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AF447 : Coffin Corner Victims




mis à jour le : 08-07-2011.

Qu’est-ce que le ‘Coffin Corner‘ ?

Quand un équipage aux commandes d’un aéronef est confronté en haute altitude à des évènements météorologiques imprévus et d’une puissance gigantesque, les choses peuvent tourner mal.

Un des défis vitaux pour les pilotes est un phénomène connu sous le nom de Coffin Corner (littéralement le « coin cercueil »).

Dans cette situation,  à des milliers de mètres d’altitude,  la marge d’erreur dans le contrôle d’un avion de ligne moderne devient infime.

Les pilotes agrippés à leur joystik comme lors d’un jeu video funeste, suivent aveuglément les données affichées par leurs écrans informatiques…

Coffin Corner

fig1 : AirBus A330-200 : Coffin Corner

Le graphique ci-dessus montre sur l’axe horizontal la Vitesse de l’avion par rapport à l’air,  sur  l’axe vertical : l’Altitude de Vol.

Les lignes obliques représentent  :

– la vitesse minimum à laquelle l’avion peut voler, appelée : Vitesse de Décrochage (Vs)

– la vitesse maximum laquelle l’avion doit voler, appelée : Vitesse Maximum Opérationnelle (Mmo)

La région où a lieu l »intersection de ces 2 lignes ici représentée en rouge, est le Coffin Corner.


Quelques Rappels :

  • La Traînée :

La Traînée est la résistance à l’avancement d’un mobile dans l’air, dans notre cas  : la résistance aérodynamique de l’aile. Elle est de direction opposée à la traction (hélices) ou à la poussée (propulseurs)  et est la projection horizontale de la Résultante Aérodynamique appliquée au centre de poussée sur l’aile.

  • La Portance :

La Portance est la réaction générée par une aile en mouvement. C’est la quantité de mouvement de l’air que l’aile dévie vers le bas.

La Portance d’une aile est proportionnelle à la quantité d’air dévié vers le bas multipliée par la vitesse verticale de cet air, cette quantité dépend étroitement de la pression atmosphérique !

La Portance est de direction opposée au poids de l’avion et est la projection verticale de la Résultante Aérodynamique appliquée au centre de poussée sur l’aile.

Pour mémoire la Finesse est le rapport entre la portance et la traînée,  (pour les voileux…)

si on omet pour un instant le poids de l’avion, l’altitude de vol et la puissance de ses réacteurs on peut dire :

si la trainée  < portance l’avion vole  (situation A)

si la trainée  > portance l’avion chute  (situation B)

A une altitude donnée la zone entre la situation A et la situation B s’appelle le Coffin Corner.



Mais soyons plus précis.

  • La Vitesse de Décrochage :

Un avion est soutenu en vol grâce à la différence de pression qui se développe entre les surfaces supérieures et inférieures de l’aile au moment de son déplacement dans l’air vers l’avant.

La vitesse de l’aile qui développe une différence de pression suffisante pour contrebalancer le poids de l’avion est appelée la vitesse de décrochage.

Voler en dessous de cette vitesse rends les commandes de vol inefficaces entraînant la perte d’altitude et un piqué avant.

En altitude la densité de l’air est moindre, la Portance diminue alors, de plus de température est extrêmement basse, la vitesse de l’avion doit donc augmenter pour conserver un flux d’air suffisant sur les ailes, c’est l’équivalent vitesse de l’air (Equivalent Air Speed : EAS).

Cette vitesse est mesurée par les tubes Pitot et corrigée par l’informatique de bord, pour fournir la vitesse de décrochage : Vs

Mais la vitesse de décrochage (Vs) varie en fonction de l’altitude en raison des changements qui se produisent près de la vitesse du son.  En général elle augmente avec l’altitude comme indiqué sur le graphique.


  • La Vitesse du Son :

La vitesse de propagation du son dépend du milieu dans lequel il se propage, de la température et de l’altitude.
La température diminue avec l’altitude de l’aéronef, dans la troposphère où nous vivons la T° décroit de 6,4 °C environ tous les 1000 mètres.
ainsi dans l’air la vitesse du son correspondante est de :

Altitude (m)   T°C      Vitesse Son (m/s)   en Km/h
===================================================
    0           15          340.29          1224
 1000            8.5        336.43          1211
 2000            2          332.52          1197
 3000           -4.5        328.57          1182
 4000          -11          324.57          1168
 5000          -17.5        320.52          1154
 6000          -24          316.42          1139
 7000          -30.5        312.27          1124
 8000          -37          308.06          1109
 9000          -43.5        303.79          1093
10000          -50          299.46          1078
11000          -56.5        295.06          1062
20000          -56.5        295.06          1062


La T° de l’air à 36000 pieds (11000m) est de -56.5 °C,  la vitesse du son est alors drastiquement réduite à 1062 Km/h, ainsi le mur du son à FL500 est  plus faible que le M1 à FL0 (15°C) dans un rapport de 0.85 environ.

Cela signifie que sans aller plus vite, plus un avion vole haut, plus il se rapproche de la vitesse du son et plus il se rapproche de sa limite structurale.

Ex. prenons un AirBus A330-200 avec son MMO (limitation structurale) de M 0.86
il vole dans de l’air à -30°C en mode Vitesse Constante soit : 480 kt  pour M 0.78
supposons une montée à FL500 et la survenue d’une variation brusque de la climatologie locale… , il rencontre alors une T° de -55°C
sans changer sa vitesse de 480 kt il va soumettre son appareil à M 0.83
ce qui est proche des limites maximum de son appareil qui a une MMO de 0.86 au delà de laquelle les conséquences éventuelles sont inconnues.

Bien que les avions soient conçus pour voler au-delà de la vitesse du son, la plupart des avions peuvent devenir instables lorsque le flux d’air sur les surfaces portantes approche des vitesses supersoniques. En effet , l’écoulement des filets d’air dans certains endroits du fuselage peut dépasser la vitesse propre de l’avion, ces effets néfastes surviennent à environ 80 pour cent de la vitesse du son, soit,  exprimée en « nombre de Mach »  à environ M0,8.


  • Le Mach ou Nombre de Mach :

Le Mach* est un nombre sans dimension représenté par le quotient de la vitesse de déplacement locale d’un objet (ex.: un aéronef)  par la vitesse du son se propageant dans le même environnement que l’objet.
Ce nombre Ma est variable et dépend de la vitesse du son dans l’environnement considéré. (voir le paragraphe au-dessus)
On dit ainsi d’un avion qu’il vole à Mach 1 si sa vitesse est égale à celle du son, à Mach 2 si sa vitesse correspond à deux fois la vitesse du son and so on.




Pour des raisons de sécurité, les avions de transport doivent se conformer à un nombre de Mach maximal d’exploitation : Mmo (Maximum Mach Operating  Number : MMO) spécifique à cet avion.

Par exemple, un AirBus A330-200 a un Mmo de 0,86.

Comme on l’a vu, au niveau de la mer,  la vitesse du son est :  340,29 m / s (soit environ 1224 km/h).

Cette vitesse est difficilement atteignable par les avions de transport, ceux-ci dépassent les limites structurelles des cellules avant d’approcher le MMO.

Ainsi, à basse altitude, la Vitesse Maximale de fonctionnement la Vmo (maximum operating speed : VMO) n’est pas liée à la vitesse du son.

La Vmo ne change pas avec l’altitude, de sorte que si vous montez en altitude, la vitesse maximale de fonctionnement est une ligne verticale, dans le même sens que la ligne de la vitesse de décrochage Vs.

Si l’on poursuit le raisonnement en augmentant l’altitude, finalement la ligne verticale Vmo rencontre la ligne de la vitesse du son.

A cette altitude, la vitesse maximale Vmo est égale à la Mmo, qui est la marge de sécurité des aéronefs par rapport  à la vitesse du son.

Plus l’altitude s’accroit, plus la vitesse du son du son diminue, la Mmo rejoint alors la vitesse de décrochage. On est en plein dans le Coffin Corner.

fig2 : AirBus A330-200 : Horizon Artificiel, les échelles rouge et jaune indiquent les limites du Coffin Corner.

Dans cette région, le pilote se doit de maintenir sa vitesse au-dessus de la vitesse de décrochage ET de veiller à rester en dessous de la Vmo/Mmo. Mais au fur et à mesure que l’altitude augmente, l’écart entre la vitesse de décrochage et la vitesse maximum est confiné dans la pointe extrême du graphique, appelée Coffin Corner.

L’aéronef doit alors être piloté avec une extrême précision, car une inclinaison vers le bas l’entrainerait vers le fatal Mmo et un angle d’attaque vers le haut réduirait sa vitesse au risque de décrocher.

Dans certaines conditions aérologiques le ‘Coffin Corner’ à 30000 pieds peut quelques fois descendre à quelques dizaines de knots. Or on sait grâce aux ACARS émis par l’AirBus A330 AF447, que les indications sur les ADIRS du pilote et du copilote affichaient une différence de vitesse de 30 noeuds (soit 50 km/h).

Suivant les options de vol à cet instant, l’aéronef a pu soit décrocher et se perdre au contact de la surface de l’eau, soit passer en sur-vitesse  avec passage éventuel du mur du son, les structures de l’aéronef sont alors soumises à de telles vibrations qu’il peut se disloquer en vol.



Voir la Galerie Images du Vol AF447






A Lire Aussi…






* du nom du physicien autrichien :  Ernst Mach.


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  1. Planeur
    26 juillet 2011 à 17:39

    Bravo c’est tres clair et montre qu’il ne suffit pas d’etre un pousse manette, il faut avoir le sens du pilotage et connaitre ses fondamentaux et jamais les perdre de l’esprit.

    Par contre, dévoiler l’existance du Coffin Corner ne rassurera surement pas les passagers inquiets
    mais eclaire sur les latitudes d’actions des pilotes du Vol AF 447 et qu’ensuite il fallait agir vite et surtout, juste.

  2. 8 juillet 2011 à 04:49

    Merci de ton commentaire Anonyme.

    Oui le mur du son est bien Mach1.
    il fallait lire : le mur du son à FL500 est environ de M0.85 du mur du son au niveau du sol:

    Mach1(1) à FL0 (15°C) = 1224 km/h
    Mach1(2) à FL500 (-56.5°C) = 1062 km/h = Mach1(1)0.85 et par extension = M0.85.

    Cordialement.

  3. Anonyme
    7 juillet 2011 à 16:29

    « le mur du son à FL500 est environ de M0.85 » : par définition le nombre de Mach est égal au quotient de la vitesse actuelle sur la vitesse du son, donc le mur du son est toujours à M1.00 !

  4. 29 avril 2010 à 18:36

    Merci pour ta question,
    Bien observé Fab.

    Il est en effet effrayant de réaliser que pendant que l’on regarde un film, sommeille ou prenons une collation, l’avion dans lequel on est assis est en train de jongler avec les limites irréversibles de ses capacités de vol et se trouve dans une souricière réclamant l’attention maximum de son pilote.

    Pourquoi s’est-il mis dans ce pétrin ? La raison est simple : les $ dollars $.
    Plus un avion vole haut, plus faible est sa consommation de kérosène et plus la compagnie fait de bénéfices.

    Mais faisons un peu d’aérodynamique:
    Feu Airbus A447 n’a jamais été aussi proche, en ce mois de juin 2009, de son altitude maximale dans cette zone appelée le « Coffin Corner ».
    Dans cette zone on est à la lisière du domaine de vol que l’on appelle l’enveloppe de vol d’un aéronef.
    À cette altitude, l’air est beaucoup moins dense ce qui réduit de manière significative la plage de vitesse à laquelle l’avion peut fonctionner en toute sécurité.

    Vitesse du Son :
    La vitesse du son dans l’air dépend principalement de la température de l’air: plus l’air est froid, plus la vitesse du son diminue.
    l’air devient plus froid avec l’altitude, donc plus l’avion vole haut, plus la vitesse du son diminue également.
    Cela signifie que sans aller plus vite, un avion en vol se rapproche de la vitesse du son (le mur du son) au fur et à mesure qu’il vole plus haut.

    Vitesse de décrochage (Stall) :
    Le vol d’un avion est conditionné par la différence de pression d’air qui se développe entre les faces supérieures et inférieures de ses ailes en raison de son mouvement vers l’avant.
    La vitesse de vol la plus lente qui développe une différence de pression suffisante pour contrebalancer le poids de l’avion est appelé la vitesse de décrochage.

    Portance :
    La portance est le phénomène qui permet de conserver l’avion en l’air, les molécules d’air passant à grande vitesse autour des ailes savamment profilées, génèrent une force verticale permettant de soulever l’avion.
    Mais lorsque l’air est moins dense (ie. à 10.000 pieds) il y a relativement moins de molécules dans les filets d’air circulant autour des ailes, l’aéronef doit donc aller plus vite pour générer suffisamment de portance et garder de l’altitude.
    La décrochage se produit alors à une vitesse beaucoup plus élevée (en vitesse réelle) qu’au niveau de la mer.

    Afin d’assurer la sécurité des vols chaque avion doit se conformer à son Mmo (Maximum Operating Mach Number) spécifique et ne pas le dépasser.
    Mais dans des conditions de vols particulièrement difficiles la marge d’erreur est très faible, surtout si les sondes Pitot sont imprécises (pour diverses raisons), et l’avion peut passer en sur ou sous-vitesse avec des conséquences non maitrisables.

    La solution serait comme tu l’as fait remarquer de voler moins haut. (et d’augmenter le prix des billets…🙂

    A bientôt.

  5. fab
    29 avril 2010 à 15:22

    Euh, je ne suis pas sur de comprendre… Vous expliquez qu’a une certaine altitude la vitesse du son et la vitesse de decrochage se confonde presque?
    Si c’est ca, pourquoi voler aussi haut?
    Si ma question est stupide veuillez me pardonner.

  6. 12 janvier 2010 à 20:31

    Merci d’avoir pris le temps de lire c’est article.

    à Bientôt…

  7. 12 janvier 2010 à 20:02

    Très interessant ! Merci !

  8. 16 juin 2009 à 23:40

    Je vais demander à quelqu’un qui sait manier un pendule…: ) car on ne sait pas, la réponse est dans les black boxes…

    Ce que je crois c’est qu’il a été cerné par le coffin corner et qu’il est tombé dedans.

  9. Caroline Imbar
    16 juin 2009 à 22:27

    bon s’il était sensé maitrisé tout ça alors il s’est passé quoi ?

  10. 16 juin 2009 à 21:06

    Non, le triangle rouge est une représentation virtuelle, comme le mur du son n’est pas un mur en briques🙂

    Le coffin corner est représenté sur l’horizon artificiel (voir le cadran Fig 2 de mon post) les échelles rouge et jaune sur la gauche indiquent les limites du Coffin Corner.
    On voit l’aiguille au milieu qui indique 267 kt de vitesse nominale, la vitesse de décrochage (échelle rouge) est 250 Kt et la vitesse Maxi (échelle jaune) est de 285 kt. Donc la marge de manoeuvre est de 285-250 = 35 kt soit 65 km/h ce qui est très faible.

    Le coffin corner est la conjonction de 2 vitesses qui se rejoignent en altitude, Vs la vitesse de décrochage et Mmo la vitesse maximum à ne pas dépasser….. il suffit de se demander pourquoi les avions volent à cette altitude….

    Il ressort de tout ça qu’il est impératif que les pilotes connaissent parfaitement les caractéristiques de leur avion, en particulier sa tenue lors d’une phase de sur-vitesse ou de décrochage… Le pilote Mr Marc Dubois avait 11000 heures de vol à son actif et était sensé maitriser les réactions de son AirBus.

    NB: 1 knot = 1.85 km / h

  11. Caroline Imbar
    16 juin 2009 à 20:33

    si je comprends bien, ça veut dire ke sur leur écran ils voient ce triangle rouge et qu’à aucun prix, ils ne doivent y aller ??

  1. 7 mars 2012 à 22:50
  2. 7 mars 2012 à 22:34
  3. 7 mars 2012 à 20:06

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