Un avion commercial est en approche pour l’atterrissage. Il vole à environ 145 milles à l’heure. Le pilote aux commandes recule doucement sur la colonne de commande pour ralentir la vitesse de descente et l’arrondi pour l’atterrissage. Les roues se touchent dans un nuage de caoutchouc brûlé. Le train d’atterrissage et les roues absorbent l’impact de l’avion massif.
Et alors, comment cela s’arrête-t-il exactement? Et quelle part de cette action de freinage est effectuée par les pilotes, par rapport à un système automatisé intégré à l’avion?
Je me suis enregistré avec Chris Brady, un pilote de longue date de Boeing 737 et d’Airbus A320 en Europe, qui gère le Site technique et la page Facebook du Boeing 737.
Il a expliqué que le freinage provient de trois sources: les spoilers au sol, les freins à disque de roue et les propulseurs inversés.
Spoilers au sol
En général, lorsque les roues touchent le sol, un ensemble de spoilers se soulève rapidement, ce qui tue la portance fournie par les ailes. (Il y a deux ensembles vus dans l’image ci-dessous: les spoilers au sol qui ne se déploient qu’à l’atterrissage, et les spoilers qui sont utilisés en vol comme freins de vitesse ainsi qu’à l’atterrissage.) Alors que les spoilers fournissent une certaine traînée, leur objectif principal est d’empêcher l’avion de voler réellement, en mettant tout le poids sur le train d’atterrissage et en rendant les freins beaucoup plus efficaces.
Avant l’atterrissage, lorsque le train d’atterrissage est abaissé, les pilotes arment les spoilers au sol pour se déployer automatiquement au toucher des roues.
» Nous pourrions le faire manuellement, mais cela impliquerait de déplacer les mains rapidement pendant le roulis d’atterrissage, ce qui n’est jamais une bonne idée car vous pourriez accidentellement déplacer le mauvais levier « , a déclaré Brady. « En remontant très loin, il y a eu des incidents où les pilotes ont accidentellement rentré le train d’atterrissage après l’atterrissage, de sorte que les spoilers au sol ont été déployés automatiquement pour éviter ce scénario embarrassant. De plus, si les spoilers sont armés pour se déployer automatiquement, ils se déploieront plus rapidement et ne seront pas oubliés. »
Appuyer sur les freins
Les avions sont équipés de freins multi-disques hautement techniques en acier au carbone. Les fabricants incluent Honeywell et Goodrich, une partie de Collins Aerospace. En général, les freins sont composés de disques qui tournent avec la roue et de disques séparés fixes. Lorsque la pression est appliquée — et ci-dessous vous voyez la pression appliquée par le disque fixe droit sur tous les disques — l’ensemble se comprime pour créer l’action de freinage. Les freins en carbone sont de série aujourd’hui; ils refroidissent plus rapidement que les freins en acier (leur prédécesseur) et peuvent peser jusqu’à 700 livres de moins. Cela représente une économie de poids significative pour les compagnies aériennes.
Freins automatiques
Les freins de roue sont généralement sélectionnés pour s’enclencher automatiquement après l’atterrissage, a expliqué Brady. Ceux-ci sont appelés « autobrakes ». Brady dit que tous les avions de ligne ont plusieurs niveaux de « gravité » de l’autobrake. L’équipage décidera laquelle est la plus appropriée à utiliser pour chaque atterrissage en fonction de facteurs tels que la longueur de la piste, si elle est mouillée ou sèche, ou si les pilotes veulent quitter la piste à un point particulier. « Pour une piste mouillée courte, vous pouvez sélectionner autobrake 3 ou MED sur l’Airbus. Pour une longue piste sèche, vous pouvez sélectionner autobrake 1 ou LOW sur l’Airbus « , explique Brady.
» Pour la première partie du freinage, disons jusqu’à environ 70 nœuds, nous laissons les freins automatiques faire le travail, mais après cela, nous devons venir sur les freins d’orteil pour désengager l’autobrake « , explique Brady. Par conséquent, au départ, le pilote aux commandes ne marche pas sur le dessus des pédales de gouvernail — qui servent à actionner le gouvernail de l’avion ou, lorsqu’on appuie sur les orteils, les freins de roue.
« Cette transition du frein automatique au frein manuel peut être assez difficile à faire en douceur, surtout par vent de travers, car vous dirigerez l’avion avec les pédales de gouvernail et devrez ensuite appuyer uniformément sur le dessus des pédales de gouvernail pour désactiver les freins automatiques et démarrer le freinage manuel », a déclaré Brady.
En tant que passager, vous pouvez parfois ressentir une secousse lorsque cela se produit, si le pilote n’a pas été en mesure de le faire en douceur.
Inversion de poussée En action
L’élément final de l’action de freinage est les inverseurs de poussée. Dans un turboréacteur à double flux à haute dérivation moderne, 90% de l’air traversant le moteur est simplement aspiré, accéléré et poussé hors du moteur sans se mélanger au carburant. Dans ces moteurs, des conduits sur le côté du moteur s’ouvrent et dirigent cet air vers l’extérieur et presque vers l’avant, à l’opposé du sens de déplacement. C’est ce qu’on appelle une poussée inverse à flux froid et fait partie de la conception du moteur de la plupart des moteurs modernes. (Vous avez peut-être également vu des propulseurs inversés de style coquille de palourde sur des avions plus anciens, qui coupent l’arrière du moteur.)
» La poussée inverse est toujours sélectionnée manuellement « , explique Brady. « Nous retirons les leviers de poussée, puis soulevons le sélecteur de poussée inverse. Nous pouvons alors contrôler la quantité d’inversion de poussée que nous appliquons appropriée aux conditions d’atterrissage. »
Il a expliqué que de nos jours, dans la mesure du possible, les pilotes essaient de mettre la poussée inverse au ralenti, ce qui est moins bruyant, plus silencieux dans la cabine — ce qui permet d’éviter la nervosité chez certains passagers — et consomme moins de carburant et est donc respectueux de l’environnement. Cependant, si nécessaire, le pilote peut remonter le moteur à nouveau pour offrir une poussée inverse complète, c’est-à-dire que le moteur génère plus de puissance et que le ventilateur tourne plus vite, mais avec pour effet de diriger cette force vers l’avant pour arrêter le roulis. (Assez contre-intuitif, marcher sur le gaz pour ralentir.)
La Lueur Orange d’un Roulis de Décollage interrompu
Les avionneurs testent l’action de freinage dans le cadre du processus de certification. Par exemple, voici des images de Boeing testant les freins d’un Boeing 747-8 entièrement alimenté à sa masse maximale au décollage. Les pilotes ont freiné à pleine puissance et ont commencé à rouler sur la piste, mais ont ensuite interrompu le décollage. Les freins en carbone arrêtent à eux seuls le roulis, sans propulseurs inversés déployés. L’action de freinage chauffe les plaquettes de frein jusqu’à 1 400 degrés Celsius, soit 2 550 degrés Fahrenheit, ce qui est assez chaud. Vous pouvez voir les freins chauffés à l’orange vif dans le gif ci-dessous. Les pneus ont fondu, les freins ont été détruits, mais l’avion s’est complètement arrêté, comme prévu.
Mike Arnot est le fondateur de Boarding Pass NYC, une marque de voyage basée à New York, et pilote privé.
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