Atterrissage par vent de travers
En aviation, un atterrissage par vent de travers est l'ensemble des manœuvres exécutées pendant la phase d'atterrissage lorsque la direction du vent au niveau du sol est différente de la direction de l'axe de la piste. La valeur du vent de travers est égale à la composante du vent perpendiculaire à l'axe de la piste.
Dans le cas général un avion doit pouvoir se poser avec une composante du vent perpendiculaire à la piste dont la valeur est égale à 0,2 × Vdécrochage pour obtenir sa certification.
La vitesse d'approche doit être augmentée, afin de limiter l'impact des rafales sur la trajectoire (augmentation de la quantité de mouvement de l'avion) et de réduire le risque d'effondrement de la portance lié aux variations brusques de la composante du vent de face.
Nature du problème
La vitesse d'un avion par rapport au sol est la composante de sa vitesse par rapport à l'air et du déplacement de l'air par rapport au sol. Pour suivre une trajectoire d'approche linéaire dans l'axe de la piste le pilote doit orienter son avion de manière à contrer la composante du vent perpendiculaire à la piste et donc effectuer une descente « en crabe ». Il en résulte que l'axe de l'avion doit être ramené dans l'axe de la piste soit juste avant ou juste après le toucher des roues. Cette manœuvre, rotation de l'avion autour de son axe vertical, peut induire une inclinaison de l'avion et une dissymétrie de portance qui rendent l'atterrissage plus délicat. Les avions à ailes basses sont d'autant plus sensibles à ce problème qu'il peut s'accompagner d'un déport du tourbillon induit à l'extrémité de l'aile vers l'intérieur de l'appareil pour le côté au vent, vers l'extérieur pour le côté opposé.
La solution technique consiste à rendre le train d'atterrissage orientable comme sur le Blériot XI ou, plus récemment, le B-52 mais c'est une solution lourde et coûteuse qui n'est pas répandue.
La solution géométrique serait d'effectuer une approche sur une trajectoire qui ne serait pas dans l'axe de la piste. Elle pourrait se développer, en tout cas pour les appareils les plus performants, avec l'évolution des systèmes d'aide à l'atterrissage.
La solution la plus utilisée consiste à augmenter le nombre de pistes. La piste principale est orientée dans le sens des vents dominants et on lui ajoute une ou deux pistes faisant entre elles des angles de 90° ou 60°. On note que le vent de travers maximal permettant la certification est fonction de la vitesse de décrochage. Il en résulte que pour les avions de transport dont la vitesse d'atterrissage est de l'ordre de 250 km/h on pourra admettre une composante perpendiculaire de l'ordre de 40 km/h alors qu'un avion léger qui effectue son atterrissage avec une vitesse de l'ordre de 80 km/h ne pourra admettre une composante supérieure à 15 km/h. Les grands aéroports qui n'accueillent que du trafic commercial auront donc souvent des pistes d'orientation unique (le nombre étant lié à la densité du trafic et non au risque de vent de travers) alors que les aéroports anciens et les aérodromes qui ont accueilli ou accueillent des appareils plus lents disposeront de pistes à orientations multiples.
Techniques
Les techniques suivantes sont conseillées par Boeing lors d'un atterrissage par vent de travers. Ces techniques supposent que le vent est constant (pas de rafales). Ces vents sont mesurés à 10 mètres de hauteur pour une piste de 45 mètres de large. Généralement, trois techniques sont utilisées pour effectuer un atterrissage par vent de travers (en anglais) : de-crab, crab et sideslip.
De-crab
vent composante de la piste vecteur de poussée composante du vent Atterrissage |
Cette technique a pour but de maintenir les ailes et l'avion proches de l'axe de la piste. Le nez pointe face au vent de telle sorte que l'avion approche de la piste légèrement en biais (en crabe). Cela donne l'impression d'approcher de la piste que d'un côté ce qui peut désorienter le pilote. La position est maintenue en effectuant un lacet grâce à la poussée des moteurs. Les ailes sont maintenues parallèles par rapport au sol pendant l'approche. Juste avant de toucher la piste, le gouvernail arrière et l'aileron sont commandés simultanément pour éliminer la position en biais de l'appareil, pour qu'au final, le fuselage, le vecteur vitesse et l'angle d'inclinaison soient tous alignés avec la piste et l'avion positionné en son centre.
Crab
vent composante de la piste vecteur de poussée composante du vent Atterrissage |
L'avion atterrit en « crabe ». Sur piste sèche, au moment où l'avion touche le sol, le nez pointe face au vent, puis se remet immédiatement face à la piste. Durant cette manœuvre il est impératif d'actionner rapidement l'aileron pour contrer le vent ainsi que le gouvernail pour se positionner face à la piste. Plus l'avion arrive en biais (en crabe), plus la déviation sera importante lorsqu'il touchera la piste. C'est pour cette raison qu'atterrir de cette façon est fortement déconseillé sur piste sèche.
Sur piste très glissante, faire atterrir l'avion de cette façon permet seulement de réduire la déviation lors de l'impact et donne ainsi moins de choses à faire au pilote car l'appareil n'a pas à être « dé-crabé ». Néanmoins, il reste nécessaire d'actionner l'aileron situé face au vent et le gouvernail pour garder un contrôle total de l'appareil après l'atterrissage.
Sideslip
vent composante de la piste vecteur de poussée composante du vent Atterrissage |
Cette technique permet de maintenir le nez de l'avion aligné avec l'axe central de la piste tout au long de l'atterrissage. L'approche initiale est effectuée en crabe. Le nez reste aligné à la piste grâce aux ailerons et au gouvernail mais l'action du vent fait que l'appareil « penche » d'un côté (voir schéma). L'avion va naturellement vouloir s'équilibrer, mais il est primordial de garder cet angle thêta par rapport à l'axe horizontal. Cet effet de roulis est aussi accentué par le dièdre de l'avion.
Lors de la phase finale, l'angle est réduit au minimum et c'est souvent le train situé face au vent qui touche le sol en premier. Une rectification trop excessive de l'angle d'approche doit être évitée le plus possible car les réacteurs et les volets pourraient heurter la piste
Dans les situations où le vent de travers est très important, il est parfois nécessaire de combiner la technique dite du « crabe » avec celle du sideslip. Cette technique est aussi utilisée lorsque l'avion est trop haut et qu'il a besoin de perdre rapidement de l'altitude pour effectuer un atterrissage dans de bonnes conditions.
Références
- Boeing Flight Crew Training Manual (en)
- (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Crosswind landing » (voir la liste des auteurs).