

Bienvenue à bord de ce vol de Londres à Miami. Le temps de vol sera de 4 heures et demie. La température à Miami est de... attends — le pilote vient-il d’annoncer 4 heures et demie de temps de vol ? Cela semble fou, mais ce sera très probablement une réalité dans moins de 10 ans ! Boom Supersonic, un fabricant d’avions, travaille sur un jet supersonique pour passagers appelé Overture, qui pourra transporter 65 à 80 personnes à une vitesse deux fois supérieure à celle des avions de ligne actuels. L’une des principales compagnies aériennes américaines est déjà intéressée par l’achat d’environ 40 appareils.

L’aéronef, qui va coûter 200 millions de dollars, a récemment passé les tests en soufflerie. Si tout va bien, le premier prototype complet de l’Overture sortira de la chaîne de production en 2025 et voyagera à près de deux fois la vitesse du son. L’avion pourra atteindre sa vitesse maximale au-dessus de la mer, il sera donc parfaitement adapté aux vols transatlantiques. Et par exemple, voyager de New York à Paris ne devrait pas prendre plus de 4 heures. Mais d’abord, il devra obtenir toutes les autorisations officielles pour le faire.

Certaines personnes sont sceptiques quant au concept de superjet pour passagers, car elles se souviennent de l’histoire du Concorde. Cet avion haut de gamme transportait des passagers de Londres à New York en 3 heures environ, et assurait d’autres liaisons transatlantiques. Les billets coûtaient la somme faramineuse de 10 000 dollars par siège, et les passagers avaient accès à un salon super-exclusif avec des homards et du bœuf Angus pour le déjeuner. Le Concorde a effectué son dernier vol commercial en 2003. C’était un énorme consommateur de carburant. De plus, les gens vivant près des aéroports se sont beaucoup plaints du bruit qu’il générait.

L’Overture est censé être plus économe en carburant, plus léger et doté d’un meilleur logiciel pour le rendre plus aérodynamique. Le bruit pourrait cependant rester un problème, car les avions supersoniques ont besoin de moteurs aérodynamiques assez bruyants. Cela changera certainement à l’avenir, car les avions ont parcouru un long chemin depuis leur premier vol en 1903. À l’époque, les frères Wright avaient lancé l’ère aérienne avec un vol de 12 secondes, qui leur avait permis de parcourir 37 mètres en Caroline du Nord. La vitesse maximale à cette époque était d’environ 48 km par heure, mais cela semblait tout de même assez impressionnant. Le premier service de transport aérien de passagers au monde a décollé à peine 11 ans plus tard. Le vol de St. Petersburg, en Floride, à Tampa, toujours en Floride, a duré 23 minutes. Parcourir la distance en voiture autour de la baie prenait environ 20 heures, donc c’était un gain de temps énorme ! Les billets coûtaient 5 dollars et étaient vendus 16 semaines à l’avance ; mais la compagnie aérienne a fait faillite en 4 mois.

La nouvelle ère de l’aviation a commencé dans les années 1950 lorsque le moteur turbofan a été introduit. Cela a été rendu possible par l’utilisation de matériaux thermorésistants et des systèmes complexes de refroidissement par air. Les avions sont aussi devenus plus légers car ils étaient fabriqués en matériaux composites. Les ailes se sont aussi améliorées au fil des années. Mais c’est le profil aérodynamique — c’est-à-dire la partie grâce à laquelle l’air se déplace plus vite au-dessus de l’aile qu’en dessous — qui a vraiment changé la donne. Grâce à lui, les avions gardent une faible vitesse au décollage, ce qui signifie qu’ils se déplacent en douceur et consomment moins de carburant.
L’avion le plus rapide du monde à ce jour est le North American X-15. Il était propulsé par une fusée et fabriqué en aluminium et en titane. Une énorme queue triangulaire l’aidait à rester stable à cette vitesse extrême. L’avion-fusée a établi le record d’altitude du monde en atteignant une altitude de 108 000 mètres. Et le plus impressionnant, c’est que c’était en 1967 !

Alors, si c’était déjà possible à l’époque, pourquoi ne volons-nous pas tous en avion-fusée, ou au moins en avion supersonique, surtout pour les vols longue distance ? En termes de vitesse, les avions de ligne en sont toujours au même point qu’il y a 50 ans, principalement parce qu’une plus grande vitesse rendrait les vols beaucoup plus chers. Voler plus vite signifie brûler plus de carburant. De plus, les moteurs supersoniques sont chers à produire et à entretenir. Les forces naturelles sont une autre raison. Les vents affectent la vitesse d’un avion, et aucune technologie ne peut contrôler le vent. Un fort vent arrière peut l’aider à avancer à une plus grande vitesse, tandis qu’un vent de face peut le ralentir considérablement.

Les avions volent le plus souvent à des altitudes allant jusqu’à 11 000 mètres. Là-haut, l’air est plus fin, ce qui signifie qu’il y a moins de résistance, et un avion peut voler plus vite et économiser du carburant. De plus, les températures plus basses rendent les moteurs à réaction plus efficaces. Un autre avantage de voler dans cette partie de l’atmosphère est qu’il y a moins de turbulences, donc les vols sont plus fluides. Les jets privés ne peuvent pas voler aussi haut. Ils sont plus petits, et leurs moteurs ne sont pas assez puissants pour atteindre une telle altitude. Ils s’en tiennent donc à environ 4 500 mètres.

Tu as déjà remarqué ces traînées blanches que les avions laissent derrière eux ? Leur nom officiel est traînée de condensation, et elles forment comme des nuages artificiels. Lorsque l’avion atteint son altitude de croisière, les températures deviennent très basses, environ −55°C, et l’eau se transforme en particules de glace. Plus le taux d’humidité est élevé, plus ces traînées grossissent, et tu peux encore les voir longtemps après la disparition de l’avion. Ainsi, des traînées de condensation épaisses et longues peuvent être le signe d’une tempête à venir. Parfois, les traînées de condensation peuvent même être colorées. Les gouttelettes d’eau qui se forment dans l’atmosphère peuvent geler en différentes tailles. Elles reflètent alors la lumière du soleil à différentes longueurs d’onde, ce qui provoque l’effet d’un arc-en-ciel. Lorsque toutes les couleurs se mélangent, on obtient du blanc, la couleur de traînée la plus courante.

Les avions ne décollent pas avec le vent, mais face à lui. C’est un peu comme un cerf-volant : pour le faire voler, il faut le lancer contre le vent. C’est parce qu’il y a quatre forces de vol : la portance, le poids, la poussée et la traînée. La portance est générée car la vitesse de l’air est plus élevée au-dessus du cerf-volant qu’en dessous, et le cerf-volant est alors poussé vers le haut.

Traverser un orage est une expérience plutôt effrayante, mais est-ce vraiment aussi dangereux que ça en a l’air ? En fait, les moments les plus critiques par temps venteux sont le décollage et l’atterrissage. Les constructeurs d’avions testent leurs appareils et spécifient les limites de vitesse auxquelles les pilotes doivent se déplacer dans différentes conditions météorologiques. Dans certains aéroports, les vents sont assez violents toute l’année, si bien que l’atterrissage peut être assez houleux. Il faut être un vrai pro du pilotage pour atterrir lorsque le vent balaie la piste de travers. Parfois, le vent change inopinément de vitesse et de direction. Le pilote doit alors vraiment savoir ce qu’il fait, sinon, le risque de sortie de piste est bien réel.

La chaleur extrême est une autre condition météorologique qui peut empêcher un avion de voler. Les avions volent en générant de la portance avec leurs ailes. L’air situé sous les ailes fait décoller l’avion. En cas de chaleur extrême, un avion ne peut pas produire autant de portance. C’est parce que l’air chaud se dilate et devient beaucoup moins dense que l’air froid. Avec moins de portance, l’avion peut avoir beaucoup de mal à décoller et à voler. L’électronique ne réagira probablement pas bien à la chaleur ou à l’humidité extrême, et le système de climatisation risque de tomber en panne. Les petits jets ne peuvent pas fonctionner à une température supérieure à 48°C. Les avions Airbus et Boeing, plus gors, ont de meilleures performances en dessous de 52°C.

Ces carillons mystérieux que tu entends pendant le vol sont une sorte de langage secret que l’équipage utilise pour communiquer. Le carillon que tu entends peu après le décollage informe l’équipage que le train d’atterrissage est en train de se rétracter. Un carillon unique pendant le vol est le signe qu’un des passagers a besoin de l’aide de l’équipage. Lorsque les hôtesses servent les repas et qu’elles sont à court de nourriture ou de boissons, elles peuvent demander à leurs collègues de les dépanner en utilisant un combo de carillon aigu et grave. Trois tonalités basses signifient que de sérieuses turbulences approchent, et que les membres d’équipage doivent donc s’assoir et boucler leur ceinture. As-tu déjà remarqué la lumière clignotante dans la cabine avant le décollage ? Tu n’as pas à t’inquiéter ! Cela se produit lorsque le pilote déconnecte l’avion du réseau électrique de l’aéroport et passe à celui de bord. Cette transition rapide peut provoquer des clignotements.

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