Atterrissage par forte chaleur en altitude : vent traversier, altitude-densité et énergie
Un biréacteur d'affaires doit se poser sur un aérodrome d'altitude 1 675 ft, piste 22 (QFU 220°), LDA 2 300 m, ILS 3,0°. Le QNH est 1003 hPa, la température extérieure 32 °C, le vent 250°/20 kt. La masse à l'atterrissage est la masse maximale à l'atterrissage, la Vref est de 140 kt et l'équipage envisage d'atterrir 10 kt au-dessus de la Vref par précaution. À la masse prévue, la distance d'atterrissage requise, corrections d'altitude-densité et de piste sèche comprises, est de 1 850 m. Le manuel de vol donne un vent traversier démontré de 25 kt. La piste est sèche.
1. Calculez les composantes du vent et l'altitude-densité, et concluez sur le respect des limitations.
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Vent traversier : angle entre le vent (250°) et l'axe (220°) = 30°. Composante traversière = 20 × sin 30° = 10 kt. Composante de face = 20 × cos 30° = 17,3 kt.
Conclusion immédiate : 10 kt de travers, très en dessous du maximum démontré de 25 kt. La limitation n'est pas un problème ici ; le vent de face de 17 kt est même favorable.
Altitude-densité :
- Altitude-pression : 1 675 + 30 × (1013 − 1003) = 1 675 + 300 = 1 975 ft.
- Température ISA à cette altitude : 15 − 2 × 1,975 = 15 − 3,95 ≈ 11 °C.
- Écart : 32 − 11 = 21 °C au-dessus de l'ISA.
- Altitude-densité : 1 975 + 120 × 21 = 1 975 + 2 520 ≈ 4 495 ft, soit environ 4 500 ft.
Conséquence : l'avion se comporte comme s'il était à 4 500 ft alors que l'altitude réelle est de 1 675 ft. C'est cette valeur, et non l'altitude topographique, qui doit servir à toutes les corrections de performance et au calcul de la vitesse à l'approche.
2. Déduisez-en la vitesse sol et le taux de descente nécessaire pour tenir le plan de 3,0°, puis expliquez l'effet d'un plan plus raide.
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La vitesse indiquée à l'approche est la Vref majorée, mais c'est la vitesse vraie qui détermine la vitesse sol : à 4 500 ft d'altitude-densité, la règle approchée donne environ 2 % d'augmentation de TAS par 1 000 ft de densité, soit +9 % pour 4 500 ft.
- TAS ≈ 140 × 1,09 ≈ 153 kt.
- Vitesse sol = 153 − 17 = 136 kt.
- Taux de descente sur 3,0° : ROD = GS × 6076/60 × tan 3° = 136 × 101,3 × 0,0524 ≈ 720 ft/min.
Un plan plus raide augmente le taux de descente à vitesse sol constante : à 3,5°, il faudrait environ 840 ft/min, ce qui rapproche l'avion de la configuration « approche non stabilisée » si la réduction est tardive. À l'inverse, un plan plus faible allonge la distance de roulement avant le toucher et consomme de la piste.
Point de vigilance : le taux de descente dépend de la vitesse sol, donc du vent de face. Si le vent tombe au passage du seuil, le taux de descente nécessaire augmente brusquement pour tenir le même plan - d'où l'intérêt d'un suivi au variomètre et à l'aide visuelle (PAPI/ILS) plutôt que d'un taux figé.
3. L'équipage atterrit avec 10 kt de plus que la Vref. Estimez l'effet sur la distance d'arrêt et concluez sur la marge restante par rapport à la LDA.
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L'énergie cinétique varie comme le carré de la vitesse. En passant de 140 à 150 kt à la masse constante, le rapport d'énergie est (150/140)² = 1,148, soit environ +14,8 %. Si le freinage, les inverseurs et la traînée sont supposés produire la même décélération relative, la distance d'arrêt augmente dans la même proportion.
- Distance de référence : 1 850 m.
- Majoration : 1 850 × 0,148 ≈ 274 m.
- Distance estimée : ≈ 2 124 m.
- Marge sur la LDA de 2 300 m : environ 176 m, au lieu de 450 m.
Conclusion : l'atterrissage reste possible sur la piste sèche, mais la marge a été divisée par plus de deux pour gagner 10 kt. Cette marge de 176 m n'intègre ni la piste mouillée, ni une décélération moindre sur les premiers mètres, ni un vent de face qui faiblit. Sur une piste de 2 300 m à 4 500 ft d'altitude-densité, la décision raisonnable est d'approcher à la Vref (éventuellement majorée de la moitié de la rafale s'il y en a une, pas de 10 kt arbitraires) et de viser le point de toucher prévu.
Il faut en outre vérifier la compatibilité de la distance requise avec le coefficient réglementaire applicable à l'exploitation prévue, et non seulement avec la LDA brute : le vol ne peut pas être planifié si la distance requise dépasse la fraction réglementaire de la LDA.