Récemment, alors qu’ils survolaient l’océan Atlantique, certains avions de ligne ont atteint des vitesses impressionnantes, dépassant même les 1 300 km/h, soit plusieurs centaines de kilomètres de plus que la normale. Voyons ce qui s’est passé et pourquoi ces avions ne sont pas réellement devenus supersoniques, bien que la vitesse du son (Mach 1) soit d’environ 1 235 km/h.
Le 18 février 2024 a eu lieu un phénomène intéressant et curieux au-dessus de l’océan Atlantique, permettant à cinq avions de ligne d’atteindre des vitesses supersoniques (par communiqué au sol), bien au-delà de celles indiquées dans les manuels d’utilisation. En général, comme l’indique le site spécialisé SimpleFlyng, la vitesse de croisière des avions de ligne est comprise entre 500 et 521 nœuds, soit entre 575 et 600 milles par heure (925 – 965 kilomètres par heure). Il s’agit donc de vitesses subsoniques, en tenant compte du fait que cette fourchette correspond à Mach 0,78 et Mach 0,81. Rappelons que Mach 1, la vitesse du son, est de 1 235,16 kilomètres par heure (ou 343,1 mètres par seconde) dans l’air à une température de 20 ° C.
En revenant à l’événement du 18 février, nous pouvons citer deux cas emblématiques de ce qui s’est passé. Par exemple, un Boeing 787 de Virgin Atlantic en vol entre Washington et Londres a atteint 1 290 kilomètres par heure, tandis qu’un autre Boeing 787 de United Airlines en provenance de l’aéroport de Newark à Lisbonne a même atteint près de 1 350 kilomètres par heure. Les deux sont arrivés à destination avec un avance significative : le premier 45 minutes en avance et le deuxième a gagné environ 20 minutes.
Alors, qu’est-ce qui a rendu ces vols au-dessus de l’océan Atlantique si rapides et spéciaux ? Le secret réside dans les courants-jets, de véritables rivières d’air qui, comme l’explique le MetOffice britannique, soufflent très rapidement entre 8 et 11 kilomètres d’altitude au-dessus de la surface terrestre. Ces vents, qui peuvent dépasser 360 kilomètres par heure, se déplacent généralement d’ouest en est dans les deux hémisphères, c’est pourquoi les vols en provenance du continent américain ont été favorisés lors de la traversée de l’Atlantique vers l’Europe.
Le trafic aérien du 18 février 2024 et l’impact du courant-jet sur un Boeing 787. Crédit : FlightRadar24
Comme mentionné dans un tweet du National Weather Service de Baltimore/Washington (ex-Twitter), un ballon lancé dans l’atmosphère le 18 février a mesuré des vents d’environ 10 000 mètres – l’altitude à laquelle volent généralement les avions de ligne – avec une vitesse impressionnante de 230 nœuds, soit 426 kilomètres par heure. Il s’agit d’un véritable record pour la région en question, étant donné qu’une donnée similaire n’avait pas été enregistrée depuis 70 ans. C’est pourquoi le service météorologique a souligné que pour les avions en vol à ce moment-là vers l’est, il y aurait eu un « joli vent arrière » grâce au courant-jet. Et c’est exactement ce qui est arrivé aux avions de ligne mentionnés ci-dessus. Rappelons que les vents extrêmement rapides se forment à partir de la rencontre entre les masses d’air froid en provenance de l’Arctique et les masses d’air chaud en provenance des Tropiques, dont les différences de température significatives et l’influence de la rotation terrestre les transforment en courants-jets. Leur vitesse devient plus élevée en hiver, lorsque l’écart de température est encore plus important.
Très rapides, mais pas supersoniques
Les avions en vol entre les États-Unis et les capitales européennes le 18 février ont « chevauché » ces courants-jets, atteignant des vitesses bien supérieures à celles normalement atteignables. Comme l’a souligné le site spécialisé FlightRadar24, il convient toutefois de souligner que cette vitesse de 1 300 km/h (et plus) était par communiqué au sol. C’est un détail fondamental qui permet de comprendre pourquoi ces avions ne sont jamais devenus réellement supersoniques, c’est-à-dire capables de franchir le mur du son et de produire le bang sonique caractéristique.
Les avions, en termes simples, se sont insérés dans le courant-jet très rapide qui les a propulsés, ils n’ont donc pas dépassé la vitesse du son par communiqué à l’air environnant, mais par communiqué à la surface terrestre. Pour franchir le mur du son et devenir de véritables jets supersoniques, les avions auraient dû dépasser Mach 1 par communiqué à la vitesse de l’air les entourant, mais cela n’a pas été le cas en raison des limitations techniques inhérentes. Ils ont simplement continué à voler à leurs vitesses habituelles, à la différence qu’ils se trouvaient à l’intérieur d’un courant d’air incroyablement rapide qui les a poussés, pour utiliser le jargon maritime.
Un concorde au décollage
À ce jour, un seul véritable avion de ligne supersonique est entré en service, le célèbre Concorde, qui était capable d’atteindre une vitesse impressionnante de 2 179 kilomètres par heure (presque Mach 2). Mais en Chine, on expérimente même un successeur digne de lui, hypersonique, qui pourrait atteindre la vitesse impressionnante de 7 350 kilomètres par heure (MACH 6). C’est plus du double du célèbre et magnifique Lockheed SR-71 « Blackbird » de l’US Air Force, l’armée de l’air américaine.