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Image de la NASA des tourbillons créés aux extrémités d'une voilure montrant la taille et la puissance de la turbulence de sillage.
La turbulence de sillage est une turbulenceaérodynamique qui se forme derrière un aéronef essentiellement lorsqu'il vole. Elle comprend les phénomènes de jetwash et de tourbillon marginal. Le jetwash est dû aux gaz expulsés par les réacteurs. Il est extrêmement violent, mais de courte durée. À l'inverse, le tourbillon marginal correspond à des turbulences aux extrémités des ailes et sur leur surface supérieure. Elles sont moins violentes, mais peuvent durer jusqu'à trois minutes après le passage d'un avion et sont une cause sournoise d'accidents aériens, essentiellement à proximité immédiate des aéroports.
Effets
La turbulence de sillage augmente la traînée de l'avion et nuit donc aux performances. Elle est particulièrement dangereuse dans les phases de décollage et atterrissage pour trois raisons:
Dans ces phases, la vitesse de l'avion est réduite et son angle d'attaque élevé, ce qui favorise l'apparition de ces turbulences.
L'avion est à vitesse réduite, proche du décrochage et proche du sol. Il dispose donc de peu de marge de manœuvre en cas d'incident.
Les trajectoires d'avion sont plus denses à proximité des aérodromes.
Turbulences sur les aérodromes
Au décollage et à l'atterrissage, les turbulences de sillage s'étendent vers l'arrière de l'appareil, mais aussi autour de la piste quand il y a peu de vent. Quand le vent souffle, il déporte ces turbulences sur un côté de la piste. Elles peuvent atteindre une piste voisine ou parallèle et être dangereuses.
Avions à voilure fixe en vol horizontal
Les turbulences se déplacent d'environ 90 à 150 mètres par minute; elles peuvent s'écarter de 300 mètres environ avant de se dissoudre. Pour cette raison, une distance de 600 mètres est considérée comme un bon écart de sécurité.
Il ne s'agit là que de la séparation verticale (appareils évoluant sur des plans différents).
La Direction générale de l'Aviation civile (note d'information technique - - "la turbulence de sillage") indique les règles de séparation horizontale, pour des appareils en approche ou en décollage, selon divers paramètres, notamment le type d'appareils ou encore l'équipement de contrôle aérien.
Ces distances sont de l'ordre de 4 à 8 milles marins (1 mille marin = 1 852 m).
En temps, l'ordre de grandeur varie de 2 à 4 min.
Hélicoptères
De par leur structure même, les hélicoptères génèrent des turbulences plus fortes qu'un avion de même poids, particulièrement à vitesse réduite. À masse égale, les hélicoptères bipales – le plus souvent sur des hélicoptères légers – occasionnent des turbulences plus fortes que les hélicoptères multipales[réf.nécessaire].
Il y a des règles pour le décollage, l'atterrissage et le vol. Les contrôleurs aériens positionnent les avions en respectant ces règles. En cas de vol à vue, on rappelle au pilote qu'il doit respecter ces distances. Voici quelques exemples:
Décollage
Un avion léger suivant un avion lourd doit s'espacer de 2 NM (milles nautiques) et de 3 NM s'il ne suit pas la même trajectoire que ce dernier (risque de turbulences à l'intersection des trajectoires).
Atterrissage
Avion en tête
Avion suiveur
Distance à respecter (milles)
Lourd
Léger
6 NM
Moyen
5 NM
Lourd
4 NM
Moyen
Léger
5 NM
Moyen
3 NM
Lourd
3 NM
Léger
Léger
3 NM
Moyen
3 NM
Lourd
3 NM
Les données récoltées après les accidents montrent que la configuration la plus dangereuse est celle d'un avion léger atterrissant en approche courte à la suite d'un avion lourd en approche longue.
Signes annonciateurs
Tout mouvement de secousse (notamment les oscillations d'ailes) subi par un avion peut être dû à une turbulence de sillage. C'est pourquoi il est difficile de les détecter. Un pilote qui soupçonne une turbulence de sillage doit changer de trajectoire, reporter ou renoncer à l'atterrissage, ou si c'est impossible s'attendre à ce que cela empire. Il est arrivé qu'un pilote se détourne d'une turbulence de sillage pour tomber sur une autre beaucoup plus forte et parfois fatale.
Accidents causés par des turbulences de sillage
L'accident fatal du XB-70 et d'un F-104.
: le prototype du bombardier North American XB-70 Valkyrie entre en collision avec un F-104 Starfighter qui avait été pris dans la turbulence de sillage du gros appareil. Cela a occasionné l'arrêt du programme du bombardier.
: le vol Delta Airlines 9570 en approche finale derrière un DC-10 s'écrase sur l'aéroport Greater Southwest International de Fort Worth, Texas. C'est cet accident qui a occasionné l'élaboration par la FAA de nouvelles règles de distances pour les gros avions.
: un avion léger avec 5 personnes à bord en approche finale derrière un Boeing 757 s'écrase sur l'aéroport John Wayne à Los Angeles.
: un JAS 39 Gripen passe dans la turbulence de sillage d'un autre appareil lors de manœuvres militaires et s'écrase. Le pilote réussit à s'éjecter.
: Un Canadair Challenger 604 croise la route d'un Airbus A380 avec l'étagement de 1 000 pieds règlementaire, à une altitude de croisière de 34 000 pieds. Deux minutes plus tard, le Challenger subit une descente incontrôlée de 10 000 pieds accompagnée de plusieurs tonneaux. Les forts facteurs de charge entrainent un dysfonctionnement des pompes à carburant éteignant ainsi les deux moteurs, engendrant de nombreux dégâts dans la cellule et blessant gravement 2 des 9 passagers. Le Challenger 604 a pu se dérouter après avoir redémarré de force ses deux moteurs, et atterrir sans aucune victime. L'avion a été déclaré "written-off" (non réparable).
Au cinéma
Dans le film Top Gun (1986), le héros joué par Tom Cruise subit deux fois une extinction de réacteur après être passé dans le jetwash d'un autre avion. La première fois, il perd son copilote qui se tue. La deuxième fois, ils arrivent à rallumer les réacteurs.
