Pourquoi les avions de ligne volent-ils tous autour de 11 000 mètres ?
Quand on regarde l’altitude d’un avion de ligne en plein vol, on retrouve presque toujours le même ordre de grandeur : environ 10 000 à 12 000 mètres.
Pourquoi ne pas monter beaucoup plus haut, à 15 ou 20 kilomètres, afin de profiter d’un air encore moins dense ?
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La fatigue 🥱
Dans cette édition qui redevient déjà trop longue, du budget podcast à un million, de la misogynie (allons bon), de l'article sponsorisé décevant (pléonasme), de la littérature...
Et des podcasts bien sûr.
Bonne lecture.
Parce qu’autour de 11 kilomètres se trouve une sorte de compromis idéal.
Commençons par comprendre pourquoi les avions montent aussi haut.
Près du sol, l’air est relativement dense. C’est pratique pour décoller, car les ailes peuvent facilement produire de la portance. Mais cette densité présente aussi un inconvénient : elle crée beaucoup de traînée, c’est-à-dire de résistance à l’avancement.
En montant, l’air devient moins dense. La traînée diminue et l’avion peut parcourir davantage de kilomètres pour une même quantité de carburant. Les réacteurs bénéficient également des températures très basses rencontrées en altitude, ce qui contribue à rendre la croisière plus efficace.
Alors pourquoi ne pas continuer à monter ?
Parce qu’un avion a aussi besoin d’air pour voler.
La portance produite par les ailes dépend notamment de la densité de l’air. Plus on monte, plus l’air se raréfie. Pour continuer à supporter le poids de l’appareil, il faut donc voler plus vite ou augmenter l’angle d’attaque des ailes.
Et les moteurs rencontrent eux aussi une limite : les réacteurs aspirent de l’air pour faire fonctionner leur combustion. Lorsque cet air devient trop rare, leur poussée disponible diminue.
Mais il existe un autre problème, plus surprenant.
À très haute altitude, la plage de vitesses utilisables se rétrécit. Si l’avion ralentit trop, il risque le décrochage. Mais s’il accélère trop, il s’approche de sa limite de Mach : des zones d’écoulement supersonique et des ondes de choc apparaissent autour des ailes, pouvant provoquer des vibrations et une perte d’efficacité aérodynamique.
Plus l’avion monte, plus ces deux limites se rapprochent. À l’extrême, on parle de « coffin corner », littéralement le « coin du cercueil ».
Voilà pourquoi les avions modernes ne cherchent pas simplement à voler « le plus haut possible ».
Ils cherchent l’altitude où ils consomment le moins de carburant tout en conservant suffisamment de portance, de poussée et de marge de sécurité.
Et pour les grands avions de ligne subsoniques, cette zone idéale se trouve généralement autour de 11 kilomètres au-dessus de nos têtes.
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