A quelle vitesse vole un avion de ligne ?

Un avion de ligne en croisière vole en moyenne entre 810 et 920 km/h. Rapporté à la vitesse du son, cela correspond à mach 0.75 et mach 0.85. 

Voyant maintenant pourquoi ils volent à cette vitesse et qu’est-ce qui influe la vitesse en vol. Avant de commencer, il faut d’abord préciser quelques petites choses (si vous voulez juste les chiffres, défilez directement la page sur la fin de l’article). En aviation on exprime le plus souvent la vitesse en vitesse indiquée, c’est à dire la vitesse de l’avion calculée à l’aide des tubes de pitot (ci-dessous).

Tube de pitot d’un Airbus A320

Pour expliquer rapidement, la vitesse indiquée (ou IAS pour Indicated Air Speed) est mesurée en comparant la pression statique (atmosphérique), et la pression résultant du vent relatif, c’est-à-dire de la vitesse de la masse d’air dans laquelle on se déplace. Sans rentrer trop dans les détails, voici un schéma ci-dessous d’une sonde, et vous retrouverez deux liens en fin d’article si vous souhaitez mieux comprendre son fonctionnement.

Schéma d’un tube de pitot

Entrons dans le vif du sujet

Les vitesses aéronautiques s’expriment toujours en nœuds, et 1 nœud = 1.85 km/h, mais pour faciliter la compréhension, on exprimera ensuite la vitesse en km/h.

Pour en revenir à notre question de départ, intéressons-nous d’abord à la vitesse réelle de l’appareil, c’est à dire celle par rapport à la masse d’air dans laquelle il se trouve.

A cause de la baisse de pression atmosphérique, et à vitesse sol constante, la vitesse indiquée affichée sur les instruments diminue avec l’altitude, pouvant parfois descendre sous 200 nœuds pour un appareil volant très haut ! C’est pour cela que passé une certaine altitude, environ 20’000 pieds, la vitesse sera plutôt exprimée par rapport à la vitesse du son en nombre de Mach, une valeur plus représentative pour les pilotes.
Ce qui nous intéressera nous, Mr et Mme tout le monde, sera de connaître la vitesse sol de l’avion (Ground Speed notée GS), c’est à dire sa vitesse de déplacement par rapport au sol, et donc elle qui influencera sur votre heure d’arrivée en vacances !

Cette vitesse sera fortement influencée par les vents en altitude comme nous allons voir maintenant.

Exemple avec des chiffres :

Prenons un avion qui vole à 800 km/h sans vents. Avec un vent de face de 80 km/h, sa vitesse sol chutera à 720 km/h.
Avec ce même vent mais de dos, il volera à 880 km/h par rapport au sol. Soit 160 km/h de différence entre un sens et son opposé !

Cette différence n’est pas négligeable sachant que parfois ces vents peuvent atteindre 200 km/h  dans des courants-jets, aussi appelés jet-streams. Il est ainsi déjà arrivé de voir des vols New-York -> Paris s’effectuer en 5h30 avec des vitesses sol dépassant parfois les 1250 km/h. Le record appartient à un 747 ayant tenez vous bien, atteint les 1390 km/h, c’est tout simplement faramineux !

Et le mur du son ?

Pas de panique ! Si ces avions atteignent de telles vitesses c’est avant tout possible car les vents « poussent » la masse d’air. Il faudrait ainsi que l’avion dépasse les 1080 km/h par rapport au déplacement de cette masse d’air, et les avions en sont encore bien loin. Dans le cas précédemment cité du 747 ayant atteint les 1390 km/h, il se déplaçait en réalité dans un jet-stream allant à plus de 450 km/h. Et si on soustrait la vitesse du jet-stream à la vitesse sol de l’avion, on tombe bien sur une valeur inférieure à la vitesse du son.



Parlons du Coffin Corner

Le Co quoi ?? En fait plus on monte en altitude plus l’air se raréfie et la pression diminue, ça tu le sais déjà j’espère ! Tout là-haut les avions ont besoin de garder une certaine vitesse pour compenser ce manque d’air et se maintenir en vol.
Le coffin corner correspond à la zone entre la vitesse minimale que l’appareil pourra maintenir et sa vitesse maximale. Plus on monte, plus le cône se rétrécit, mais il dépendra évidemment des performances aérodynamiques de chaque avion.

Les meilleurs avions de ligne actuels (B787, A380, A350…) peuvent au maximum monter à 43’000 pieds (13’100 mètres) contre 51’000 pieds (15’500 mètres) pour les meilleurs jets d’affaires (Falcon 7X, Global express, G650…). Il est parfois dangereux de voler si haut car une petite diminution ou accélération causée par un changement brutal de masse d’air peut rapidement envoyer l’avion en survitesse ou en décrochage.


Quelques exemples de vitesses données par les constructeurs

A noter : dans la majorité des espaces aériens, la vitesse est limitée sous une certaine hauteur, en France par exemple celle-ci est limitée à 250 nœuds en dessous de 10’000 pieds (3000 mètres).

Plus d’informations sur les sondes pitot :
– http://www.air-souris-set.fr/Michel_Barry/chronique_2.html
http://tomroud.cafe-sciences.org/2009/06/10/mais-au-fait-comment-ca-marche-une-sonde-pitot/

Pour terminer, je vous propose de faire un tour sur notre article A quelle altitude volent les avions de ligne ? En Cliquant ici !


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