De la vitesse en finale…

Des différents paramètres pouvant influencer la distance à l’atterrissage.

La question est souvent posée dans les examens théoriques sur les différents paramètres pouvant influencer la distance d’atterrissage, soit la distance entre le passage des 15 m/sol (50 ft) et l’arrêt final de l’appareil sur la piste. Il va de soi qu’il faut citer l’altitude de l’aérodrome, le vent (sa force et sa direction), l’état de surface du sol (herbe ou dur, piste contaminée ou non), la température ambiante, la masse de l’aéronef et la pente de la piste. Mais il faudrait surtout citer en premier la vitesse indiquée en courte finale qui n’est généralement pas proposée.

En effet, les six premiers paramètres cités peuvent réellement impacter la distance d’atterrissage mais une fois en finale sur un terrain donné, le pilote ne peut plus intervenir sur ces paramètres… Il est trop tard !

– Altitude du terrain : une fois en finale, le pilote ne pourra pas modifier l’altitude de la piste ! Par rapport au niveau de la mer, la distance d’atterrissage sera augmentée de 5% par tranche de 1.000 ft, soit des valeurs à multiplier par 1,05. Pontarlier (2.683 ft) n’est pas Les Sables d’Olonne (104 ft).

– Vent : là encore, le pilote ne sera pas maître ni de sa force ni de direction. L’important est d’avoir au moins un vent plein travers ou une composante de face pour éviter d’accroître la distance par vent arrière. Car une composante de vent arrière de 10% de la vitesse de rotation entraînera une augmentation de la distance d’atterrissage d’au moins 20% (valeur de base à multiplier par 1,2).

– Etat de surface : si votre terrain de destination comprend deux pistes, en herbe et en dur, il est préférable de retenir la dur pour limiter la distance d’atterrissage, avec un effet de freinage plus optimal. C’est votre seul choix possible mais si la piste en herbe est nettement plus longue, ce dernier peut se porter sur la piste gazonnée même si une herbe sèche peut augmenter la distance de roulage de 20 à 30 selon sa hauteur (valeur à multiplier par 1,2 ou 1,3). Si l’herbe est humide, ou le sol mou (boue), la distance peut être augmentée de 30 à 40%. Exemple de deux pistes de distance différente sur un même terrain : Etampes avec 700 m en dur et… 1.230 m en herbe.

– Température : là encore, le pilote n’y pourra rien. Toute augmentation de 10°C par rapport aux conditions standard (ISA) entraînera une augmentation de 5% de la distance d’atterrissage (à multiplier par 1,05).

– Masse de l’aéronef : sauf à consommer du carburant en local du terrain, il est difficile de faire varier ce paramètre une fois l’aéronef mis en vol. Et même la consommation d’une heure de vol n’entraînera qu’une faible diminution de la masse (exemple : 30 litres ne font qu’un peu plus de 21 kg dans le cas de la 100LL). Les manuels de vol des aéronefs légers ne donnent généralement que la vitesse d’approche qu’à la masse maximale. Il est possible donc de diminuer un peu cette vitesse si vous n’êtes pas à la masse maximale en recherchant la vitesse de décrochage pour la multiplier par 1,3 ensuite, avec comme règle empirique qu’une augmentation de 10% de la masse entraîne une augmentation de 10% de la distance d’atterrissage.

– Pente de la piste : l’atterrissage « en montée » est évidemment favorable à la réduction de la distance d’atterrissage en cas d’absence de vent. Mais si le vent est favorable à l’atterrissage dans la descente, il faudra évaluer qui l’emporte, selon la force du vent et la pente de la piste… Et là le manuel de vol sera totalement muet.

Dans certains cas (altiport), le choix sera évident avec un atterrissage effectué avec un vent arrière en finale (jusqu’à une certaine limite…) face à la pente ascendante de la piste. Mais les 406 m de long de Méribel, avec trois segments à 6%, 11% (100 m seulement) et 4,5% ne peuvent se comparer aux 537 m m de Courchevel avec trois segments de 12,5%, 18,66% et 0,45% pour la plate-forme supérieure. Pas plus qu’aux 548 m de Megève et ses quatre segments à 6,7%, 7%, 9,3% et 3,8%. Sans vent, une pente descendante de 2% de la piste peut entraîner une augmentation de 10% pour la distance d’atterrissage. La pente n’est donc pas à négliger car même 0,5% de pente descendante peut avoir un effet notable. Un exemple de terrain à piste en pente : Dijon-Darois si l’on pose en 20.

Donc pour poser court, c’est simple, mieux vaut se poser sur piste en dur, vent de face, au niveau de la mer et en hiver (altitude-densité), à la masse la plus basse car tous les paramètres se cumulent, les facteurs s’ajoutent et doivent donc être multipliés entre eux. Ainsi, la distance totale D doit parfois être multipliée par 1,2 x 1,05 x 1,3 x … À l’opposé, si vous volez l’été (température), à la masse maximale, sur un terrain en altitude, sans vent, votre distance à l’atterrissage pourra quasiment doubler…

Comme il n’est pas raisonnable d’imaginer poser les roues juste en entrée de piste, à la bonne vitesse, avec un avion qui n’est pas neuf et des freins imparfaits, une marge de sécurité est à prévoir. Les professionnels tablent sur l’utilisation de 70% de la longueur de piste seulement. Les 30% restants, c’est pour la sécurité et absorber une divergence non souhaitée.

Mais tous les paramètres « théoriques » passés en revue ci-dessus ne sont plus modifiables par le pilote, une fois son aéronef en vol. Le seul paramètre « pratique » sur lequel il peut seulement intervenir est sa… vitesse, comme le précise une brochure de la FAA américaine pointant du doigt que « le contrôle de la vitesse en approche est le facteur le plus important pour obtenir une bonne précision d’atterrissage » et donc une distance d’atterrissage la plus courte. Ceci impose une finale stabilisée, en plan, en axe mais surtout en vitesse.

Cette dernière est assurément déterminante. L’impact d’une vitesse trop forte sur la distance d’atterrissage par rapport à la vitesse nominale peut être empiriquement calculé par le quotient vitesse réelle/vitesse nominale. Un aéronef approchant à 55 Kt au lieu de 50 Kt (10% de plus soit facteur x 1,1), la distance de roulage au sol sera augmentée par le carré de 1,1 soit 1,21 (distance accrue de 21%), ceci pour 5 Kt de trop. Si le surcroît de vitesse est de 10 Kt, l’augmentation de 20% de la vitesse entraînera une augmentation d’environ 44% de la distance (1,2×1,2). Pas la peine d’aller plus loin pour voir que l’augmentation augmenter très rapidement…

Ceci est un calcul empirique, histoire d’avoir un ordre d’idée en tête, mais pouvant varier selon le type d’appareil, notamment l’effet de sol plus ou moins important (aile haute, aile basse, braquage de volets…). Pour ceux qui veulent une formule, le rapport R des distances au roulage peut être approché avec la formule suivante :

soit en règle générale :

Ainsi, tous les autres paramètres (température, masse, altitude, vent…) étant bloqués, le seul paramètre sur lequel le pilote peut intervenir est la vitesse avec le triumvirat axe-plan-vitesse en finale afin d’être stabilisé au plus tard à 300 ft/sol sur aéronef léger. Si ce n’est pas le cas et si la piste peut être considérée comme limitative, la remise de gaz s’impose. ♦♦♦

PS : les facteurs multiplicateurs sont issus d’un document de la CAA britannique déjà évoqué sur aeroVFR.com Les données sur la vitesse en approche proviennent d’une brochure de la FAA américaine.