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La Turbulence de Sillage

Objectifs : déceler et quantifier quelque chose d’invisible.

Utilités : ne pas se mettre en danger en respectant les règles d’espacement avec un aéronef plus gros que soi…

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La Turbulence de Sillage

-I- Caractéristiques

PLAN

-II- Aspects Réglementaires

-III- Pratiques recommandées

-IV- Cas Pratiques, exemples

Mécanique du sillage tourbillonnaire Facteurs aggravant Vitesse de déplacement Effets sur avions légers Zones de danger Appareils concernés

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Turbulence de sillage - Caractéristiques

• Mécanique du sillage tourbillonnaireMécanique du sillage tourbillonnaire

• Facteurs aggravantFacteurs aggravant

• Vitesse de déplacementVitesse de déplacement

• Effets sur avions légersEffets sur avions légers

• Zones de DangerZones de Danger

• Appareils concernésAppareils concernés

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Formation de la turbulence de sillage

Mécanique du sillage tourbillonnaire

L’air situé sur l’intrados de l’aile s’écoule pour venir rejoindre l’air situé sur l’extrados de l’aile. Cette jonction se fait en bout d’aile par les saumons. Pourquoi ? Cela est due à la dépression sur l’extrados et comme la nature a horreur du vide….

Formation du vortex

Tourbillonmarginal

vortex

En contournant les extrémités de la voilure, cette masse d'air acquière un mouvement de giration

Formation du vortex

Aile

Saumon Tourbillon marginaux

Vortex

Formation du Vortex

Maquette envoyée dans une fumée (source : ONERA)

Formation du Vortex

Cela aboutit à la formation d'une paire de tourbillons parallèles très intenses, de sens de rotation opposés.Ces tourbillons brassent la masse d'air déplacée par le poids de l'avion.

Formation du Vortex

Formation du Vortex

Les hélicoptères causent également de la turbulence de sillage

Mais attention : la turbulence de sillage est (presque) toujours invisible...

… et dangereuse

Facteurs aggravants

Règle des 3 L : LENT-LOURD-LISSE = DANGER !!!

Vitesse de déplacementDans une atmosphère calme, les tourbillons de sillage conservent très longtemps leur cohérence. C'est cette cohérence qui les rend dangereux.

Vitesses de déplacement

• dans le tourbillon : jusqu'à 100 m/s (200kt)• latéralement: 5kt vers l’extérieur du sillage• verticalement: -500ft/mn jusqu’à -900ft

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Sans vent ou vent calme

Effets sur avions légersquelques cas possibles

Vent traversier

Pistes parallèles

Vent traversier

En présence de rafales, ce vortex peut être soulevé

Effets sur avions légers

Effets sur avions (légers)Étude des effets sur la pénétration dans le centre du tourbillon marginal droit généré par un avion précédent

Établi au centre du tourbillon marginal, les vitesses induites par le tourbillon viennent s'additionner au vent relatif

Ce qui provoque

• une augmentation de la portance de l'aile droite

• une diminution de la portance de l'aile gauche

D'où un moment de roulis à gauche

L'effet sur la dérive a également comme conséquence

Effets sur avions (légers)

Zones de danger (1)

5nm

1.000ft

Zones de danger (2)

Zone favorabledanger

Trajectoire gros porteur à l’atterrissage

danger

Trajectoire gros porteur au décollage

Appareils concernés

Tous ceux qui sont relativement plus légers comparativement aux plus gros porteurs

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Turbulence de sillage

Aspects réglementaires

Espacements - en vol espacement radar, même altitude ou moins de 1.000 ft plus bas

Léger (< 7t)

Moyen ( 7-136t)

Lourd ( >136t)

H

M

L

Premier avion

Distance de séparation (nm/minutes) 6nm3min

5nm2min

3nm2min

Premier avion

Premier avion

Espacements - Arrivées, Départs Extrait ciblé sur les avions légers

Premier avion à l’arrivée

Espacement en minutes 3min2min

Moyen ( 7-136t)

Lourd ( >136t) H

M

À l ’arrivée

Moyen ( 7-136t)

Lourd ( >136t) HM

Premier avion au départ,

Rappel : La turbulence de de sillage apparaît dès que l'avion quitte le sol

Premier avion au départ si départ du léger depuisune bretelle intermédiaire

Moyen ( 7-136t)

Lourd ( >136t) H

M

Au départ

Moyen ( 7-136t)

Lourd ( >136t) H

M

Premier avion à l’arrivée

Disposition particulière Concernant le pilote

• À sa demande un aéronef au départ peut être autorisé au décollage en s’affranchissant des séparations prévues pour l’évitement des turbulences de sillage

• Toutefois, si le pilote accepte l'autorisation de suivre un aéronef en vue, la responsabilité d'éviter les turbulences de sillage lui est transférée depuis le contrôleur.

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Pratiques Recommandées

Les Pratiques Recommandées

• est toujours derrière l'aéronef

• est généralement invisible

• persiste plus longtemps par vent calme ou faible. De ce fait elle est encore plus dangereuse

• est d'autant plus dangereuse qu'elle est près du sol• est plus importante quand l'avion est lent, lourd, lisse, incidence élevée,• vous rend d'autant plus vulnérable que votre avion est petit et le précédent plus

important

• n'est présente que quand l'avion est sustenté

RAPPEL

La turbulence de sillage :

Les Pratiques Recommandées

• Prendre en compte le sens du mouvement précédent (décollage/atterrissage)

• Prendre en compte le vent, son orientation et le comparer à l'orientation de la piste

• Respecter les espacements (ATC ou réglementaire)

• À l'atterrissage, prendre un point d'aboutissement au vent et au-delà du point de toucher du précédent

• S'il n'y a pas la place nécessaire : approche interrompue

• Au décollage, s'assurer d'un point de rotation en amont du précédent. Virer aussitôt que possible au vent

• Si ce n'est pas possible : attendre

• Ne pas oublier que les hélicoptères provoquent aussi de la turbulence de sillage

• Dans tous les cas, S'IL Y A UN DOUTE : ATTENDRE

Atterrissage derrière un gros porteur à l'atterrissage

Trajectoire favorable :• pente d’approche plus élevée• point d’aboutissement décalé

Trajectoire gros porteur à l’atterrissage

Décollage derrière un gros porteur à l'atterrissage

Trajectoire favorable :• accélération au delà du point de touché du gros porteur• attention aux seuils décalés

Trajectoire gros porteur à l’atterrissage

Atterrissage derrière un gros porteur au décollage

Trajectoire favorable : • Atterrissage court• Attention si seuil décalé• Attention au vent de face

Trajectoire gros porteur au décollage

Décollage derrière un gros porteur au décollage

Trajectoire favorable :• Décollage avant point d’envol du gros porteur• Changement latéral de trajectoire au vent• Attention au vent de face et aux décollages d’une bretelle

Trajectoire gros porteur au décollage

Pratiques recommandées

Comment se rétablir lorsque vous êtes en conditions de turbulence de sillage ?

Se rappeler d'abord :La meilleure décision est toujours d'éviter les situations dangereuses

• Agir sur les ailerons pour contrer l'effet de roulis

• Monter avec la pleine puissance pour s'éloigner du sol (les vortex descendent)

• Après le rétablissement, en informer l'ATC.

• Au sol, l'avion devra être vérifié sur le plan de la résistance structurale en conformité avec les procédures inscrites dans le manuel de maintenance

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Cas Pratiques, exemples

Lyon Saint Exupéry (LFLL)

Marseille Provence (LFML)

Remarque : ces cas ne sont présentés que pour illustrer le thème de l ’exposé. Ils ne sont pas tirés d'une situation réelle

Lyon Saint Exupéry

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Lyon Saint Exupéry

• Pistes 36L et 36R en service

• B747 décolle en 36L, rotation vers A4

• TB20 aligné sur la 36R par B6

• Vent du 320 pour 10kt

• Quelle stratégie adopter ?

• Distance entre les pistes, en tenant compte du vent : 0,2nm

• Temps de parcours à 10kt de la turbulence du B747 : de la 36L vers la 36R = 1,2 minute. Il y a donc risque de turbulence.

• le TB20 partant d'une piste parallèle distante de moins de 750m de la piste utilisée par le B747, l'ATC devra imposer un espacement de 3 minutes.

N

320-10kt

B747(H)

TB20(L)

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Marseille Provence (LFML)

• Pistes 32L et 32R en service

• A320 décolle en 32R, rotation mi-piste

• DR48 autorisé à l'alignement sur la 32R par D7

• Vent du 360 pour 15kt

• Quelle stratégie adopter ?

• Décollage des deux avions à partir de la même piste

• Espacement normal de 2 min

• Le DR48 ayant une distance de roulement plus courte que la distance (D7, mi-piste) son pilote peut demander un décollage immédiat. Une altération de la trajectoire vers la droite serait cependant prudente, bien que le vent soit favorable.

A320(M)

N

360-15kt

DR48(L)

La Turbulence de Sillage

La meilleure décision sera toujours d'éviter la plupart des situations dangereuses !

La Turbulence de Sillage

Zone favorabledanger danger