Le décrochage

Petit rappel avant de commencer : l'incidence, c'est l'angle entre la corde de l'aile (la ligne droite du bord d'attaque au bord de fuite) et le vent relatif — la direction d'où vient l'air, qui correspond à la trajectoire réelle de l'avion (détails complets sur la page La portance). C'est cet angle-là, et lui seul, qui est au cœur du décrochage.

Autrement dit : décrocher, c'est une perte de portance, pas une panne de moteur ni un simple ralentissement. Un avion peut décrocher plein badin en ressource, et un avion peut voler très lentement, nez haut, sans jamais décrocher — tout dépend de l'incidence à laquelle l'aile travaille à cet instant précis.

Sur la page La portance, tu as vu que la portance suit la formule Rz = ½ ρ S V² Cz, et que Cz (le coefficient de portance) augmente avec l'incidence. Ce qu'il faut ajouter ici : Cz ne monte pas indéfiniment. Il grimpe, atteint un sommet, puis s'effondre — c'est exactement ce sommet qui correspond au décrochage.

L'angle où ce sommet se produit s'appelle l'incidence critique (ou incidence de décrochage). C'est une propriété fixe du profil de l'aile — sa forme — définie une fois pour toutes par le constructeur. Elle ne dépend ni du poids, ni de la vitesse, ni de l'altitude : pour un avion donné, c'est toujours le même angle.

Juste avant le décrochage — incidence encore inférieure au seuil critique, mais proche — l'aile porte en réalité plus que la normale : on observe un surcroît de dépression sur l'extrados. C'est le point où Cz est à son maximum, juste avant que tout ne s'effondre.

Pendant le décrochage — dès que l'incidence dépasse le seuil critique — l'air ne suit plus la forme de l'aile : il « décolle » de l'extrados et devient turbulent. Résultat : la portance décroît fortement, de façon brutale, et non pas progressivement. Le décrochage se caractérise précisément par cette perte de portance soudaine.

Le buffeting, ce sont des vibrations que le pilote sent dans les commandes ou la structure, avant le décrochage lui-même : l'air qui commence à se décoller de l'aile devient turbulent et fait vibrer l'avion. C'est un signe physique, perceptible directement — pas besoin d'instrument pour le sentir.

En plus de ce signe naturel, la plupart des avions ont un avertisseur de décrochage : un dispositif sonore et/ou lumineux dans le cockpit qui se déclenche 5 kt avant la vitesse de décrochage Vs. C'est une marge de sécurité électronique ou mécanique, en plus du buffeting que tu peux sentir toi-même.

Le décrochage statique est celui qu'on étudie d'habitude : en vol stabilisé, en ligne droite, l'incidence augmente progressivement jusqu'à dépasser le seuil critique.

Le décrochage dynamique résulte d'une augmentation brutale de l'incidence — typiquement en tirant fort et vite sur le manche lors d'une ressource (la manœuvre pour redresser après un piqué). L'incidence bondit d'un coup au-delà du seuil critique, au lieu d'y monter lentement.

L'incidence critique ne bouge jamais — c'est une forme d'aile, un point, c'est tout. Mais la vitesse à laquelle on atteint cette incidence pendant un vol donné, elle, peut beaucoup varier. Voici les quatre facteurs à connaître.

Masse. Plus l'avion est lourd, plus il faut voler vite pour que, à la même incidence critique, l'aile génère assez de portance pour équilibrer le poids. Deux avions identiques mais chargés différemment décrochent donc à la même incidence, mais à des vitesses différentes — le plus lourd décroche plus vite.

Facteur de charge. Le facteur de charge, c'est le rapport entre la portance que l'aile doit fournir à un instant donné et le poids réel de l'avion — il augmente en virage incliné, en ressource, ou sous une rafale. Plus il est élevé, plus il faut de portance, donc plus il faut de vitesse pour l'obtenir à incidence critique inchangée. La vitesse de décrochage augmente avec le facteur de charge, dans tous les cas (détails et calculs — inclinaison à 60° = ×1,4, etc. — sur la page Facteur de charge & virage).

Puissance moteur. À l'inverse des autres facteurs, plus de puissance moteur diminue la vitesse de décrochage. C'est l'effet du souffle de l'hélice : à forte puissance, l'hélice projette un flux d'air rapide directement sur l'aile et les gouvernes immergées dans ce souffle, ce qui leur donne un peu de portance « gratuite » supplémentaire — l'avion peut donc voler un peu plus lentement avant de décrocher.

Par rapport au vol rectiligne dans les mêmes conditions, un avion en virage bien incliné décroche à une vitesse plus grande — parce que l'inclinaison augmente le facteur de charge, vu juste au-dessus. Mais il décroche toujours à la même incidence critique : ce n'est jamais l'incidence qui change, c'est uniquement la vitesse qui s'ajuste pour l'atteindre.

Pour le détail des calculs (facteur de charge selon l'inclinaison, ex. ×1,4 à 60°, et l'augmentation de Vs qui en découle), direction la page Facteur de charge & virage — ici, retiens juste le principe : incidence critique fixe, vitesse qui varie.

Le décrochage statique — en ligne droite, non dynamique — est surtout dangereux à cause de la perte de hauteur qu'il entraîne le temps de reprendre le contrôle (réduire l'incidence, reprendre de la vitesse). En altitude, cette perte de hauteur est gênante mais gérable : il reste de la marge pour récupérer.

Près du sol — typiquement en finale d'approche, à basse hauteur, faible vitesse et forte incidence — cette même marge n'existe plus. Il n'y a pas assez d'altitude pour laisser à l'avion le temps de reprendre de la vitesse et de la portance avant de toucher le sol. C'est pour cette raison que le décrochage est particulièrement redouté en début et fin de vol, jamais pris à la légère même à basse vitesse « normale ».