Voler… doucement bercé par les légères turbulences, au-dessus d’une mer de coton. Attendez de voir le coucher de soleil… Ce n’est pas un rêve, mais bien ce qu’est devenue l’aviation.
Il y a toujours eu une part de risque, sur terre comme dans les airs… Ce risque est inévitable, et il le restera aussi longtemps que l’homme sera mortel. Cependant, depuis des décennies, des ingénieurs et chercheurs de toutes sortes s’évertuent à diminuer ces risques. Que ce soit dans des domaines aussi variés que sont les limitations de vitesse sur route, la sécurité, l’amélioration des procédures de secours, la qualité des soins apportés aux personnes, tout est mis en oeuvre pour s’assurer que chaque personne puisse vivre sa vie dans les meilleures conditions possibles.
Les constructeurs d’avions sont également sensibles à ces problèmes, ainsi ils sont amenés à innover de manière constante pour améliorer les conditions sécuritaires à bord des aéronefs. Leur réflexion s’est donc portée sur l’ajout de moteurs supplémentaires sur certains appareils. Nous développerons plus bas ces conditions.
Pourquoi ajouter des moteurs ?
Sur un avion, le moteur est un dispositif pouvant être à l’origine d’une défaillance pouvant survenir à tout moment. La question n’est pas de savoir si le moteur va s’arrêter à un instant T, mais quand le moteur va s’arrêter… Ce moment est vécu par nombre de pilotes débutants ou professionnels.
L’ajout de moteurs supplémentaires sur un avion, ne diminue pas le risque de panne, cependant s’il est équipé de plusieurs sources de propulsion. En cas de défaillance totale d’un moteur, il pourra néanmoins poursuivre son vol et envisager un atterrissage forcé. Rares sont les cas où survient une panne générale des deux moteurs.
L’ajout d’un second moteur permet aussi de doubler la puissance disponible de l’avion. Cette augmentation de puissance se traduit généralement par plus de vitesse et/ou plus d’emport.
Cette configuration permet aussi de réduire le bruit et les vibrations du fuselage, et donc assurer un confort accru pour les passagers.
Cockpit de DC-3 (1936). L’aviation commerciale fait un bond en avant. Douglas se forge alors son identité qui lui permettra d’avoir une carrière pleine de succès.
Un tableau pas tout blanc.
Malheureusement, cette solution présente aussi quelques inconvénients, dont certains de taille.
Tout d’abord, au lieu d’avoir une seule source pouvant engendrer un problème durant un vol, le pilote a deux dispositifs à surveiller.(Arh…comme si un seul ne suffisait pas). Ainsi il devient deux fois plus probable qu’un des moteurs soit défaillant.
La panne d’un des moteurs d’un avion impacte immédiatement sa puissance qui se voit divisée par deux. Cette perte de puissance est parfois suffisante pour contraindre l’avion à brusquement quitter son niveau de vol, et piquer vers le sol pour un atterrissage d’urgence. Dommage, puisque c’est justement ce que l’on cherche à éviter !
Cette panne moteur entraîne également une dissymétrie de puissance (une hélice tire d’un côté tandis que l’autre ne fait rien). Cette dissymétrie peut entraîner une perte de contrôle de l’avion.
D’autre part, la charge de travail du pilote, de par la gestion des deux moteurs, se trouve également accrue. La liste des pannes possibles est plus importante et le risque de panne moteur est par conséquent plus élevé. Le pilote doit alors être très efficace dans sa gestion des urgences.
Enfin, la double panne moteur reste possible. Panne d’essence, oiseaux, erreur du pilote… autant de situations qui peuvent conduire à un retour au sol précipité.
L’AMD 100 Mercure (1971). L’aviation commerciale jouit d’innovations majeures. ILS, radar météo, centrales inertielles… Autant de systèmes qui complexifient énormément le travail en cockpit.
Mais un tableau pas tout noir non plus.
Les constructeurs sont très inventifs. Chaque problème présenté ci-dessus est réduit au maximum.
De petits démons les moteurs se sont vus transformés en petits anges notamment grâce aux turbopropulseurs et autres moteurs à réaction. Ces moteurs présentent des marges de puissance confortables permettant de monter avec un moteur en panne. Pour compenser la poussée dissymétrique l’on n’hésite pas à dimensionner des avions selon des calculs précis et l’on installe de nombreux systèmes tels que l’amortisseur de lacet (yaw damper) ou les commandes de vol électriques.
Les pilotes voient leur charge de travail diminuer de manière significative. Ainsi, sur Rafale une seule commande permet de gérer la puissance sur les deux moteurs. Sur Airbus, l’ECAM (Electronic Centralised Aircraft Monitoring) permet de détecter toute panne et d’indiquer au pilote les actions à suivre.
La formation des pilotes est également renforcée. Pour simuler toute panne imaginable, on utilise des simulateurs ultra performants. Les pilotes sont donc préparés au pire.
Cockpit d’Airbus A350 (2013); organisé de manière manière simple et naturelle. Tout est pensé pour envoyer un message évident et précis.
Conclusion.
L’avion multimoteur de part sa complexité restera toujours plus exigeant pour ses concepteurs et ses pilotes. Cependant depuis 1936 et le DC-3, ou encore depuis 1926 avec le Ford Trimotor, les avions de ligne utilisent tous sans aucune exception une configuration multimoteur. Cette configuration a fait ces preuves et est là pour durer. Les cieux n’en sont que plus sécuritaires et les vols moins stressants. Cependant, certains avions monomoteurs tels que le PC-12 restent reconnus pour leur excellents résultats en matière de sécurité. D’autre part, les avions de ligne modernes semblent limiter leur nombre de moteur à deux. Enfin certaines configurations visionnaires présentées par la NASA ainsi que par Airbus envisagent des dizaines de moteurs, parfois dans des configurations hybrides. L’avenir est prometteur de designs innovants, designs qui feront passer un superbe A350 pour un vieux Ford Trimotor.
Le Rafale (1991). Il est à l’aviation militaire ce que L’A350 est à l’aviation civile.
