Aviation

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Quelques aspects de l'aviation.

L'aviation est une activité aérienne qui comprend l'ensemble des acteurs, technologies et règlements qui permettent d'utiliser un aéronef dans un but particulier. Ces diverses activités peuvent être classées en activités de sport et loisir ou activités économiques et activités militaires.

Il existe d'autres activités aériennes telles que le parachutisme qui n'utilisent pas un aéronef en tant que tel mais se déroulent néanmoins dans les airs.

Le terme « aviation » a été inventé par l'écrivain et ancien officier de marine Gabriel de La Landelle en 1863 dans son livre Aviation ou Navigation aérienne[1],[2], à partir du verbe « avier », lui-même dérivé du latin « avis » (« oiseau »), et du suffixe « -ation »[3],[4],[5]. Le mot « avion » fut inventé par Clément Ader en 1903[6].

Histoire[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Histoire de l'aviation.

« Aéronautique » ou « aviation »[modifier | modifier le code]

Article connexe : Aéronautique.

Les dictionnaires courants donnent des définitions quasi-équivalentes pour les deux termes : le domaine des machines permettant de naviguer dans l'atmosphère terrestre. Le terme « aviation » recouvrant plus particulièrement le domaine des avions, le terme « aéronautique » est donc plus général et doit être employé lorsque le sujet recouvre l'ensemble des aéronefs.

En anglais, le terme  « aviation », bien plus usité dans cette langue que « aeronautics », recouvre quant à lui l'ensemble du domaine.

Aviation générale[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Aviation générale.

Voir aussi : Aviation légère.

Le vol à voile[modifier | modifier le code]

Un planeur.
Article détaillé : Vol à voile.

C'est une activité de sport et de loisir utilisant un planeur, aéronef volant grâce à ses propres caractéristiques aérodynamiques. Le planeur est remorqué par un avion, voire par un treuil jusqu'à une altitude suffisante puis largué, ou bien possède son propre dispositif d'envol (motoplaneurs, planeurs autonomes). L'objectif du pilote est en général de se maintenir en l'air le plus longtemps possible en utilisant les courants ascendants de l'atmosphère (air chaud). On parle alors de vol en thermiques par opposition au vol dynamique exploitant les courants aériens dus aux reliefs et pratiqué le plus souvent en montagne.

L'ultra-léger motorisé (ULM)[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Planeur ultra-léger motorisé.

Comme son nom l'indique, l'ultra-léger motorisé (ULM) est un aéronef monoplace ou bi-place très léger avec un poids maximum de 450 kg ou 472,5 kg si équipé de parachute pyrotechnique de secours et pourvu d'un seul moteur. Il existe cinq classes d'ULM. Le plus simple est un deltaplane à moteur, (le pendulaire), le type le plus utilisé de nos jours est semblable à un avion de petit gabarit (le multiaxe). Une autre catégorie est l'autogire, les plus simples sont les parapentes munis d'un petit moteur adapté (paramoteur). Il est bien adapté à la promenade et à la photographie aérienne ou même au voyage, se contentant de terrains réduits et il coûte beaucoup moins cher que des avions de tourisme.

En France, pour obtenir le brevet de pilote ULM, quelle que soit la classe concernée, il faut avoir 15 ans révolus, satisfaire à un examen théorique de type questionnaire à choix multiples (QCM), et se voir délivrer une autorisation de vol seul à bord par un instructeur habilité après une formation pratique (20 à 30 heures en général).

Certains type d'aéronef ne sont pas autorisés à voler en Suisse.

La voltige ou acrobatie aérienne[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Voltige aérienne.

C'est une activité sportive qui nécessite des appareils spécialement adaptés. Ces appareils sont renforcés pour résister aux efforts et contraintes subis durant les virages serrés, boucles, etc. Les moteurs doivent continuer à fonctionner quelle que soit la position de l'avion en cours d'évolution : vol sur le dos par exemple.

Les avions utilitaires, l'école et l'entraînement[modifier | modifier le code]

Traitement des récoltes

C'est une activité commerciale qui consiste le plus souvent à épandre un liquide sur une zone donnée (lutte contre les moustiques, traitement des récoltes, etc.) Elle utilise des appareils légers sur lesquels sont montés les dispositifs de stockage et d'épandage des liquides. Il existe quelques appareils spécialement conçus pour cette activité.

La lutte contre les incendies est un cas particulier car il existe des appareils spécialement conçus pour écoper l'eau en mer ou sur un lac (remplissage du réservoir pendant le vol) pour ensuite la larguer au-dessus de l'incendie. Contrairement à l'épandage, le stockage puis le largage s'effectuent en quelques secondes ce qui nécessite un pilotage adapté.

D'autres activités doivent ou peuvent utiliser des moyens aériens mais, le plus souvent, les appareils sont adaptés et non pas conçus pour ces missions. On peut citer le remorquage des planeurs, le largage de parachutistes ou l'ambulance aérienne. L'activité la plus importante de cette catégorie est l'école et l'entraînement au pilotage où des moniteurs utilisent des appareils légers pour former et entraîner les futurs pilotes privés ou professionnels.

Ces activités peuvent aussi faire appel à l'hélicoptère.

L'aviation de loisir ou de tourisme[modifier | modifier le code]

Un avion de tourisme de type Robin DR400
Article détaillé : Aviation de loisirs.

C'est une activité de loisir réglementée à la fois en ce qui concerne les pilotes (licence de pilote), les machines (normes d'équipement minimal, de maintenance, etc.) et les déplacements (vol à vue dit « VFR » ou vol aux instruments dit « IFR »). Le coût de la formation au pilotage, celui des appareils et de leur entretien en font souvent une activité associative au sein d'aéro-clubs.

Le pilote, et éventuellement quelques passagers, pratique la navigation aérienne en utilisant des avions légers et en se déplaçant le plus souvent à l'aide des repères au sol définis à l'aide d'une carte aéronautique. Cette activité est donc dépendante des conditions météorologiques minimales exigées.

Pour pouvoir piloter ce type d'aéronef en France, un brevet de base BB (vol de 30 km autour d'un aérodrome) ou une licence pilote privé LAPL ou PPL est exigé. Des aides pour les jeunes existent, notamment le BIA (brevet d'initiation aéronautique). L'âge minimum pour obtenir le brevet de base est de quinze ans et pour postuler au brevet de pilote privé LAPL ou PPL il faut avoir au moins 17 ans.

Cette activité concerne aussi les hélicoptères mais leur coût d'exploitation est tel que le volume d'activité est marginal. Toutefois, ce volume est en croissance grâce à l'exploitation de machines étudiées spécifiquement pour le tourisme ou le loisir.

L'aviation d'affaires[modifier | modifier le code]

Un avion d'affaires
Article détaillé : Aviation d'affaires.

Il s'agit d'une activité de nature commerciale qui permet de transporter quelques passagers à des horaires et sur des itinéraires négociés. Elle est surtout pratiquée par les hommes d'affaires, d'où son nom, qui utilisent un appareil acheté ou loué (avion-taxi) par leur compagnie pour les amener sur le lieu de leur réunion. L'aviation d'affaire cherche à s'affranchir des conditions météorologiques et utilise des pilotes professionnels qui pratiquent le vol aux instruments (IFR). Afin de répondre aux exigences réglementaires du transport commercial de passagers, les appareils sont au moins bimoteurs et l'équipage est constitué par un pilote et un copilote.[réf. nécessaire] (voir la page de discussion). Le type et la taille des appareils sont très variables, du bimoteur à pistons type Piper seneca pouvant emmener quatre passagers au quadri-réacteur type Boeing 747 ou Airbus A340 emmenant une dizaine de passagers dans des conditions luxueuses. Certaines compagnies ou gouvernements utilisent des avions de transport commercial comme avion d'affaires. L'avion est alors équipé de quelques cabines luxueuses destinées aux dirigeants et d'une cabine standard pour les accompagnateurs.

Cette activité peut aussi utiliser des hélicoptères.

Par pays[modifier | modifier le code]

En France[modifier | modifier le code]

Il y a 650 aérodromes en France servant aux multiples besoins des entreprises et des particuliers. En Île-de-France, on compte de l'ordre de 800 000 mouvements d'aviation générale par an sur la dizaine d'aérodromes qui lui sont ouverts (y compris Le Bourget qui compte pour 50 000), ce qui est du même ordre de grandeur que les mouvements d'aviation commerciale (environ 500 000 pour Roissy et 200 000 pour Orly)[7].

On compte 50 000 pilotes d'avion détenteurs d’une licence dont 6 000 sont des pilotes professionnels. Parmi eux, 2 000 pilotes privés et 3 000 pilotes professionnels détiennent une qualification de vol aux instruments. En Europe, selon l'EASA, l’agence européenne pour la sécurité aérienne, il y a 300 000 pilotes privées et 80 000 appareils[Quand ?].

Le chiffre d'affaires 2006 de l'aviation générale en France est estimé (selon différentes sources) entre 150 et 500 millions d'euros. Cette activité occuperait entre 1 000 et 5 000 salariés.

Aviation commerciale[modifier | modifier le code]

Un avion de ligne(Airbus A 340-600) en cours de préparation à un vol
Un Boeing 747-200
Article détaillé : Transport aérien.

Le transport aérien commercial consiste à acheminer des passagers ou du fret sur des lignes régulières. Cette activité recouvre aussi bien des compagnies aériennes qui possèdent un seul appareil acheminant quelques touristes sur une île éloignée de quelques kilomètres du continent que des compagnies qui possèdent des centaines d'appareils, effectuent plusieurs milliers de vols par jour, transportent des dizaines de millions de passagers ou de tonnes de fret par an sur des distances pouvant atteindre 14 à 15 000 kilomètres.

Certaines compagnies se classent en tant que :

  • transporteur régional, leur flotte achemine les passagers vers un grand aéroport dans un rayon de 100 à 400 kilomètres
  • transporteur intérieur, leur flotte circule à l'intérieur d'un pays
  • transporteur international, leur flotte joint plusieurs pays voire plusieurs continents.

Les compagnies charter pratiquent le vol à la demande. Elles vendent généralement leurs prestations à des groupes organisés. Leur activité obéit aux règles du transport commercial mais avec les objectifs de l'aviation d'affaire.

Le transport aérien commercial se pratique entre aéroports équipés d'installations spécifiques au traitement des passagers et du fret. Il essaie de s'affranchir des conditions météorologiques : tous les vols sont effectués dans des conditions de vol sans visibilité (IFR) et sous contrôle aérien. L'activité est très réglementée, les pilotes sont des professionnels soumis au renouvellement programmé de leurs licences, les appareils sont certifiés et soumis à des contrôles périodiques et le vol s'effectue en liaison avec les contrôleurs aériens en respectant des routes prévues.

Les appareils utilisés sont au moins bimoteurs (règles IFR). Ils peuvent transporter jusqu'à 580 passagers, bientôt 800, sur des distances atteignant 14 à 15 000 kilomètres. L'équipage est constitué des PNT (personnel navigant technique) :

  • un pilote (CDB ou commandant de bord)
  • et un copilote (OPL ou officier pilote de ligne).

L'automatisation des appareils de navigation, de radiocommunication et de contrôle du vol ont fait quasiment disparaître les fonctions de mécanicien de bord, de navigateur et de radio (OMN ou officier mécanicien navigant) Le confort et la sécurité des passagers est assuré par le personnel de cabine (ou PNC personnel navigant commercial) La réglementation impose 1 PNC par tranche de 50 PAX (terme non péjoratif désignant les passagers en jargon aérien), même si pour des raisons commerciales il y en a souvent plus ; aucun PNC n'est obligatoire quand il y a moins de 20 PAX mais dans ce cas la séparation poste de pilotage et cabine doit rester  ouverte pour permettre aux pilotes de jeter un œil dans la cabine.

Activités militaires[modifier | modifier le code]

Le Spitfire, avion de chasse de la Seconde Guerre mondiale
Un bombardier B-52 larguant ses bombes
Article détaillé : Avion militaire.

Dès l'invention des premiers avions, leurs créateurs ont tenté d'intéresser les militaires afin d'obtenir des crédits. Ceux-ci ont bien vu les possibilités de l'aviation et la supériorité qu'ils allaient pouvoir en tirer. Ainsi de nombreuses découvertes et avancées technologiques dans le domaine aéronautique sont dues aux militaires.

Les avions militaires se caractérisent par leurs missions :

  • Les avions de chasse ou d'interception doivent pouvoir atteindre un appareil ennemi dans des délais très courts et le combattre. Leurs performances principales sont la vitesse et la manœuvrabilité.
  • Les avions d'attaque au sol ou de bombardement léger peuvent avoir des performances de vitesse inférieures mais leur manœuvrabilité est essentielle car ils opèrent très près du sol.
  • Les bombardiers lourds sont conçus pour pouvoir emporter une importante quantité de bombes à grande distance.
  • Les avions cargo ou de largage de parachutistes ont des caractéristiques proches de celles des avions de transport commerciaux. Initialement ces derniers étaient d'ailleurs des dérivés de leurs homologues militaires. Ces avions sont parfois adaptés à d'autres missions telles que le ravitaillement en vol (transport et transfert du carburant vers un autre appareil) ou la surveillance (emport d'une antenne radar de grande dimension).

En raison de leur coût de développement, les appareils militaires sont souvent multi-missions (on parle d'avions multirôles). L'adaptation à une mission particulière se fait par le changement des emports : ce sont des conteneurs placés sous le fuselage ou sous les ailes qui contiennent les équipements particuliers et les armes nécessaires à une mission.

Les avions militaires doivent obligatoirement s'affranchir des pires conditions météorologiques et doivent pouvoir assurer leur mission sans assistance au sol. C'est pourquoi les équipages des avions de type transport comportent un navigateur et un mécanicien contrairement à leurs homologues civils. Les avions monoplaces possèdent un très haut degré d'automatisation des fonctions de pilotage et de navigation afin de décharger au maximum le pilote de toutes les fonctions qui pourraient concurrencer l'accomplissement de sa mission.

Ces activités s'appliquent aussi aux hélicoptères militaires. La plupart des hélicoptères militaires sont multimissions, le principe de la modularité des emports s'appliquant encore plus que sur avion. Un hélicoptère peut aussi bien faire des liaisons, de l'ambulance, de l'attaque au sol, de la surveillance, etc.

Impacts environnementaux[modifier | modifier le code]

Le Fuel dumping (largage de kérosène non consommé) pour sécuriser un atterrissage en urgence, bien que rare, est une cause de pollution locale, mal évaluée (ici à partir d'un A340 au-dessus de l'Océan Atlantique).
Traînées de condensation au soleil levant et évolution en larges cirrus
(Lille, 8 octobre 2006)
Graphique illustrant le bilan en termes de forçage radiatif de l'aviation commerciale mondiale en 1992 (hors avions de tourisme et militaire). Le cumul des effets réchauffant négatifs (en rouge) est très supérieur à celui des effets "positifs" (rafraichissants, en bleu) Source IPCC/GIEC, Rapport spécial sur l'aviation et l'atmosphère (non traduit en français)[8]
Une meilleure gestion du trafic aérien, incluant une attente réduite, des itinéraires plus efficaces et des profils de vol optimisés permettraient d'économiser de 8 à 18% du kérosène (et donc de moins polluer)[9]

Les avions subsoniques volent dans la haute troposphère et la basse stratosphère (9 à 13 km d'altitude), pendant que les avions supersoniques de croisière (Concorde et Tupolev pour les premiers d'entre eux par exemple) volent bien plus haut, (17 à 20 km d'altitude) dans la stratosphère[8]. Certains polluants émis par les aéronefs auront des effets différents selon qu'ils aient été émis près du sol, dans la moyenne-atmosphère, dans la haute troposphère ou dans la basse stratosphère[9]. Ces effets sont directs ou indirects, immédiats ou différés dans l'espace ou le temps. Le GIEC signale notamment que si les polluants émis à basse altitude ont des effets locorégionaux, ceux qui sont émis à très haute altitude par des avions supersoniques peuvent être transportés vers l'hémisphère Sud où ils contribuent à la dégradation de la couche d'ozon[9].

Hormis les planeurs ou quelques prototypes d'avions solaires, tous les aéronefs émettent des particules et des gaz, dont une quantité importante et croissante de gaz à effet de serre, dont CO2 (1 kg de kérosène brûlé libère 3,15 kg de CO2) et de la vapeur d'eau (qui est aussi un gaz à effet de serre) ; Selon l'IFEN l'aviation mondiale (hors avions de tourisme et militaires) a émis en l'an 2000 550 millions de tonnes de CO2, soit environ 2,5 % des émissions mondiales anthropiques totales de CO2, ou l'équivalent des émissions de toute la France en un an[10]. L'aviation a aussi un impact indirect sur le climat via les contrails qui augmentent la nébulosité (cirrus artificiels[8]). Le CO2, à longue durée de vie (1 siècle environ) diffuse largement dans l'atmosphère, alors que les particules, les NOx, SOx et la vapeur d’eau y résident moins longtemps et sont retrouvés plutôt à  proximité  des  itinéraires  de  vol (aux moyennes latitudes de l’hémisphère Nord[9]. En 2012, l'organisation de l'aviation civile internationale (OACI) a estimé que les émissions du secteur de l'aviation ont augmenté de 100% en 15 ans (de 1990 à 2006) alors que tout le CO2 mondial avait augmenté que de 34 % [11].

10 % du kérosène sert au transport de marchandise, et 90 % au transport des passagers ; avec environ 140 g de CO2 émis par kilomètre parcouru et par passager, soit 40 % de plus qu'en voiture en moyenne (moins sur les grandes distances, plus sur les vols intérieurs ou de courte distance)[10].

En 2011, les compagnies aériennes opérant en Grande-Bretagne émettront 48 millions de t/an en 2030, contre 34 millions en 2010[12]. Ce plan espère pouvoir stabiliser vers 2050 ces émissions au niveau de 2005 (soit 37,5 Mt de CO2) ;  Il faut pour cela moderniser les flottes et ne pas augmenter le nombre d'aéroports ou leur capacité d’accueil, avec un contrôle aérien plus performant (devant limiter les vols d’attente). Les agrocarburant (kérosènes d'origine végétale) ont été encouragés, mais posent d'autres problèmes (consommation foncière au détriment de la biodiversité et de cultures alimentaires). Le gouvernement anglais veut aussi encourager les visioconférences et inciter les touristes à moins emprunter l'avion[13].

Selon l'IFEN, si les émissions indirectes (construction et entretien des routes et véhicules) étaient prises en compte, le bilan de l'avion semblerait un peu moins mauvais (avec 16 % d'émission en plus qu'en auto par passager, au lieu de 40 % sans prendre ce critère en compte)[10]. Mais les avions ont d'autres impacts sur le climat :

  • NOx : émis à haute altitude par les réacteurs, ils participent à la chimie atmosphérique de l'ozone (qui est aussi un gaz à effet de serre et qui nous protège des rayons ultraviolets nocifs, UV). Ils contribuent au réchauffemen[9] et dégradent la couche d'ozone tout en induisant la production d'ozone aux altitudes de croisière et dans les basses-couches. Selon le GIECC (1999) Les NOx des aéronefs subsoniques ont en 1992 ont accru le taux d'ozone  des  moyennes  latitudes de l'hémisphère nord (jusqu'à +6%, et +13% pourrait être atteint en 2050 dans  le  scénario  de  référence) [9].  À plus haute altitude, l'augmentation des émissions de NOx dégrade la couche d'ozone stratosphérique. Les impacts futurs sur l'ozone dépendront donc aussi des altitudes de vol dans la troposphère et la stratosphère[8]. Depuis plusieurs décennies l'efficacité énergétique des moteurs d'avion s'améliore, avec corrélativement une réduction des émissions de tous les polluants, sauf des NOx qui pourraient selon le GIECC (2011) même encore augmenter (sauf si des progrès appropriés sont faits pour les chambres de combustion, ce que plusieurs importants projets de recherche tentent de faire dans les années 2000-2010)[9].
  • Ozone : dans les basses couches  (via la pollution photochimique) c'est un superoxydant qui affecte directement notre santé et celles des plantes. Il devrait augmenter dans le bas de la stratosphère et le haut de la troposphère en réponse aux émissions de NOx[8],
  • CO2 : En 1992, l'aviation subsonique émettait en moyenne 0,14 Gt/an de C, soit, cumulés, 2% des  émissions  anthropiques totales de CO2 en 1992, ou 13% environ  des  émissions  de CO2 de tous les transport[9]. Tous les scenarii montrent une situation qui empire entre 2010 et 2050 pour atteindre de 0,23 à 1,45 Gt/an de C par an (triplement en 40 ans selon le scenario de référence de 2010)[9]. « L'UE s'est engagée à réduire ses émissions de CO2, y compris les émissions de l’aviation »[14]. Un cadre mondial pour une politique de réduction d’émissions est étudié par au sein de l’Organisation de l'aviation civile internationale (OACI) qui pourrait être adopté en octobre 2013[15], visant des « mesures fondées sur le marché (MBM) à un niveau mondial », mais alors que le marché du carbone et des droits à polluer peine à faire ses preuves.
  • méthane (CH4) : Les NOx des avions peuvent photochimiquement contribuer à détruire le méthane et donc avoir un léger effet de refroidissement de la surface terrestre. En réponse aux NOx le méthane devrait décroitre  dans le bas de la stratosphère et le haut de la troposphère[8].  En 1992 le taux de méthane était jugé inférieur de 2% à ce qu'il aurait  été  s'il n'y avait pas d'avions. cependant le méthane anthropique ou lié au réchauffement anthropique a néanmoins augmenté de 2,5 fois depuis l ’é poque préindustrielle. Le cycle du méthane dans l'atmosphère est encore mal compris, mais le scénario de référence du GIEC pour l'aviation donne une réduction de 5% en 2050 par rappor à ce que serait une situation "sans avions"[9].
  • aérosols de sulfates, microparticules de métaux et suies : ils sont émis en faibles concentration si on les compare aux transports terrestre[9], mais directement à haute altitude, ce qui n'est pas le cas des autres sources. Ils sont émis par les moteurs au décollage dans les basses couches d'air puis dans la haute atmosphère[10] ont des impacts climatiques complexes, à la fois réchauffant et refroidissant[8]. Leurs impacts à court, moyen et long terme sont encore mal cernés. Les Aérosols contribuent à la formation de trainées, qui modifient le climat de manière également complexe[8],[9] (Lors de l'interdiction générale des vols aux États-Unis après les attentats du 11 septembre 2001 un écart de température moyenne d'1,35 °C par rapport aux prévisions météo aurait été noté sur le territoire américain[16]).
    Les suies contribuent au réchauffement, alors que les sulfate refroidissent plutôt de la Terre, mais en acidifiant les eaux météoritiques. En termes de forçage climatique direct, le rôle des sulfate  et   suies  d'aéronefs est bien moindre que celui d'autres  émissions  d ’ aéronefs (CO2 notamment) par contre en créant des nuages d'altitude là et quand il n'y en aurait pas sans eux, ils changent la nébulosité et les propriétés radiatives des nuages en contribuant donc au dérèglement du climat.
  • Vapeur d'eau : dans la troposphère, elle disparait dans les précipitation en 1 à 2 semaines. Par conte une fraction plus faible mais plus persistante est émise dans la basse stratosphère où elle contribue au réchauffement de la planète (bien que moindrement que le CO2 et les NOx[9].
    À partir d'une certaine altitude et température, en lien avec des particules catalysantes (favorisant la nucléation de gouttelettes ou de cristaux de glace) les traînées de condensation générées par les réacteurs créent des nuages artificiels (cirrus) qui influent également sur le climat ; Le Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) a consacré un rapport scientifique complet (non traduit en français) au phénomène des nuages artificiels produits par les traînées d’avion[17]. C'est l'une des sources de modifications anthropiques du climat, mais avec un double aspect qui rend sa quantification complexe.
    En 1992 le ciel de la haute troposphère mondiale était blanchi par ces trainées sur 0,1% environ de sa surface, mais bien plus dans les zones de concentration des lignes aériennes (5 fois plus en 1996 et 1997 au-dessus de l'Europe centrale et de l'ouest)[9]. Ces trainées contribuent à réchauffer la surface de la Terre (tout comme le font les fines couches de nuages d'altitude). Dans le scénario de référence du GIEC(2011) leur superficie devrait être multiplié par 5 dans le monde d'ici  2050, "avec un taux de croissance plus élevé  que celui de la consommation de kérosène" car c'est dans la haute troposphère que le flux d'avions devrait le plus augmenter [9]. leur effet radiatif varie selon leurs propriétés optiques (qui dépend des particules  émises ou formées dans le sillage des avions) et selon leurs heures et durée de formation et leur étendue dans le monde (paramètres encore difficile à prévoir pour le futur)[9].
    Une partie des trainées s'évaporent rapidement. Une autre forme des cirrus. Vers 2010 ces nuages recouvrent environ 30% de la surface de la Terre. Ils ont à la fois un effet « réchauffant » et « rafraichissant », mais selon le GIEC leur bilan radiatif contribue à réchauffer la surface de la Terre. À la fin des années 1990, on estimait que de 0 à 0,2% des cirrus étaient directement produits par les avions et dans le scénario de référence du GIEC (2011), cette nébulosité pourrait être mutipliée par 4 (jusqu'à 0,8%) avant 2050, cependant leurs mécanismes précis de formation étant encore mal compris, les prévisions restent incertaines.

Selon le GIEC (1999), l'aviation subsonique commerciale (hors aviation militaire et de tourisme) générait en 1992 un forçage radiatif correspondant à 3,5% environ du forçage anthropique total[9]. Ce forçage dû à l'aviation était au milieu des années 1990 de deux à quatre fois supérieur à celui causé par ses seules émissions de CO2 (contre un facteur de 1,5 pour les autres activités humaines). En 2000 le véritable impact de l'aviation commerciale en termes d'effet de serre était donc d'environ 5 % du total des émissions mondiales en équivalent CO2, et non 2,5 % (qui ne correspond qu'à l'effet du seul CO2). À titre de comparaison, un aller retour Paris/New York correspond à 1/4 des émissions annuelles totales d'un Français[10].

Les progrès faits dans la conception des moteurs, des ailes, du fuselage et pour le bruit et la consommation d'énergie sont rendus insuffisants par le nombre croissant de voyages et d'avions. De plus, la durée de service d'un avion (d'environ 20 à 30 ans[9]) freine la diffusion de ces progrès, et les gains d'efficacité énergétique attendus semblent insuffisants pour empêcher une hausse significative de l'impact climatique du transport aérien. Diminuer le nombre d'avions. Optimiser la gestion du trafic aérien permettrait aussi de réduire la pollution en diminuant les temps de vols d'attente (8 à 18% d'économies possibles de carburant selon le GIEC, déjà pris en compte dans les scenarii prospecifs du GIEC)[9].
Totalement désoufrer la kérosène supprimerait les SOx ; c'est technologiquement possible mais avec l'inconvénient de presque supprimer le pouvoir lubrifiant du kérosène. Remplacer le kérosène par de l'hydrogène (ce qui implique d'autres réacteurs) supprimerait les émissions de CO2 et de SO2... mais en augmentant fortement les émissions  de vapeur d'eau. Mais utiliser des trains et des autocars comme alternative lorsque possible améliorerait diminuerait beaucoup plus le bilan en matière d'émission de CO2 par passager-km.

Le protocole de Kyoto ne prend en compte que les vols intérieurs (ou avec l'outre-mer pour la France). L'effet climatique de l'aviation semble nettement plus marqué dans l'hémisphère nord (où les vols sont bien plus nombreux), mais le GIEC n'a produit qu'une estimation moyenne globale des impacts climatiques, tout en reconnaissant que « l'impact des aéronefs sur le climat régional pourrait être important »[8]. Améliorer le remplissage de l'avion, éliminer le poids non-indispensable, optimiser la vitesse,  limiter les consommation d'énergie auxiliaire  (chauffage, ventilation)  et  le temps de roulement  au  sol diminuerait de 2  à  6% les consommation de kérosène et les émissions induites [9].

Les aéroports sont également une source de nuisances sonores et souvent de pollution lumineuse ou d'autres pollutions induites par le salage et l'usage d'antigels en hiver, et par les flux de voitures qu'ils drainent.

Effets attendus du dérèglement climatique sur l'aviation[modifier | modifier le code]

En 2017 des chercheurs du « Center for Climate Systems Research » et du département des sciences de la terre et de l'environnement de l'université Columbia, du « NASA Goddard Institute for Space Studies » ainsi que du « Logistics Management Institute » (LMI) de Virginie ont publié une étude[18] qui confirme des travaux déjà publiés en 2009[19] ; selon ces travaux le réchauffement climatique et ses vagues de chaleur - dès les prochaines décennies - affectera l'aviation en modifiant le régime des précipitations[20],[21], par des cyclones plus violents et/ou fréquents[22], par des inondations et dégâts sur les littoraux[23] (où sont situés certains aéroports) et par une météorologie moins prévisible à long terme :
En effet, plus l'air est chaud, moins il est dense et plus sa capacité à porter les ailes de l'avion diminue. Un avion ne peut supporter sa charge maximale quand l'air est anormalement chaud [24],[25] ; il lui faut alors une piste plus longue. Ces contraintes pourront entraîner des annulations ou des retards de vol (comme cela fut le cas à Phoenix en juin 2017). Les modèles climatiques ont été utilisés pour estimer l'évolution de températures (heure par heure toute l'année) dans 19 grands aéroports parmi les plus utilisés des États-Unis, d'Europe, du Moyen-Orient, de Chine et d'Asie du Sud, de 2060 à 2080, ceci pour cinq avions commerciaux communs : les aéroports dotés de longues pistes situés en région tempérée et à basse altitude (c'est-à-dire où l'air restera relativement dense) en seront que peu affectés (ex aéroports Charles de Gaulle, de Londres, l'aéroport John F. Kennedy de New-York City, par contre un autre aéroport de la New York (La Guardia) a des pistes plus courtes qui impliqueront des restrictions de poids sur les Boeing 737-800 plus de la moitié des jours les plus chauds.
A l'aéroport international de Dubaï, les Boeing 777-300 pourraient connaître ce problème 55 % du temps de l'année le jour.
En moyenne les restrictions de poids (par rapport aux poids maximal prévu) pour les effectués aux heures chaudes des jours chauds  pourraient concerner 10 à 30 % des vols annuels. La restriction de charge utile serait alors de 4 % ou plus en moyenne pour l'année (toujours pour la période 2060-2080), sachant qu'une restriction de poids de seulement 0,5 % implique de retirer trois passagers d'un avion prévu pour 160 personnes. Le transport aérien de marchandises connaitrait le même problème. Ce problème annulera une partie des effets progrès effectués par l'aviation civile en termes de baisse de consommation.

Pour compenser ce manque de portance les avions devraient voler de nuit ou aux heures les moins chaudes (certains aéroports organisent déjà (en 2017) leurs plannings de décollages en tenant compte de ce problème)[26], avoir des ailes plus grandes ou consommer plus de carburant par temps chaud (ce qui contribuerait encore à aggraver l'effet de serre et la pollution atmosphérique[27]. Les avions les plus affectés sont ceux qui ont une taille moyenne ou qui sont de grande taille. Dans plusieurs régions du monde les nuits fraiches devraient être significativement moins nombreuses voire disparaitre.

Une partie de ces effets sera probablement compensée par des progrès techniques (motorisation plus efficience, amélioration de la portance par le design de l'avion). Un autre solution serait d'allonger les pistes, mais cela est coûteux et commence à poser problèmes en termes d'acceptabilité sociale et politique.  Même avec toutes ces adaptation, le problème ne serait pas entièrement résolu.

De plus à cause du réchauffement global, le nombre et l'importance des turbulences devrait augmenter[28],[29], en hiver notamment[30], ce qui pourrait allonger la durée de certains vols et augmenter la « fatigue » de l'avion. 

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Gabriel de La Landelle, Aviation ou Navigation aérienne, E. Dentu éditeur, Paris, 1863 (lire en ligne)
  2. Thierry Le Roy, « L'hélicoptère : une invention prometteuse au XIXe siècle. », dans Pour la Science (ISSN 0153-4092), Les génies de la science, no 31, mai-juillet 2007
  3. Voir les explications données dans la note préliminaire par G. de La Landelle, page 7 du livre Aviation ou Navigation aérienne.
  4. Alain Croix et al., Dictionnaire d'histoire de Bretagne, Morlaix, Skol Vreizh, , 942 p. (ISBN 978-2-915-62345-1, OCLC 470909051), p. 77
  5. Wiktionnaire : aviation
  6. Clément Ader donne la date de 1875.
  7. « Bulletin Statistique annuel - Ministère de l'Environnement, de l'Energie et de la Mer », sur www.developpement-durable.gouv.fr (consulté le 14 août 2016)
  8. a b c d e f g h et i Modèle {{Lien web}} : paramètre « titre » manquant. (en) http://www.ipcc.ch/ipccreports/sres/aviation/index.php?idp=3%20IPCC,%20Aviation%20and%20atmosphere, sur ipcc.ch
  9. a b c d e f g h i j k l m n o p q r s et t PENNER J.E, Lister D.H, Griggs D.J, Dokken D.J & McFarland M (1999) L’aviation et l’atmosphère planétaire ; Résumé à l’intention des décideurs. Genève, Suisse, Rapport spécial du Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Évolution du Climat–GIEC: Organisation météorologique mondiale–OMM et Programme des Nations Unies pour l’environnement–PNUE. Rapport spécial des Groupes de travail I et III du GIEC ; (ISBN 92-9169-211-5)
  10. a b c d et e IFEN, « Transport aérien de passagers et effet de serre : Les données de l'environnement », novembre 2004, no 97, 4PP. (ISSN 1250-8616)
  11. Séguin H (2012) L’encadrement des émissions de gaz à effet de serre provenant de l’aviation civile internationale ; Note de recherche no 2 ; Document préparé dans le cadre de la participation à la 17e Conférence des Parties de la Convention-Cadre des Nations Unies sur les changements climatiques 26 novembre au 7 décembre 2012
  12. source : stratégie de réduction de l'impact carbone du transport aérien du ministère britannique des transports
  13. Forte hausse annoncée des émissions de l’aviation britannique - Valéry Laramée de Tannenberg, Journal de l'environnement, 26 août 2011
  14. Décision no 377/2013/UE du Parlement européen et du Conseil du 24 avril 2013 dérogeant temporairement à la directive 2003/87/CE établissant un système d’échange de quotas d’émission de gaz à effet de serre dans la Communauté, voir le considérant no 3 page1/4
  15. lors de la 38e session de l’assemblée de l’OACI 24 septembre au 4 octobre 2013
  16. « Météorologie élémentaire - Les traînées de condensation », sur www.astrosurf.com (consulté le 30 janvier 2017)
  17. (en) Piers Forster, Venkatachalam Ramaswamy, et al., Changes in Atmospheric Constituents and in Radiative Forcing, Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat, 234 p. (lire en ligne), p. 186-188 Section 2.6 Contrails and Aircraft-Induced Cloudiness [PDF]
  18. Coffel, E.D., Thompson, T.R. & Horton, R.M (2017) The impacts of rising temperatures on aircraft takeoff performance ; Climatic Change (2017). doi:10.1007/s10584-017-2018-9 (version PDF)
  19. Koetse MJ, Rietveld P (2009) The impact of climate change and weather on transport: an overview of empirical findings. Transp Res Part D Transp Environ 14:205–22
  20. ’Gorman Pa, Schneider T (2009) The physical basis for increases in precipitation extremes in simulations of 21st-century climate change. Proc Natl Acad Sci U S A 106:14773–14777
  21. Webster PJ, Holland GJ, Curry Ja, Chang H-R (2005) Changes in tropical cyclone number, duration, and intensity in a warming environment. Science 309:1844–1846
  22. Knutson TR et al (2010) Tropical cyclones and climate change. Nat Geosci 3:157–163
  23. Hinkel J et al (2014) Coastal flood damage and adaptation costs under 21st century sea-level rise. Proc Natl Acad Sci U S A 111:3292–3297
  24. Horton RM, Coffel ED, Winter JM, Bader DA (2015) Projected changes in extreme temperature events based on the NARCCAP model suite. Geophys Res Lett:1–10. doi:10.1002/2015GL064914
  25. Hane FT (2015) Comment on ‘Climate change and the impact of extreme temperatures on aviation’. Weather Clim Soc 8:205–206
  26. ICAO (2016) Environmental report
  27. Perkins S (2017) Future heat waves are going to make air travel a pain ; ClimateScientific Community ; DOI: 10.1126/science.aan7094 Jul. 13, 2017
  28. Williams PD (2016) Transatlantic flight times and climate change. Environ Res Lett 11
  29. Williams PD (2017) Increased light, moderate, and severe clear-air turbulence in response to climate change. Adv Atmos Sci 34:576–586
  30. Williams PD, Joshi MM (2013) Intensification of winter transatlantic aviation turbulence in response to climate change. Nat Clim Chang 3:644–648

Annexes[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

bibliographie[modifier | modifier le code]

  • GIEC (1999) Rapport « L'aviation et l'atmosphère planétaire », publié sous la direction de J.E. Penner, D.H. Lister, D.J. Griggs, D.J. Dokken et M. McFarland, avec le Groupe d’experts d’évaluation scientifique du Protocole de Montréal relatif à des substances qui appauvrissent la couche d’ozone ; Résumé (27p) à l'intention des décideurs

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