
Aviation : les risques de voler haut par temps chaud
March 21, 2024
Ecrit par Matthias Amschwand
Head of Aerospace, Switzerland, AXA XL
En tant que pilote professionnel et instructeur de vol, je me réjouis toujours d'atterrir et de décoller de l'aéroport suisse d'Engadin. À 1 707 mètres au-dessus du niveau de la mer, il s'agit de l'aéroport le plus élevé d'Europe. Situé au cœur des Alpes suisses et entouré de nombreux sommets époustouflants, c'est aussi l'un des plus beaux aérodromes du monde. Moritz, Pontresina et le Parc national suisse, l'Engadin Airport peut accueillir une grande variété d'avions, y compris des jets d'affaires, des avions, des hélicoptères et des planeurs.
J’ai néanmoins conscience des risques uniques associés au vol dans cette région montagneuse, en particulier liées aux conditions "chaudes et élevées". Ces conditions surviennent lorsqu'un aéronef a besoin de puissance supplémentaire pour rester en altitude par temps chaud. S'il ne peut pas produire suffisamment de puissance, ou si le pilote n'a pas tenu compte de ces conditions, l'avion peut décrocher et s'écraser.
Le modèle du fromage suisse
Pourquoi un avion s'écrase-t-il ? En tant que pilote, je me pose cette question chaque fois que j'entends parler d'un accident. Qu'est-ce qui a conduit à l'accident ? Et que s'est-il passé dans les derniers instants ?
La réponse n’est pas simple. Les accidents sont rarement dus à un seul facteur. Au contraire, ils surviennent généralement lorsqu'une chaîne d'événements se déroule mal, sans qu'aucune mesure de sécurité efficace ne puisse l'arrêter.
Dans le milieu de l'aviation, cette chaîne est appelée le modèle du fromage suisse, où chaque tranche représente une barrière de sécurité. Mais aucune de ces barrières n'est jamais totalement infaillible ; comme le fromage suisse, chaque barrière de sécurité présente des failles. Une situation dangereuse qui n'est pas détectée par la première barrière de sécurité devrait être atténuée par la suivante ou celle(s) d'après. Mais dans les rares cas où les trous s'alignent parfaitement et où le danger ne peut être évité ou arrêté, les pertes ou les accidents sont inévitables.
Les barrières de sécurité comprennent des paramètres tels que la maintenance des aéronefs, les conditions météorologiques et la visibilité, la santé des pilotes, la planification et les tactiques de vol, ainsi que le respect des listes de contrôle et des procédures d'exploitation normalisées. En outre, les pilotes sont parfaitement conscients des risques liés au maintien en altitude et à l'atterrissage en toute sécurité d'une machine complexe. Ils ont donc tendance à être très prudents et à faire très attention à leur avion, à leur condition physique et à leur environnement. Comme le dit le proverbe, "il y a de vieux pilotes et des pilotes audacieux, mais il n'y a pas de vieux pilotes audacieux".
Si les crashs sont heureusement rares, nous constatons néanmoins des pics d'accidents pendant l'été, alors que le ciel est généralement dégagé et que les températures sont élevées. Ces accidents sont en partie dus au fait que le nombre d'heures de vol augmente pendant cette saison chargée. Mais cela n'explique pas tous les incidents. Alors, qu'est-ce qui fait que les avions tombent du ciel pendant ces mois chauds ?
Pour répondre à cette question, nous devons nous plonger dans les principes fondamentaux de la physique.
Sustentation, pression atmosphérique et température
Un avion prend son envol lorsque le vent qui passe au-dessus et au-dessous de ses ailes, qu'elles soient fixes ou rotatives (hélicoptères), génère une portance au moins égale au poids de l'appareil. Si la portance est insuffisante, l'avion descend et finit par toucher la terre ou l'eau.
La portance dépend de quelques facteurs essentiels : La densité de l'air (ρ), la vitesse (v) de l'air passant devant les ailes, la surface des ailes (A) et un coefficient de portance (CL), qui décrit la forme de l'aile et l'angle d'attaque (α).
L'équation permettant de calculer la portance est la suivante : L = ½ ρv2 Ac¬L
Deux variables sont déterminantes pour comprendre le phénomène "hot & high". La première est la densité de l'air, c'est-à-dire son épaisseur ou sa finesse. La densité de l'air est principalement déterminée par deux facteurs : la pression atmosphérique et la température. La physique élémentaire nous apprend que lorsque la pression augmente, la densité augmente. Et vice-versa. Pour la température, c'est l'inverse : lorsque la température augmente, la densité diminue. Et vice-versa.
Lorsque l'angle est trop faible, la portance générée n'est pas suffisante pour permettre le vol. Lorsqu'il est trop élevé, le flux d'air ne peut pas suivre la forme du profil et se détache, ce qui détruit la portance et fait décrocher l'avion.
Il en résulte que :
- Si la densité de l'air diminue, un avion doit voler plus vite ou à un angle plus grand pour conserver la même portance.
- Si la densité de l'air augmente, l'avion doit ralentir ou réduire son angle d'attaque pour générer la même portance.
Altitude-densité
Une faible densité de l'air entrave considérablement les performances d'un aéronef, et la densité réelle de l'air est principalement fonction de la pression et de la température de l'air.
Concrètement, un avion qui vole par une chaude journée d'été à une altitude donnée avec un air moins dense doit voler plus vite ou avec un angle d'attaque plus important que par une froide journée d'hiver. Cela nécessite une poussée plus importante. Cependant, si le pilote ne reconnaît pas que les conditions ambiantes exigent une réponse différente ou que la poussée nécessaire dans ces circonstances dépasse les limites du moteur, un accident de type "hot and high" est probable.
Pour limiter ce risque, les pilotes apprennent à calculer ce que l'on appelle l'"altitude-densité". Il s'agit d'une mesure de l'altitude indiquée corrigée par la température et la pression ; elle renseigne le pilote sur les sensations et les performances de l'avion. Une augmentation de la température combinée à une diminution de la pression se traduit par une altitude-densité plus élevée.
Imaginons par exemple qu'un hélicoptère essaie de voler en stationnaire à son plafond de performance maximale de 3 050 m/10 000 pieds. Par une chaude journée d'été où la température de l'air peut dépasser 25°C/77°F, le plafond de performance de l'hélicoptère sera réduit d'environ 30 % !
Trois questions
À ce stade, le lecteur peut se poser trois questions : Quelles sont les implications en matière d'assurance ? Existe-t-il un instrument qui calcule l'altitude-densité et alerte les pilotes en cas de conditions potentiellement dangereuses ? Et le changement climatique va-t-il exacerber ce risque ?
Les réponses sont : "ce n'est pas une considération primordiale", "oui, mais" et "il est trop tôt pour le dire".
Comme je suis également souscripteur aviation, les gens m'interrogent souvent sur les implications des risques "chauds et élevés" en matière d'assurance. Ma réponse : Actuellement, elles sont relativement minimes. Compte tenu du relief montagneux de la Suisse, les sinistres liés aux risques "hot and high" sont très connus, et ces incidents se reflètent dans les performances générales du marché. Cela dit, l'état de l'avion, l'usage auquel il est destiné, la formation et l'expérience du pilote sont les principaux facteurs pris en compte dans notre processus de souscription et nos décisions en matière de tarification.
Comme le souligne Thisiani G Matsumura Martins, Global Chief Underwriting Officer-Aerospace d'¾ÅÉ«ÊÓÆµ "¾ÅÉ«ÊÓÆµdispose d'une équipe de souscription aviation reconnue pour son expertise technique ".
Bien qu'il existe sur le marché quelques dispositifs avioniques permettant de calculer l'altitude-densité, leur utilisation n'est pas très répandue. Cela s'explique en partie par le fait que de nombreux aéronefs de loisir ont été mis en service avant que de tels instruments ne soient disponibles. De plus, les conditions "chaudes et élevées" ne constituent pas un risque important dans de nombreuses régions du monde. Au lieu de cela, les nouveaux pilotes apprennent à calculer l'altitude-densité au cours de leur formation - plus ou moins rigoureusement selon la région - et la plupart d'entre eux emportent un tableau de calcul de l'altitude-densité dans leur sac de vol.
Et "trop tôt pour le dire" parce que, compte tenu du modèle du fromage suisse, il n'est pas possible d'isoler le facteur "hot & high" pour tirer des conclusions statistiquement valables sur l'évolution de ce risque au fil du temps.
Néanmoins, il semble plausible que ce risque augmente à mesure que le nombre de jours exceptionnellement chauds s'accroît. Dans ce cas, nous continuerons à collaborer avec nos clients du secteur de l'aviation pour les aider à mieux comprendre comment éviter les conditions "hot & high" potentiellement dangereuses.
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