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Une ville dans les airs

"Une ville dans les airs" (titre original "City in the Sky") est une mini-série de BBC2 (2016) qui présente les coulisses inconnues de l'aviation civile actuelle.

Les chiffres sont impressionnants:

— 9.000.000 de personnes voyagent dans les airs chaque jour;
— 1.000.000 de personnes se trouvent dans les airs à chaque instant;
— 100.000 d'avions décollent chaque jour.

Si certaines n'embarquaient pas souvent tandis que d'autres jamais, on pourrait prétendre que la moitié de la population mondiale recourt aujourd'hui à ce moyen de transport.

Aucune région de la planète n'est hors de portée du transport aérien, et les vols réguliers s'effectuent indépendamment des conditions météo.

Le confort mis à part, ce mode de déplacement est aujourd'hui beaucoup plus fiable que la voiture. Les évaluations du gain de sécurité varient de 17x à 50x, en fonction des critères retenus. La BBC2 évoque le 2e facteur.

Je ne compte pas raconter ici les documentaires regardés, je compte partager quelques informations qui en valent le détour, et que j'ai rectifié ou enrichi grâce au réseau.

Décollage

Chaque décollage est une prouesse qui défie les lois de la gravité.
Un mastodonte de 500 tonnes comme A380 a besoin d'atteindre 265km/h en 6 secondes pour pouvoir décoller. Cette vitesse est appelée V1.

Atterrissage

Une autre prouesse technologique. Il faut poser un mastodonte qui pèse de 100 à 390 tonnes, qui file à 240km/h, et descend de 3m/seconde.
Les roues supportent une accélération soudaine de 0 à 240 km/h... les freins chauffent à 200°C... la surface de pneus atteigne 370°C...
Pour ralentir rapidement l'appareil déjà posé ai sol, on oriente 1/4 de la poussée de moteurs vers l'avant. Tout doit se dérouler en quelques secondes car d'autres avions attendent leur tours pour atterrir.

Pour un atterrissage en douceur, l'angle des ailes doit être parfait.

Prix des avions

Le prix d'un avion a peu à voir avec son prix catalogue. La concurrence entre Airbus et Boeing fait rage.
Exemples des avions les plus chers/grands:
— prix catalogue d'un A380 en 2015 = 403 millions d'euros.
— prix catalogue d'un B747 en 2013 = 351,4 millions de dollars. (1)
En pratique, les deux se vendent à ± moitié prix.
Résumons : un avion neuf coûte de 40 à 200 millions d'euros.

(1) le journaliste de Challenges a oublié de préciser s'il indiquait le prix de B474 en euros ou en dollars... J'ai penché pour les dollars, vu que le tableau qu'il citait provenait des États-Unis.

Moteurs d'avion

Les moteurs coûtent jusqu'à un tiers du prix d'un avion.
Un moteur d'avion est composé d'environ 35.000 pièces.
Il tourne à 10.000 révolutions/minute.

Grâce aux avancées technologiques, les moteurs récents ne tombent en panne qu'une fois toutes les ±500.000 heures de vol.
Ils sont équipés des capteurs qui communiquent en permanence des données à des structures au sol qui surveillent leur fonctionnement en vol.

Le premier fabricant de moteurs d'avion est General Electric Aircraft Engines; le second — Rolls-Royce Holdings plc.
Toutes les 16 secondes un gros porteur propulsé par un moteur Rolls-Royce décolle ou atterrit dans le monde.

A Derby, au Royaume-Uni, Rolls-Royce dispose d'un centre de contrôle de tous les réacteurs Rolls-Royce en vol.
Chaque moteur d'avion Rolls-Royce est révisé tous 16 mln de km.

Carburant

Le carburant des avions, le kérosène "Jet A-1", gèle au minimum à −47°C.
Aux États-Unis, il existe également un carburant "Jet A", dont la fabrication est un peu moins coûteuse mais il gèle à −40 °C. Il serait inutilisable en Sibérie.
Quand le kérosène brûle, il brûle à environ 1000°C.

À Gant, en Belgique, il existe la plus grande structure européenne d'approvisionnement en kérosène. Sa capacité de stockage: 54.500 m3.
On y veille à enlever le reste d'eau que le raffinage a laissé. S'il en restait, les moisissures et levures s'y développeraient, car ils se nourrissent des hydro-carbures. Elles risqueraient alors d'obstruer les filtres de moteurs ce qui aurait des conséquences dramatiques.

La distribution du carburant est assurée grâce au CEPS (Central Europe Pipeline System, soit réseau d'oléoducs en Centre-Europe).
Le CEPS fut construit par l'OTAN dans les années 50 pour alimenter ses bases aériennes pendant la guerre froide. Il s'étend sur près de 5000 km et permet d'approvisionner en permanence les principaux aéroports d'Europe.
Des oléoducs similaires existent aux Etats-Unis.

80 tonnes de carburant (soit 95.000 litres) coûte environ 25.000 euros.
Un moyen courrier peut contenir jusqu'à 100.000 litres de carburant.
Un long courrier, tel un A380 peut contenir jusqu'à 310.000 litres de carburant (±258,6 tonnes).

Les aéroports américains consomment à eux seuls 240 mln de litres des carburants par jour.
Le ravitaillement de tous les avions dans le monde coûte 200 mld d'euros/an.

Bagages

L'aviation civile transporte 3,5 mld de bagages chaque année.
En moyenne, 7 bagages pour 100 passagers sont déclarés "perdus". La plupart sont retrouvés et remis à leur propriétaires en 1-2 jours.
1.400.000 valises ne sont jamais récupérées par les voyageurs. Certaines ont perdu leur étiquettes, d'autres n'ont jamais été réclamées. Elles peuvent alors finir dans une vente aux enchères "à l'aveugle" (sans les toucher). Autrement, elles auraient terminées dans une déchetterie.

Repas en vol

A l'échelle annuelle, l'aviation civile, c'est:
— 1 mld de repas chauds et salades;
— 2 mld de gâteaux et pâtisseries;
— des milliards de litres de boissons.

Il faut 4 camions pour livrer les repas aux passagers d'un Boeing 747.

La plus grande et moderne structure de restauration se trouve à l'aéroport de Dubaï. Elle livre 150.000 repas/jour, et propose 1543 menus différents. Les menus changent chaque mois.
Elle fonctionne 365/365 jours et 24/24h et, pourtant, sa production ne représente que 1% de repas consommés en vol.

Contrôles techniques, et durée de vie

Lorsqu'on conçoit un avion, on prévoit une résistance d’environ 100.000 cycles. Cela signifie que l’avion peut supporter 100.000 décollages, pressurisations, dépressurisations et atterrissages sans aucune difficulté.
Chaque avion subit un contrôle technique tous les 5 ans.
Chaque contrôle nécessite 40.000 heures de travail.

La durée de vie d'un avion, tel un A320, est de 35-40 ans. En pratique, l'âge ne renseigne pas beaucoup sur l'état réel d'un avion puisque des pièces et des instruments sont remplacés/actualisés au fur et à mesure de l'exploitation et des contrôles périodiques.

Des économies qu'une compagnie réalise en exploitant un avion neuf et plus moderne lui compensent le prix de son achat. Dans les faits, les avions sont donc mis à la retraite bien avant d’avoir atteint leur limite:
— un appareil moyen courrier réalisera environ 70.000 cycles,
— un long courrier seulement 20.000.

En 2013, la compagnie européenne dont la flotte était la plus vieille était la très réputée Lufthansa. Ses avions avaient alors en moyenne 12,4 ans...

Stationnement, fin de vie, et recyclage

Les coûts de stationnement dans les hangars d'aéroports étant prohibitifs à long terme, beaucoup d'avions atterrissent à Marana, en Arizona, aux Etats-Unis. Basse pluviométrie, les avions rouillent peu. C'est donc l'endroit idéal pour entreposer les avions non-utilisés (cf crise d'aviation à la suite des attentats contre WTC en 2001) ou en fin de vie.
Marana s'étend sur 162 hectares et héberge actuellement 150 avions de ligne.
Un avion peut rester immobilisé durant plusieurs années à condition que les systèmes soient maintenus en fonction, et que l'appareil soit correctement entretenu.
A tout instant une compagnie aérienne peut demander sa remise en service.

Depuis la démocratisation des transports aériens dans les années 50, quelques 8.500 avions de ligne ont été mis au rebut.

50% du poids du poids d'un avion est quasi directement réutilisable, le reste peut être recyclé.
Le matériau le plus prisé lors du démantèlement d'un avion est l'aluminium;
l'élément le plus demandé est le moteur.

Avec l'essor de l'aviations, on construit plus d'appareils qu'on n'en détruit.

Aéroports (insolites)

Atlanta (USA)

Hartsfield–Jackson Atlanta International Airport est le plus grand aéroport du monde. 1.900 hectares, plus de 100 mln de voyageurs par an.
Atlanta peut accueillir jusqu'à 130 avions/heure.
L'aéroport dispose de 5 pistes, 3 avions peuvent y atterrir simultanément.
Ses radars d'approche/guidage indiquent la position d'avions avec la précisions de 15mm.

Bangor (USA)

Situé à l'extrême nord-est d'USA, Bangor est un grand aéroport international... dans une petite ville de 35.000 habitants.
Il est spécialisé dans les atterrissages d'urgence. En 10 ans, 2.000 avions ont été déroutés vers cet aéroport.
L'explication ? Bangor est le premier arrêt possible après la traversée de l'Océan. Un grand nombre d'atterrissages à Bangor ont lieu à cause de vents contraires qui balayent l'Atlantique. Ces vents augmentent la consommation du carburant, et certaines appareils qui atteignent la côte américaine ont des réservoirs presque vides.

Iakoutsk (Sibérie)

En hiver, la température y descend jusqu'à -47°C. Les pneus des avions risquent de geler et de se fissurer. Quant à l'huile lubrifiante de moteurs, elle gèle à -40°C. Si jamais elle épaissit ou se solidifie, l'avion ne pourrait plus décoller.
Il faut les maintenir au chaud dès qu'un avion atterrit.
Qu'on retire ensuite des "couvertures de survie" et des tuyaux souples de réchauffage, l'avion ne dispose que de 10 min pour décoller... avant de commencer à geler.

Paro (Bhoutan)

Le plus difficile d'accès est l'aéroport de Paro, en Himalaya. C'est l'un de plus haut du monde, 2.235m asl. Il est niché dans une vallée étroite et entouré de sommets qui frôlent les 5.500 m. Il ne dispose pas de radars de guidage.
Il n'y a que 26 pilotes au monde habilités à y atterrir.
Pour réussir, il faut passer en commandes manuelles. La piste n'a que 30m de largeur (contre 45 habituels), et elle a à peine 2 km.
C'est l'atterrissage le plus spectaculaire du monde et probablement le plus dangereux.

A380 (insolites)

L'A380 est le plus gros porteur d'aujourd'hui:
— 73 m de long,
— 79,3 m d'envergure,
— 24,45 m de hauteur,
— capacité de 320.000 litres de carburant (258,6 tonnes).

Il est composé de 4 mln de pièces, et contient 480 km de fils et de câbles.
La construction représente 2 mln d'heures de travail.
195 exemplaires sont en service, 139 sont en attente de montage.

Son élaboration a coûté +19 mld d'euros. Le projet fut cofinancé par France, Allemagne, Royaume Uni, et Espagne. Il en découle une organisation atypique de travail : les ailes sont fabriqués au Pays de Galles, le fuselage est façonné à Hambourg, la partie arrière — au Sud de l'Espagne. Les pièces sont ensuite acheminées près de Toulouse, pour l'assemblage. C'est l'une de plus grosses usines de l'Europe.

Les éléments sont assemblés à l'aide de rivets. C'est la meilleure technique pour ce genre d'opérations.
20.000 rivets sont nécessaires pour assembler le fuselage ; 4 mille rivets pour mettre les ailes dans le fuselage. Au total, c'est autour de 25.000 rivets, posés et serrés à la main.


Note:
La version française de "City in the Sky" ("Attachez vos ceintures") diverge de l'original BBC. Elle ignore les présentateurs (ce qui ne me dérange point). Des inserts relatives aux imprévus de la conception d'A380 y ont été omis. L'avantage indéniable de la VF est tel que les continentaux n'ont pas besoin de convertir les milles en km, les livres en kg, ni les livres sterling en euros...!