Réponse courte

Les températures très élevées limitent la quantité de charge utile et / ou de carburant que vous pouvez charger dans un avion.

Moteurs

Pour vous aider à le visualiser, dans l'air chaud, les molécules d'air sont plus énergétiques, ce qui signifie que le moteur aura du mal à compresser l'air chaud par rapport à l'air froid. Perte de poussée.

Ailes

L'air chaud - avec les molécules plus espacées - a moins de densité, ce qui réduit la capacité de portance des ailes.

Chaud et élevé

Vegas est non seulement chaud, mais aussi élevé, ce qui signifie que la pression atmosphérique est déjà inférieure au niveau de la mer.

Chaque avion a ses propres graphiques de performances, et à chaque vol , le régulateur de vol et l'équipage s'assurent que le temps, l'altitude, etc., permettraient un décollage et une montée en toute sécurité.

Un avion est configurable pour de tels éléments changeants. Par exemple, utiliser un réglage de poussée plus élevé ou plus de volets pour augmenter la portance.

Si vous avez un avion très lourd, une situation chaude et haute et une piste courte, alors les choses deviennent très marginales—

Engine Out

- pas seulement pour le décollage, mais aussi en cas de panne moteur pendant le décollage, c'est-à-dire en cas de perte d'un moteur. L'avion doit encore pouvoir grimper.

C'est pourquoi, dans des endroits comme l'Éthiopie, l'Afrique du Sud, l'Australie, etc., les compagnies aériennes préféraient les quad-jets ¹ aux biréacteurs Avions. Pour avoir une plus grande marge de sécurité dans les opérations à chaud et / ou à haute altitude, c'est-à-dire être autorisé à transporter des charges plus lourdes.

¹ _{Quand les tri / quad-jets étaient couramment proposé aux côtés des ETOPS biréacteurs de même classe.}

Exemple d'impact

^{(Carte générée à l'aide de Great Circle Mapper)}

Un avion cargo MD-11 décollant d'Ethiopie en route vers l'Europe ne peut pas décoller avec du carburant, et doit s'arrêter au Caire pour faire le plein. Notez que si l'Éthiopie était au niveau de la mer ou plus frais, un vol direct aurait été possible.

Atterrissage

Pour un atterrissage dans un aéroport chaud et / ou haut, la vitesse d'atterrissage sera plus élevée, donc ce qui compte, c'est la longueur de piste disponible pour l'atterrissage. Encore une fois, il existe des tableaux de performances pour cela.

Rassurez-vous, ces choses sont vérifiées et revérifiées. Et personne ne peut modifier les conditions météorologiques signalées, car elles sont essentielles à la sécurité des vols.

De plus, les avions ont leurs propres capteurs de température. Les avions plus récents peuvent même alerter l'équipage si le combo poids brut, configuration, longueur de piste, température et élévation n'est pas suffisant.

Les performances des aéronefs sont un sujet aux multiples facettes. Dans la mesure où il fait si chaud que l'opération est interdite, quelques points viennent à l'esprit.

Les chiffres de performance des avions sont fournis par l'avionneur, généralement sous forme de tableaux, jusqu'à une certaine température. Étant donné que les exploitants sont tenus d'utiliser ces tableaux pour déterminer la capacité de l'aéronef à décoller en toute sécurité, si la température est supérieure à la température maximale indiquée dans le tableau, il n'y a alors aucune donnée testée disponible pour le faire et l'exploitation légale s'arrêterait. Je viens de vérifier les données de performance d'un 747-200 avec des moteurs P&W JT9D-7Q, et les tableaux culminent à 123 ° F (50,5 ° C).

Un autre facteur est la température maximale du carburant. Pour les avions 747-100 / 200, cette température était de 54 ° C si je me souviens bien, environ 129 ° F.

Maintenant, je ne peux pas parler de l'environnement opérationnel actuel depuis que j'ai pris ma retraite en 1999, mais dans les années 1990 truquer ou ignorer les exigences de température était courant dans certains pays du tiers monde. Par exemple, si nous étions dans les pays autour de l'extrémité sud du golfe Persique (l'Iran l'appelait le golfe Persique) en été et que l'avion était ravitaillé et s'était couché pendant un jour ou deux au soleil avec des températures en milieu de journée dans le nuance de 120 ° F (49 ° C) ou plus, vous saviez que la température du carburant pourrait être un peu supérieure à 54 ° C, mais personne ne l'a jamais vérifiée. Ce que vous avez fait, c'est tenir compte de cette possibilité dans votre planification. Vous pourriez, par exemple, choisir de faire une prise de force à pleine puissance plutôt que la prise de force réduite que vous auriez pu utiliser autrement.

Personnellement, je n'ai jamais été au courant de rapports erronés sur la température aux États-Unis, mais dans les années 1980, lorsque je pilotais des Metroliners pour un navetteur, il y avait un aéroport qui, bien entendu, ne signalait généralement pas de visibilité. moins que le minimum requis pour commencer une approche lorsqu'un vol de banlieue devait arriver. Une fois que vous avez signalé l'arrivée de la balise extérieure (environnement non radar à l'époque), ils vous ont dit quelle était la RVR réelle. Puisque vous étiez à l'intérieur de la borne extérieure, il était légal de continuer l'approche, et nous l'avons toujours fait, et nous sommes toujours entrés. Cela a rendu tout le monde heureux: la compagnie aérienne, la tour et la chambre de commerce locale.

Si la température est suffisamment élevée, la piste peut se déformer. L'asphalte se dilate en chauffant et finit par se dilater tellement qu'il commence à se plier. Cela a entraîné la fermeture de pistes (aux États-Unis et ailleurs) mais il ne semble pas y avoir de réglementation spécifique, cela semble être géré avec des inspections de piste et la fermeture de la piste chaque fois qu'un problème est détecté.

Pneus ...

... du moins c'est là que ça a commencé. Mon grand-père était pilote depuis les années 30 et a pu voir toute la technologie se développer. Le gonflement des pneus était un gros problème pour les gros avions, du bombardier de la Seconde Guerre mondiale aux avions de ligne dans les années 70. Utilisé pour voir assez souvent des pneus gonflés à la fin des pistes. Quand j'étais enfant, à la fin des années 70, un taxi au Love Field à Dallas, Tx a été frappé par un fragment de pneu soufflé en juin alors que les températures dépassaient déjà les 100F.

Par rapport aux pneus des véhicules terrestres, les pneus des avions ont des parois relativement minces et des ballons, car

• ils ont beaucoup de variations de pression
• pour absorber les chocs
• ils doivent rouler à des vitesses qui, dans un véhicule terrestre, les qualifieraient de voiture de course, ce qui génère beaucoup de chaleur
• ils ont besoin de grandes plaques de contact, mais besoin d'économiser du poids

Cependant, les pneus en forme de ballon sont plus sensibles à la dilatation due à la chaleur. À 43 ° C (115 ° F), les pneus des avions sur le tarmac au décollage seront déjà près du bord de leur extension. Dans les avions d'atterrissage, les pneus passeront de sous zéro à presque surchauffe avant même que les pneus n'atteignent le tarmac.

Je pense que les transports militaires ont une sorte de système de refroidissement pour permettre toutes les opérations météorologiques que j'ai vues C -130 variantes atterrissent par temps chaud, puis quelque chose qui ressemble à un échappement d'extincteur sort du port à l'arrière de la roue, c'est-à-dire qu'il ne brûle pas de caoutchouc. C'est probablement une technologie comme les réservoirs de carburant sous pression à l'azote, qui permet des atterrissages par tous les temps, mais trop coûteux pour les avions civils. Mais je ne l'ai jamais regardé, donc je pourrais me tromper.

C'est à cause de la densité de l'air. La densité de l'air n'est pas constante et varie en fonction de l'élévation au-dessus du niveau de la mer et de la température de l'air.

$$ F_ {lift} = C_ {lift} \ times \ dfrac {1} {2} \ times \ rho \ times V ^ 2 \ times A $$

… où $ A $ est la surface de l'aile, $ V $ est la vitesse et $ \ rho $ est la densité de l'air. Si l'air n'est pas assez dense, l'avion ne pourra pas décoller s'il ne peut pas générer suffisamment de portance à la fin de la course au décollage ou devra atterrir à une vitesse trop élevée pour l'empêcher de décrocher. .

L'altitude de densité est l'altitude par rapport aux conditions atmosphériques standard (ISA) à laquelle la densité de l'air serait égale à la densité de l'air indiquée au lieu d'observation. En d'autres termes, l'altitude-densité est la densité de l'air donnée comme une hauteur au-dessus du niveau moyen de la mer. "L'altitude de densité" peut également être considérée comme l'altitude de pression ajustée pour une température non standard.

Une augmentation de la température, une diminution de la pression atmosphérique et, dans une bien moindre mesure, une augmentation de l'humidité provoquer une augmentation de l'altitude-densité. Dans des conditions chaudes et humides, l'altitude-densité à un endroit particulier peut être considérablement plus élevée que l'altitude réelle.

En aviation, l'altitude-densité est utilisée pour évaluer les performances aérodynamiques de l'avion dans certaines conditions météorologiques. La portance générée par les profils aérodynamiques de l'avion et la relation entre la vitesse indiquée et la vitesse vraie sont également sujettes aux changements de densité de l'air. De plus, la puissance fournie par le moteur de l'avion est affectée par la densité et la composition de l'air.

Ce n'est pas nécessairement l'exploitant de l'aéroport qui limite les décollages et les atterrissages lors de ces journées chaudes, mais le constructeur de l'avion. Tous les avions certifiés Partie 25 nécessitent des données de performances pour tous les poids, altitudes et températures dans lesquels ils évoluent. Il est fort probable que l'avionneur ait choisi de limiter les décollages et atterrissages lors de ces journées chaudes car il a choisi de ne pas publier les données applicables.

§25.105 (a) Les vitesses de décollage prescrites au §25.107, la distance accélération-arrêt prescrite au §25.109, la trajectoire de décollage prescrite au §25.111, la distance de décollage et la course au décollage prescrites par le §25.113, et la trajectoire nette de décollage prescrite par le §25.115, doit être déterminée dans la configuration choisie pour le décollage à chaque masse, altitude et température ambiante dans les limites opérationnelles choisies par le demandeur -

Les performances de l'avion sont directement affectées par les conditions atmosphériques ambiantes. Plus précisément, la portance des ailes (ou des rotors), la puissance du moteur et la poussée dans le cas des moteurs à réaction sont proportionnelles à la densité de l'air. L'air dense et froid crée beaucoup plus de portance pour une vitesse réelle donnée que l'air chaud et mince et les moteurs produisent plus de puissance dans un air plus dense et / ou une poussée dans un air plus dense que dans un air plus mince.

Densité de l'air est une fonction à la fois de la pression atmosphérique et de la température en utilisant la loi des gaz parfaits

p = drT

d = p / (rT)

où p est la température ambiante pression atmosphérique, d est la densité de l'air et T est la température ambiante. r est la constante du gaz idéal.

La densité est donc directement proportionnelle à la température de l'air et inversement proportionnelle à la température.

En aviation, la pression est un facteur des deux élévation du champ et pression atmosphérique ambiante dans la zone. Plus vous montez du niveau de la mer, moins l'air devient dense pour une température donnée.

Maintenant, tout cela signifie pour un pilote, c'est que, puisque la densité de l'air affecte à la fois la portance et la poussée, les performances les caractéristiques de l'avion seront beaucoup plus léthargiques par une journée chaude. Ceci est aggravé par l'élévation du terrain et l'altitude de vol ainsi que par l'écart de pression par rapport aux conditions atmosphériques standard.

Ces conditions `` chaudes et élevées '' peuvent être extrêmement dangereuses et beaucoup de bons pilotes ont été tués parce qu'ils l'ont fait ne pas en tenir compte dans les calculs de performance liés à la longueur de piste nécessaire au décollage et à la pente de montée pour franchir les obstacles. La piste nécessaire pour accélérer jusqu'à V _r et franchir un obstacle peut être jusqu'à 200-300% plus grande que celle requise pour un décollage au niveau de la mer, et le taux de montée maximal à V _{y par temps chaud peut être divisé par deux par rapport aux opérations à froid au niveau de la mer. Ceci est particulièrement dangereux pour les vols de brousse et les opérations sur un terrain montagneux.}

Vous trouverez ci-dessous un lien vers une vidéo d'un avion léger Stinson 108 au départ d'une bande herbeuse près de Stanley, dans l'Idaho, avec une altitude de plus de 6 000 pieds un jour d'été de 85 °. L'avion était également chargé de quatre personnes dont le poids brut était supérieur. AVERTISSEMENT: contenu graphique; si l'avion s'écrase vous dérange, ne regardez pas.

La bonne nouvelle est que tout le monde à bord a eu de la chance et s'est éloigné de l'accident ; la plupart des personnes impliquées dans ce type d'urgence n'ont pas cette chance.

Les données de performance des avions sont publiées par le constructeur dans le manuel d'exploitation du pilote (POH) requis et les calculs de performances doivent être effectués avant toutes les opérations aériennes . Les conditions atmosphériques ambiantes sont mises à la disposition du pilote sous la forme d'émissions ATIS / AWOS / ASOS ou à l'aide d'un équipement de surveillance météorologique portable. Les émissions ATIS facilitent le processus en diffusant une altitude-densité pour le champ qui équivaut à une altitude de champ si l'air ambiant était à une température et une pression standard de 15 ° Celsius et 29,92 pouces de mercure.

Je peux Je ne parle pas des procédures opérationnelles de McCarran International (LAS / KLAS), mais je soupçonne qu’elles ne permettent pas les opérations au-dessus de 40 ° C à la fois parce que les pistes y seraient insuffisantes pour lancer et récupérer des transports lourds dans ces conditions. et, en général, les avionneurs ne spécifient pas de données de performance pour des températures supérieures à 45 ° C / 110 ° F.