Nuage invisible
Est-il possible qu’un nuage invisible puisse faire caler un réacteur d’avion ?
- Eyjafjallajokull 17 avril 2010
- Éruption du Eyjafjallajokull, photo de Árni Friðriksson (Source Wikipédia)
Est-il possible d’estimer ce danger avec un peu de bon sens, et une connaissance scientifique qui ne dépasse pas le niveau du collège ?
Essayons de calculer la quantité de poussière absorbée par un réacteur d’avion au cours d’un vol normal.
Selon le site de météo France http://www.meteo.fr/vaac/einfo.html , les plus petites particules de cendres volcanique peuvent persister dans l’atmosphère plusieurs jours, leur taille est de l’ordre de 1 à 15 micromètres.
- Cette taille qui est supérieure à la longueur d’onde de la lumière visible permet de considérer ces particules comme des objets normaux qui masquent la lumière du soleil en faisant de l’ombre lorsqu’elles sont éclairées.
De nombreuses observations montrent qu’a Paris, le ciel était particulièrement beau et bleu aujourd’hui, le 19 mars 2010.
- Si l’on estime grossièrement que le ciel commence à être voilé quand 10% de la lumière est intercepté par des particules de cendres ou des particules de glace, on en déduit que les cendres volcaniques occulte au pire cas 10% de la lumière incidente.
Si l’on considère une surface au sol de 1 mètre carré, et la colonne d’air verticale qui repose sur cette surface, il est possible d’imaginer que toutes les particules de cendres se décantent sur le sol pour mieux les compter. La surface qu’elles occupent est alors de 10% du mètre carré, c’est-à-dire que l’on peut les regrouper les unes contre les autres pour former grossièrement un volume de : Largeur X Hauteur X Épaisseur = 1m X 0,1m X (1 à 15 micromètres)
- Si l’on estime grossièrement un pire cas de l’épaisseur moyenne à 10 micromètres, le volume de poussière équivalent est de 1 cm3.
Si l’on estime que la densité de la cendre est de l’ordre de la densité de la silice qui est souvent le principal matériau présent, c’est-à-dire environ 2, il est possible d’estimer le poids de la cendre.
- Le poids de la cendre dans la colonne d’air est de l’ordre de 2 grammes.
D’autre part, le poids de la colonne d’air est connu, c’est la pression qu’elle exerce sur le sol, c’est-à-dire 1kg par cm2 (1 bar).
- Le poids de la colonne d’air sur 1 mètre carré est donc 10 tonnes (1 m2 = 10000 cm2).
On en déduit la proportion de cendre dans l’air en terme de masse.
- Rapport des masses : masse de cendre sur masse de l’air = 0,2 ppm (partie par millions)
Il nous reste à calculer la masse d’air qui passe dans la chambre de combustion du réacteur pour en déduire la quantité de poussière absorbée.
Un réacteur classique d’avion civil est composé de deux parties, le réacteur central avec chambre de combustion qui joue le rôle de moteur, et une turbine périphérique qui propulse de l’air à basse température. Seule une faible partie de l’air passe par la chambre de combustion et voit une haute température, l’essentiel de l’air passe par la turbine périphérique et reste à basse température.
Dans la chambre de combustion, on cherche à se rapprocher du mélange stoechiométrique tout en restant sur un mélange un peu appauvri pour que les températures internes ne soient pas trop élevées. On peut toutefois faire l’approximation de la stoechiométrie pour connaître l’ordre de grandeur de la quantité nécessaire d’air pour brûler une tonne de kérosène. Pour les formules de calcul, on peut se reporter par exemple à ce document : http://luis.lemoyne.free.fr/Combustion%20Chap1.pdf et l’appliquer au kérosène (mélange d’alcane, par exemple C12H26)
- la mole de kérosène pèse 170g, il faut 18,5 mole d’air pour assurer la combustion, soit 2,5 kg d’air.
On en déduit la masse d’air pour la combustion d’une tonne de carburant et la quantité équivalente de cendres avalée et portée à haute température.
- Il faut environ 15 tonnes d’air, ce qui représente également 3 grammes de cendres.
Sachant qu’un gros avion quadriréacteur comme l’A340-300 consommera 8 tonnes de carburant au décollage jusqu’à 10000 mètres d’altitude ou l’air devient pur, chaque réacteur subira le passage de 6 grammes de cendres volcaniques.
Ces 6 grammes de cendres absorbés par le réacteur au cours d’un vol, vont-ils faire caler un réacteur qui fournit 4 tonnes de poussée ?
20 réactions à cet article
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ça ne tient pas debout comme raisonnement. On en a la preuve en photos. Cherchez là en Finlande.
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L’information qu’on a sur la Finlande ne précise absolument pas où sont passés les avions. Ont-il traversé un nuage visible ou non ? Personne n’en sait rien. Ce n’est pas une photo d’une tâche bleuâtre sur un bout de métal qui est en soi une preuve.
La seule preuve qu’on a sont les vols d’essai des compagnies aériennes Lufthansa, Air-France et KLM. Les trois disent qu’il n’y a aucun problème par ciel clair.
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Doit y avoir un gros bug dans le raisonnement.
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Pas très sérieux cet article, on peut espérer que c’est de l’humour, sinon l’auteur peut proposer ses services pour remplacer les super calculateurs chargés de l’aide à la prévision météo, si la question d’un nuage de cendre circulant dans l’atmosphère pouvait se résoudre en une demi page de calcul, ça se saurait...
Et de toute façon, un ciel sans bruit et sans ces horribles trainées de condensation est un bonheur rare, alors toute mes félicitation au Eyjafjöll , malgré ses millions de tonnes de cendre, le ciel est plus beau que lorsqu’il est voilé (comme dit pudiquement la météo) par les trainées d’avions.-
Bon, pendules à l’heures.
Quand les chasseurs de soucoupistes vont lire cette prose, ça va pas être triste !
A l’auteur, vous le faites exprès pour leur donner du grain à moudre ?-
Bonjour,
Bien malin celui, non spécialiste, qui peut aujourd’hui dire qui a raison ou qui a tort dans le débat contradictoire qui s’installe. J’observe cependant que la grande majorité des scientifiques donnent plutôt raison aux mesures de prudence tandis que ceux qui les remettent en question sont plutôt des voyagistes obnubilés par les conséquences financières.
Petite précision linguistique : le nom du volcan est Eyjafjöll, le mot « jökull » signifiant glacier en islandais (le plus grand glacier du pays étant le Vatnajökull). En conséquence, le nom Eyjafjöllajökull est le nom du glacier qui recouvre (ou recouvrait) ce volcan.-
Je ne suis pas certain que ce soit les mesures de prudence qui vont dédommager les citoyens( je m’inquiète moins pour les entreprises).
Par ailleurs le problème est connu depuis plus de 20 ans (PRATA 1989) et ce qui semble etre le probleme ces qu’on essaie d’évaluer la position d’un nuage de cendre a l’instar des nuages meteo selon les méthode de prévision.
Comme on y arrive pas, on applique un principe de précaution sur lequel on rejette toute responsabilité politique. -
Que disent les spécialistes ?
Les spécialistes de météo anglais nous donnent des cartes de présence du nuage sans en donner la concentration. Les données de concentrations sont arrivés très tardivement. Ils ne s’engagent pas sur le danger pour les avions car ce n’est pas leur spécialité, ils disent donc qu’il faut être prudent.
Les spécialistes de l’aviation disent que les nuages de cendres sont très dangereux en donnant de nombreux exemples catastrophiques. En regardant les cartes ils voient que le nuage est présent sur l’europe mais ne connaissent pas la réalité de la concentration, ils appellent donc à la prudence.
Les spécialistes vulcanologues nous disent que les éruptions sont imprévisibles et dangereuses, ils appellent aussi à la prudence.
Les spécialistes de rien que sont les hommes politiques et les technocrates n’ont aucune compétences mais entendent tous ces spécialistes, ils ouvrent donc leur parapluie en disant qu’il faut arrêter les avions. Ils savent d’expérience que si ils disent le contraire, cela risque de leur retomber dessus.
Voici donc la majorité des spécialistes qui appellent à la prudence.
Avec la grippe c’était plus simple, les spécialistes étaient payés par les laboratoires pour nous convaincre de nous faire vacciner.
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Admirable démonstration. A cela il faut rajouter la température de fusion de la cendre, environ 700 degrés. La température des réacteurs russes est de l’ordre de 650- 750° tandis que celle des avions américains est autour de 1.100°. Donc, il vaut mieux voler en Tupolev qu’en Boeing.
La seule nuisance du nuage a été de mettre en panne les gouvernements.
Le principe de précaution doit être supprimé de la constitution et de toutes les lois et décrets d’application. Il est normal de prendre des précautions pour un risque lorsque celui-ci a été mesuré mais prendre des précautions à priori pour un risque qu’on imagine tout seul dans sa tête conduit aux pires exagérations.
Pour mémoire, 3 vaches folles en Angleterre on provoqué l’assassinat de 60.000 têtes de bétail et la mise à pied de milliers de personnnes, la fameuse grippe aviaire qui n’a pas tué 50 personne dans le monde entier a provoqué la faillite des paysans et l’abattage de centaines de milliers de volailles, la grippe mexicaine vient de nous coûter une fortune, une grosse marée fait qu’on démolit 1.500 maisons en bord de mer même lorsqu’elles n’ont eu que 10 cm d’eau et un pseudo-nuage coûte 200 millions de dollars par jour aux compagnies aériennes, cela sans compter les centaines de millions d’euros à charge des 700.000 personnes bloqués n’importe où dans le monde et devant payer pein pot des nuits d’hôtel non prévues ainsqi que des entreprises qui perdent leurs heures de travail.
La recherche du risque zéro est la nouvelle utopie dangereuse. Aujourd’hui, le principal risque pour les populations vient directement de leurs ministres et députés.
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Merci à l’auteur d’amener le débat sur la question quantitative - même s’il y a quelques maladresses dans l’approche.
Ce qui est incontestable, c’est que chaque année, des tonnes de sable du sahara sont soulevées par le vent, et viennent jusqu’en Europe, où la pellicule déposée sur les pare-brises est visible. Pourtant, ce phénomène n’est pas considéré comme un obstacle à la navigation aérienne. Ne peut-on pas estimer la densité maximale de sable saharien dans l’air, la comparer à celle des cendres volcaniques, et établir un seuil de sécurité ?-
Au final, on pourra juger de la quantité de poussière au vu du nombre de compagnies low-cost qui mettront la clé sous la porte.
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Entierement d’accord ,ce nuage est aussi invisible que le h1n1.
Le principe de précaution ne sert qu’à embrigader les cerveaux ramollos .
Nos gouvernants nous font prendre des vessies pour des lanternes.
Avec la grosse pagaille économico financière qui va nous arriver il va falloir juguler la contestation.
Vous peu de monde comprends qu’une dictature se mets en place -
En complément à cet article.
Nous avons enfin des données chiffrées sur la concentration de cendres dans l’atmosphère à un endroit ou le nuage est censé être très présent :
http://www.metoffice.gov.uk/corporate/pressoffice/2010/pr20100420.htmlIl est indiqué que les cendres sont situées à 4000 m d’altitude sur une couche de 600 m d’épaisseur, que leurs concentration atteint 0,3 mg/m3. Il y a donc au pire 180 mg de cendres dans la colonne d’air de 1m2 à partir du sol, parfaitement compatible avec le pire cas estimé de 2 g dans l’article.
Un avion qui décollerait de cet endroit collecterait donc moins de 0,6 grammes de cendres dans chacun de ses réacteurs. Il n’ a pas de quoi fouetter un chat.
Si l’on souhaite affoler la population, on peut aussi dire que les 0,6 gramme de cendres représentent 300 milliard de particules , mais cela reste parfaitement inoffensif.
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Faudrait peut-être consulter les astrophysiciens qui cherchent la matière noire !
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Mais qui oserait prendre le risque de donner le Go ?
J’étais censé aller voler samedi ; la société de location à refusé au prétexte qu’en cas de panne moteur, même si celle-ci n’avait strictement rien à voir avec le volcan islandais, il semblait évident que la compagnie d’assurance aurait sauté sur ce prétexte pour éviter d’assumer ses responsabilités. Et comme on n’est jamais à l’abri d’une panne moteur...
Merci à l’auteur pour cet article ; même si la démonstration y va ’à la louche’ je suis persuadé que la conclusion est assez proche de la réalité.
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je n’ai pas le souvenir que après l’eruption du Pinatubo en 1991 (autrement plus importante)l’aviation mondiale se soit arretée... !! Autres temps,autres moeurs !!
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Mayday
En 1982, un vaion a bien failli diparaitre a cause d’un nuage de poussieres (invisible aux radars) et ne s’en est sorti que par l’habilite des pilotes et beaucoup de chance. Je viens d’en voir le reportage sur National Geographic.
Si nous avons oublie cet incident, les assurances, elles, ne l’ont pas oublie,http://natgeotv.com.au/programmes/air-crash-investigation/jakarta-1982
http://fr.wikipedia.org/wiki/Vol_9_British_Airways
Le vol 9 British Airways, parfois appelé Speedbird 9 ou incident de Jakarta était un vol régulier entre Londres et Auckland avec des escales à Bombay, Madras, Kuala Lumpur, Perth et Melbourne.
Le 24 juin 1982, le vol est assuré par un Boeing 747-236B. L’avion a volé dans un nuage de cendres volcaniques rejetées par l’éruption du Galunggung en Indonésie, ce qui entraîna l’arrêt des quatre moteurs. La raison de ces arrêts ne fut pas immédiatement apparente à l’équipage ou au contrôle au sol. L’avion a été détourné à Jakarta, dans l’espoir que suffisamment de moteurs puissent être redémarrés pour permettre d’y atterrir. L’appareil a pu planer assez loin pour sortir du nuage de cendres, et tous les moteurs ont été redémarrés, permettant à l’appareil d’atterrir en toute sécurité.
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Les radars utilisent généralement des ondes centimétriques, il y a peu de chance qu’ils puissent détecter des nuages, qu’ils soient de poussière ou d’eau. C’est d’ailleurs fait exprès pour pouvoir détecter les avions sans être masqué par les nuages.
Dans le reportage on voit clairement que cela se passe de nuit et que l’intérieur de l’avion est envahi de poussière. L’avion est donc bien passé dans un nuage dense si l’on en croit le reportage..
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