Décollage à Niamey : brume de sable, rafales et altitude-densité
Il est 13 h 00 UTC à Niamey (DRRN, élévation 732 ft). Le METAR du moment indique : vent 060°/14 kt, rafales 26 kt, visibilité 4 000 m, poussière généralisée (DU), quelques cumulus à 4 000 ft, température 38 °C, point de rosée 12 °C, QNH 1008 hPa. Le TAF annonce une amélioration de la visibilité après 16 h UTC mais maintient les rafales. L'aérodrome dispose d'une piste unique 09/27. Un élève pilote lâché depuis trois semaines souhaite effectuer un vol local de 45 min avec retour au terrain ; son instructeur lui a fixé une limitation personnelle de 12 kt de composante de travers, rafales incluses. L'avion est un monomoteur à piston de 1 050 kg dont la fiche de performances donne, au niveau de la mer et à 15 °C, une distance de décollage de 300 m et un taux de montée initial de 220 ft/min. L'instructeur doit rendre sa décision avant le départ et la justifier.
1. Décodez le METAR et expliquez l'origine de la réduction de visibilité, alors que l'air est très sec.
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Décodage groupe par groupe
- Vent moyen 060° à 14 kt, rafales à 26 kt ; l'écart entre vent moyen et rafale (12 kt) est important : la turbulence de basses couches est installée.
- Visibilité 4 000 m : c'est une visibilité de « brume sèche », pas de brouillard.
- DU = poussière généralisée sur l'aérodrome (code de temps significatif).
- Nuages : quelques cumulus à 4 000 ft, pas de cumulonimbus signalé à cette heure.
- Température 38 °C, point de rosée 12 °C, QNH 1008 hPa.
Pourquoi la visibilité baisse sans humidité L'écart T − Td = 26 °C : l'air est très sec, aucune condensation, donc aucun brouillard possible. La réduction de visibilité est due aux particules solides en suspension (harmattan) qui diffusent la lumière. La règle « visibilité faible = humidité » ne s'applique pas ici : il faut distinguer une extinction par gouttelettes d'une extinction par aérosols. Conséquence pratique : la visibilité peut se dégrader brutalement en quelques minutes avec une rafale, sans aucun changement du point de rosée.
Lecture du TAF L'amélioration annoncée après 16 h UTC ne sera pas acquise au moment du vol : entre 13 h et 16 h on reste dans la situation du METAR, rafales maintenues. C'est le vent, non la visibilité, qui sera le facteur limitant.
2. Calculez la composante de travers pour la piste 09, rafales incluses, et concluez sur l'autorisation du vol.
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1. Géométrie. Piste 09 = QFU 090°. Vent 060° : l'angle entre le vent et l'axe de piste est de |090 − 060| = 30°.
2. Composante de travers. V × sin 30° = V × 0,5.
- Vent moyen : 14 × 0,5 = 7 kt.
- Rafale : 26 × 0,5 = 13 kt.
3. Composante de face (pour mémoire). 14 × cos 30° ≈ 12 kt, et 26 × cos 30° ≈ 23 kt en rafale. Le vent est donc essentiellement de face, ce qui est favorable à la distance de décollage - mais ce n'est pas le critère limitant.
4. Confrontation à la limitation. La limitation personnelle de l'élève est de 12 kt rafales incluses. Avec 13 kt en rafale, la limite est dépassée, même si le vent moyen (7 kt) reste largement acceptable. C'est exactement le piège : raisonner sur le vent moyen donnerait un feu vert.
5. Décision. Refus en l'état pour cet élève sur cette piste. La piste 27 ne change rien : l'angle au vent reste de 30° et la composante de travers identique en valeur absolue. Options : attendre la fin des rafales (le TAF les maintient jusqu'à 16 h UTC), faire voler un pilote non limité, ou faire accompagner l'élève par l'instructeur, qui reste juge de la qualité de son axe et de son palonnier. La décision doit être écrite et datée : elle engage la responsabilité de l'instructeur.
3. Calculez l'altitude-densité du moment et chiffrez son effet sur les performances de l'avion.
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1. Altitude-pression. PA = élévation + (1013 − QNH) × 30 ft = 732 + (1013 − 1008) × 30 = 732 + 150 = 882 ft.
2. Température ISA à cette altitude. 15 − (1,98 × 0,882) ≈ 13,3 °C.
3. Écart à l'ISA. 38 − 13,3 = +24,7 °C.
4. Altitude-densité (règle des 120 ft par degré d'écart). DA ≈ 882 + (120 × 24,7) ≈ 882 + 2 964 ≈ 3 850 ft.
5. Effet sur la distance de décollage. Règle d'ordre de grandeur pour un moteur atmosphérique : environ +10 % par 1 000 ft d'altitude-densité. À 3 850 ft : +38 %, soit 300 × 1,38 ≈ 415 m au lieu de 300 m - avant application de la marge réglementaire.
6. Effet sur la montée. Le taux de montée initial se dégrade d'à peu près un quart : 220 ft/min → environ 160 à 170 ft/min en air calme, et moins encore dans les ascendances thermiques turbulentes de l'après-midi. Le avion grimpe mal, à une assiette cabrée, avec un refroidissement moteur plus difficile.
7. Conclusion opérationnelle. Même sans la contrainte de vent de travers, un vol local à 13 h UTC avec 3 850 ft d'altitude-densité est défavorable : montée lente, distance de décollage majorée, marge de franchissement réduite. La recommandation pertinente est de reprogrammer tôt le matin, quand la température est proche de l'ISA et les rafales absentes - c'est un arbitrage de planning, pas seulement un calcul.