Lorsqu'un avion décolle ou atterrit, il arrive parfois que d'impressionnants tourbillons soient visibles derrière ses ailes. Il s'agit des turbulences de sillage, un phénomène à la fois naturel et artificiel, qui mêle la météorologie et l'aéronautique.
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Ce phénomène spectaculaire est connu sous plusieurs noms : turbulenceturbulence de sillage, traînées tourbillonnaires, tourbillon marginal, tourbillon de Prandtl, ou encore wingtip vortexvortex en anglais.
La plupart du temps, ces turbulences ne sont pas visibles à l'œilœil nu : celles-ci peuvent être observées uniquement lorsqu'il y a beaucoup d'humidité dans l'airair (des nuages donc). Plus il y a d'humidité dans l'air, et plus il y a de chances que des nuages tourbillonnaires se forment derrière l'avion. Lorsque l'avion est en vol, une différence de pressionpression se crée entre le dessus de l'aile et le dessous.
Des vents de 100 à 350 km/h à l'intérieur des tourbillons
« Pour assurer une portanceportance suffisante, les ailes sont conçues pour que la pression de l'air augmente fortement à leur face intérieure et diminue fortement à la face supérieure. L'avion est littéralement aspiré vers le haut et simultanément soulevé par-dessous. C'est la baisse de la pression de l'air à la face supérieure qui est responsable de la formation de nuages d'ailes : la vapeur se condense et il se forme un nuage qui ondule », explique le météorologuemétéorologue allemand Hans Häckel dans son guide des Nuages et autres phénomènes célestes. Au bout des ailes, cela donne naissance à de grands tourbillons : les traînées horizontales s'enroulent en spirale sur plusieurs kilomètres.
La petite dépression créée dans le tourbillon fait baisser la température de l'air, exactement comme c'est le cas des grandes dépressions dans l'atmosphère qui impactent les conditions météométéo.
Plus la différence de pression est élevée, plus les tourbillons tournent rapidement. Les plus gros avions créent donc les tourbillons les plus violents : ils peuvent ainsi tourbillonner à 100-150 km/h, voire même jusqu'à 350 km/h !
Des tourbillons dangereux pour les autres avions derrière
Ces tourbillons peuvent donc être très puissants, en particulier lorsque la vitessevitesse est lente (en phase d'atterrissage et de décollage), et forcément très dangereux : ils ont tendance à s'élargir après le passage de l'avion. Ce n'est qu'une à deux minutes après avoir été générés par les ailes de l'avion que les tourbillons atteignent leur taille maximale. Voilà pourquoi, lors d'un atterrissage ou d'un décollage, les avions doivent garder une grande distance avec les précédents. Les tourbillons peuvent en effet résister jusqu'à 3, voire 4 minutes.
Le vortex peut être si violent qu'il peut déstabiliser un avion de grande taille, et carrément entraîner un avion de petite taille à l'intérieur des tourbillons. Comme le précise l'aéroport de Genève, « on ne va pas mettre un petit avion derrière un grand, sauf s'il y a une distance assez grande entre les deux. Par contre, si l'avion qui précède ce gros avion est petit, il n'y a pas de problème, car les turbulences sont tellement petites que ça n'affecte pas les performances de vol d'un gros avion, comme un airbus ». Précisons également que le vent qui souffle sur les pistes peut conduire les tourbillons à se déporter de plusieurs dizaines de mètres plus loin, c'est-à-dire sur les pistes voisines. Les turbulences de sillage sont donc un phénomène particulièrement dangereux en aviation.
Plusieurs accidents se sont déjà produits en raison des turbulences de sillage, même cela est heureusement peu fréquent. L'un des plus dramatiques de ces dernières années est le crash de l'Airbus A300 d'American Airlines 587 le 12 novembre 2001 : l'avion s'est écrasé peu de temps après son décollage de New York après avoir essayé de manœuvrer à travers les turbulences créées par un Boeing 747 de Japan Airlines. L'appareil s'est écrasé 2 minutes après son décollage dans un quartier résidentiel de la ville et les 260 personnes à bord sont décédées.
