Givrage

Le givrage aura peu d’effets sur les prévisions en ce qui concerne la NTMU, sauf si les secteurs commencent à recevoir des avis de pilotes qui refusent certaines altitudes en raison du givrage.

Contrôleur tour (aéroport principal)

• C’est surtout le secteur terminal (arrivées) qui transmet cette information aux pilotes, car le produit antigivre a déjà été appliqué sur les aéronefs au départ en raison des précipitations.
• Au départ, les aéronefs adoptent une montée plus rapide (VNAP-ALPHA) pour traverser le givre plus rapidement, ce qui peut influencer l’espacement initial.
• Les aéronefs sont généralement plus rapides en approche.
• Dans des conditions de givrage, le temps d’occupation des pistes peut augmenter, ce qui a une incidence sur l’espacement nécessaire pour assurer la sécurité des opérations en vol et au sol. L’augmentation de l’espacement diminue l’AAR pour une heure donnée, ce qui nécessite des TMI lorsque la demande excède la capacité de l’aéroport.

Contrôleur tour (aéroport régional)

• Réduction importante du nombre de pilotes de l’aviation générale lorsqu’il y a du givrage prévu ou observé.
• Toute l’information sur le givrage est fournie aux équipages de conduite au moment du départ.

Le givrage est une telle menace pour la sécurité que sa simple présence possible exige une vigilance accrue de la part du personnel des FSS. Un certain nombre d’aéroports ont conclu des ententes en vertu desquelles l’observateur météo en service appelle immédiatement le personnel d’entretien local pour l’informer que des précipitations verglaçantes ont commencé à tomber sur le terrain d’aviation, qu’elles aient été prévues ou non. De plus, les spécialistes FIC peuvent donner l’alerte en diffusant immédiatement un PIREP urgent ou un SIGMET aux aérodromes situés en aval de la pluie verglaçante.

Pour la plupart des pilotes d’aéronefs légers, la présence de bruine verglaçante ou de pluie verglaçante au point de départ, en route ou à destination signifie le retard ou l’annulation du vol. Pour les exploitants commerciaux, la présence d’équipements antigivrage efficaces, tels que les systèmes de réchauffement des ailes sur les aéronefs Boeing et Airbus, peut permettre à ces aéronefs de voler en toute sécurité dans de telles conditions. Le givrage peut également empêcher le pilote de voir à travers le pare-brise, transformant une simple approche visuelle en une dangereuse approche par visibilité réduite ou nulle. C’est une décision qui revient à chaque pilote. Toutefois, le personnel des FSS et des FIC est formé pour souligner la présence de cette menace à TOUS les clients.

Risque accru que certaines altitudes deviennent inutilisables. Par exemple, des aéronefs en descente ne veulent pas se placer en palier à 4 000 pieds, ce qui limite les options du contrôleur.

• Possibilité d’une hausse significative des communications avec les pilotes : demandes de changement de vitesse ou d’altitude, et transmission d’information sur le givrage signalé.
• Il faut aussi considérer que même si un aéronef accepte une mise en palier à l’altitude concernée, il peut demander à quitter la zone précipitamment, ce qui peut faire échouer le plan du contrôleur. Par conséquent, l’espace aérien utilisable est réduit, ce qui peut avoir une incidence sur le nombre d’aéronefs pouvant être mis en séquence de façon sécuritaire dans le terminal. Cette réduction peut mener à une augmentation des attentes dans la phase en route, une situation pouvant s’avérer problématique si les conditions de givrage sont étendues.
• À CYUL, la région terminale est assez petite, donc les couches de nuages seront souvent « toutes au même endroit » dans la majeure partie de la région. Autrement dit, si un aéronef signale un givrage modéré ou important dans les nuages entre 8 000 et 6 000 pieds, il y a de fortes chances que la plupart des aéronefs subiront du givrage à ces altitudes.

Le givrage a d’importantes répercussions sur le travail. Il n’y a pas beaucoup d’aéronefs « en croisière à une altitude stable » en région terminale. Il est donc difficile de simplement « éviter une altitude et en utiliser une autre », parce que tous les aéronefs transitent par toutes les altitudes disponibles. De plus, il y a souvent plus de givrage que de turbulence. Quelques points supplémentaires :

• Par exemple, en cas de givrage entre 8 000 et 6 000 pieds, il faut modifier de façon dynamique les altitudes utilisées d’habitude pour espacer les aéronefs au départ et à l’arrivée. D’habitude, les pilotes des aéronefs à l’arrivée qui pénètrent dans la région terminale de Montréal sont autorisés à se rendre à une altitude de 8 000 pieds par le secteur précédent. Les pilotes descendent pour se mettre en palier à 8 000 pieds jusqu’à ce qu’on les autorise à descendre plus bas, à proximité de l’aéroport. On les maintient à une altitude de 8 000 pieds parce que les aéronefs au départ seront placés à une altitude de 7 000 pieds.
• Cependant, en cas de givrage entre 8 000 et 6 000 pieds, on ne peut procéder ainsi. Le pilote d’un aéronef au départ NE voudra PAS rester en palier à 7 000 pieds, car il se trouvera dans la zone de givrage pendant 1 à 3 minutes. Pour la même raison, le pilote d’un aéronef à l’arrivée NE voudra PAS descendre à 8 000 pieds. Dans ce cas, on autorise souvent les pilotes des aéronefs à l’arrivée à descendre à 9 000 pieds et ceux des aéronefs au départ à grimper à 5 000 pieds. On autorisera ensuite les pilotes des aéronefs à l’arrivée à descendre lorsqu’il sera possible de leur donner une altitude inférieure à la zone de givrage (6 000 pieds dans ce cas). C’est la même chose pour les aéronefs au départ. En principe, on essaie de ne jamais mettre un aéronef en palier à une altitude où se produit du givrage.

Cette situation se répercute grandement sur la charge de travail, puisque toutes les procédures d’arrivée et de départ sont conçues en fonction de croisements d’altitude spécifiques. S’il faut changer soudainement cette façon de procéder, la complexité du travail monte d’un cran. Les arrivées seront trop élevées pour leur profil habituel et les départs devront soit être guidés de manière à pouvoir dépasser les arrivées (pour éviter d’avoir à se mettre en palier à 7 000 pieds), soit rester très longtemps à basse altitude (5 000 pieds), ce qui n’est pas idéal dans les deux cas.

Si le givrage est fort à basse altitude près d’un aéroport principal, les pilotes des aéronefs voudront monter rapidement pour traverser cette zone de givrage. Les contrôleurs veilleront alors à les faire grimper avec le moins de retard possible.

Le givrage en vol a pour principale conséquence, dans le cas des contrôleurs, d’accroître leur charge de travail. Lorsque le pilote d’un aéronef signale la formation de givrage en vol, il incombe au contrôleur de s’assurer que les pilotes de tous les aéronefs qui traverseront cette zone reçoivent l’information.

• Il est entendu que le givrage (modéré ou fort) peut s’avérer dangereux pour les aéronefs. Ainsi, s’il reçoit un PIREP, un contrôleur communiquera avec les bureaux météorologiques pour que le PIREP soit publié afin que l’information puisse être communiquée plus facilement.
• Un contrôleur en route transmet l’information à un contrôleur terminal (ou vice versa) afin qu’elle puisse être transmise aux pilotes avant qu’ils n’entrent dans une zone de givrage.

Un givrage en vol de faible intensité n’a pas d’incidence majeure sur le contrôle de la circulation aérienne en termes de retards de vol, mais les fréquences ATC sont souvent plus encombrées lorsque les contrôleurs transmettent et recueille de l’information et donnent aux pilotes l’option de voler à une autre altitude pour éviter le givrage potentiel.

Les pilotes demanderont des changements d’altitude soit pour éviter le givrage, soit une fois qu’ils l’auront rencontré. La meilleure chose que l’ATC peut faire lorsqu’il y a du givrage (ou que tout autre phénomène météorologique intense se manifeste) est de prendre les devants. Ainsi, il faut communiquer avec les pilotes avant de recevoir des demandes et tenir les aéronefs à l’écart de tout problème météorologique.

Par définition, le givrage en vol fait référence à l’accumulation de glace ou de neige sur la cellule de l’aéronef. En général, le givre s’accumule près d’un point de stagnation où la vitesse locale du flux d’air est proche de zéro : le bord d’attaque des ailes/des stabilisateurs horizontaux et verticaux, le nez de l’aéronef, les prises d’air, le couvercle d’entrée d’air du moteur et le cône de pénétration du moteur. Le givrage influence les quatre forces en vol. Il augmente le poids de l’aéronef, diminue la puissance ou la poussée, augmente la traînée et diminue la portance générée.

Les capacités antigivrage varient en fonction du type d’aéronef et des composants antigivrage à bord.

• Les aéronefs à turbopropulseur sont équipés de dispositifs de bords d’attaque, tandis que les jets sont davantage équipés d’éléments chauffants pour éliminer le givre aux mêmes endroits.
• Les petits aéronefs et les aéronefs à hélice sont les plus touchés par le givrage en vol. Les aéronefs à turbopropulseur ont plus de puissance excédentaire dans l’espace aérien inférieur et une surface portante plus épaisse (Dash-8/ATR-42 ou 72), ce qui les rend moins vulnérables au givrage en vol que les aéronefs à hélice plus petits.
• Les aéronefs à réaction sont les moins vulnérables au givrage en vol, car ils ont la surface portante la plus épaisse, ils volent le plus vite (ce qui réchauffe le bord d’attaque de l’aile) et ils disposent d’une plus grande poussée pour franchir les grandes zones de givrage. Les systèmes de protection contre le givrage de ces aéronefs comprennent un système d’antigivrage du moteur qui consiste en une purge d’air chaud envoyée au couvercle d’admission et une autre envoyée au bord d’attaque de l’aile. Contrairement aux aéronefs plus petits, les aéronefs à réaction n’ont pas de protection contre le givrage de la queue, et seulement 70 à 80 % du bord d’attaque de l’aile est chauffé.

Si l’équipement d’antigivrage du moteur se couvre de givre en vol, le débit d’air dans la turbine sera perturbé, et une perturbation du débit d’air dans un moteur à réaction entraîne le décrochage du compresseur : un bruit fort de détonation retentira, des indications erratiques s’afficheront à propos du moteur et d’éventuelles traînées de flammes seront visibles à l’échappement. Alors que le recours habituel en cas de décrochage de compresseur est de réduire la poussée du moteur, si le décrochage est causé par le givre, les fabricants d’aéronefs recommandent d’augmenter la poussée pour dégager la glace.

L’accumulation de glace sur les bords d’attaque des ailes ou de la queue peut rendre impossible le maintien du vol en palier ou, pire encore, elle peut causer un décrochage. Le décrochage du plan fixe horizontal (décrochage du stabilisateur) peut entraîner une variation soudaine et violente de l’assiette de l’aéronef si ce type de décrochage se produit lors de la sortie des volets, qui s’effectue à proximité du sol. Ce manque d’altitude laisse beaucoup moins de marge de manœuvre pour rétablir l’assiette de l’aéronef. C’est la raison pour laquelle une telle situation peut s’avérer dangereuse. Ainsi, les pilotes font tout pour l’éviter.

Les aéronefs de catégorie transport peuvent évoluer dans des conditions de givrage modéré, mais pas dans des conditions de givrage fort. Ils ne sont pas autorisés à voler dans des conditions connues de givrage fort, mais s’ils se retrouvent dans une telle situation, ils doivent monter ou descendre immédiatement pour sortir de la zone.

• Les systèmes d’antigivrage de l’aéronef sont activés dans toutes les conditions de givrage et les systèmes de dégivrage sont activés dès le premier signe de givrage actif, par exemple s’il y a formation de givre sur les parties visibles de l’aéronef ou si les systèmes de détection de givrage de l’aéronef affichent une indication.
• Un givrage léger est courant lorsqu’un aéronef vole dans les nuages. Aucune autre mesure n’est nécessaire dans ce cas, si ce n’est la mise en marche des systèmes d’antigivrage et de dégivrage de l’aéronef. Un vol prolongé en croisière dans des conditions de givrage modéré n’est pas souhaitable. En effet, le givre s’accumule sur les surfaces non protégées de l’aéronef et les hélices peuvent projeter du givre contre les dispositifs de dégivrage du fuselage, ce qui fait du bruit et peut également écailler la peinture.
• Il est souvent nécessaire de changer d’altitude pour sortir de conditions de givrage modéré.
• En cas de givrage lors de la descente, de l’approche et de l’atterrissage, tous les systèmes de l’aéronef doivent être allumés et les augmentations de vitesse applicables aux conditions de givrage doivent être utilisées pendant l’approche et prises en compte dans le calcul de la distance d’atterrissage requise.

Le taux de captation du givre est toujours contrôlé pour s’assurer qu’il reste dans les limites des capacités de l’aéronef (le givrage ne peut être fort). La limite d’épaisseur du givre avant que l’on ne considère que le givrage est fort est de 3 cm (voir la discussion sur la pluie verglaçante et la référence à un document d’Airbus).

• Les fabricants d’aéronefs conseillent de ne pas prolonger le vol dans une zone d’accumulation de givre si les volets sont sortis. Le temps de transition au décollage et à l’atterrissage est acceptable. Si un très long vecteur ou un circuit d’attente s’effectue à une altitude où les conditions de givrage sont importantes, les pilotes devraient demander à changer d’altitude pour limiter l’accumulation de glace.

Dans le cas des turbopropulseurs comme le Dash 8 et l’ATR-42/72, on prête attention aux conditions de givrage en route et à destination. Les vols ne sont généralement pas annulés ni déroutés, à moins qu’un aéronef ne signale un givrage fort. Pour les aéronefs à réaction, on tient compte du givrage lorsque la situation se présente. Une approche vers un aéroport en terrain montagneux peut augmenter le risque de givrage en vol, l’effet orographique pouvant accroître l’étendue verticale d’un givrage important. De plus, le mécanisme de croissance des gouttelettes d’eau peut être plus efficace par rapport à ces conditions en terrain plat.

Le givrage en vol peut avoir des répercussions sur les opérations au sol. Si du givre se forme sur un aéronef en rapprochement, du givre résiduel peut s’accumuler sur le bord d’attaque des surfaces non chauffées (stabilisateurs horizontal et vertical, section non chauffée des ailes, bord d’attaque des volets et cône de pénétration du moteur). Ce givre devra être retiré avant le prochain vol.

• Le givrage en vol peut avoir des conséquences néfastes sur la sécurité des pilotes de l’aviation générale. Même une faible accumulation de glace peut constituer un grave danger. Pour en savoir plus, consulter les termes pluie verglaçante, bruine verglaçante et granules de glace.
• Le givrage fait partie intégrante de la planification des vols VFR, car la plupart des aéronefs qui doivent voler en VFR ne sont pas équipés de systèmes de dégivrage ou d’antigivrage, ou s’ils en ont, ces aéronefs sont plus vulnérables lorsque le givrage est important (givrage modéré à fort). Les GFA et les exposés météorologiques interprétatifs du FIC sont d’une grande aide pour prévoir les zones de givrage.