Vols transatlantiques : trajectoires, jet-stream et navigation océanique
Un vol entre l’Europe et l’Amérique du Nord dure 7 à 9 heures dans un sens, et environ 8 à 11 heures dans l’autre. La différence vient du jet-stream, dont on parle plus bas. Le trajet semble rectiligne sur l’écran de votre siège, mais la route réelle de l’avion est différente – et change chaque jour.
Pourquoi la route n’est pas droite
Sur une carte plate, on aurait tendance à penser qu’il faut voler à l’horizontale – de Londres à New York en suivant la même latitude. En réalité, le chemin le plus court entre deux points sur une sphère est un arc de grand cercle. Celui-ci passe plus au nord que ce que la carte de Mercator laisse supposer, souvent à proximité de l’Islande ou du Groenland.
Mais cet arc n’est qu’un point de départ. La route réelle se construit en tenant compte du vent.
Le jet-stream et les tracks NAT
À l’altitude de croisière – environ 10 à 12 km – souffle le jet-stream. C’est un flux d’air étroit, large de quelques centaines de kilomètres, qui se déplace d’ouest en est à 100-300 km/h. Le prendre en compte lors d’un vol vers l’Europe permet de gagner une heure de trajet et de brûler nettement moins de carburant. Le traverser en sens inverse, de l’Europe vers l’Amérique, coûte du temps et de l’argent.
C’est pour cette raison que les routes transatlantiques changent chaque jour. Le système s’appelle NAT HLA – North Atlantic High Level Airspace. Chaque jour, deux centres de contrôle – Shanwick et Gander – publient conjointement un ensemble de tracks, des couloirs identifiés par des lettres de A à Z. Les compagnies aériennes choisissent leur track en fonction de la direction, de l’heure de départ et des prévisions météo.
Shanwick Oceanic Control est un organisme commun à l’Irlande et au Royaume-Uni, physiquement situé à Prestwick (Écosse). Le nom est un amalgame de Shannon et Prestwick – deux centres qui se partageaient historiquement les fonctions avant d’être fusionnés. Il couvre la partie est de l’Atlantique Nord.
Gander Oceanic Control est le centre canadien de Terre-Neuve, qui couvre la partie ouest. Gander était un point de ravitaillement stratégique dès la Seconde Guerre mondiale, à l’époque où l’autonomie des avions ne permettait pas de traverser l’Atlantique sans escale.
Shanwick et Gander gèrent les tracks NAT nordiques, mais ils ne sont pas seuls au-dessus de l’Atlantique. L’océan est divisé en cinq zones de responsabilité. En dehors des deux centres nordiques, il en existe trois autres :
Reykjavik OACC – le centre islandais, qui gère l’espace aérien au-dessus de la partie nord de l’Atlantique et de la mer du Groenland.
New York OACC – le centre américain sous l’autorité de la FAA, qui couvre la zone à l’est du littoral américain, au sud de Gander. Les routes depuis la côte est des États-Unis et les Caraïbes vers l’Europe passent par lui.
Santa Maria OACC – le centre portugais des Açores, qui gère l’Atlantique central. Les routes de l’Europe vers l’Amérique du Sud et l’Afrique de l’Ouest transitent par lui. Les Açores constituent l’un des principaux aéroports de dégagement pour les vols transatlantiques.
Ces centres travaillent sans radar – il n’en existe tout simplement pas au-dessus de l’océan. Les positions des avions sont transmises par radio HF vocale ou par satellite, et l’équipage est tenu de se signaler toutes les 10 à 40 minutes.
Les tracks vers l’ouest (de l’Europe vers l’Amérique) sont diffusés vers 23h00 UTC, ceux vers l’est (en sens inverse) vers 14h00 UTC. Les coordonnées et les altitudes changent à chaque fois. L’équipage ne connaît son itinéraire précis que peu avant le départ.
Comment fonctionne un espace aérien sans radar
Au-dessus de l’Atlantique, il n’y a pas de radar au sol. Le signal n’y parvient tout simplement pas. Jusqu’au milieu des années 2010, le contrôle du trafic aérien reposait uniquement sur les comptes rendus vocaux de l’équipage en radio HF et sur des règles strictes de séparation – les avions maintenaient un écart minimum de 10 minutes sur un même track et de 60 milles nautiques latéralement.
Entre 2015 et 2020, la situation a changé. La plupart des long-courriers sont désormais équipés de l’ADS-B – ils transmettent en continu leurs coordonnées, captées notamment par les satellites du réseau Iridium. Cela a permis de réduire les intervalles et d’augmenter le nombre d’avions autorisés à évoluer simultanément au-dessus de l’océan.
À quelle altitude et à quelle vitesse vole l’avion
L’altitude de croisière se situe généralement entre 33 000 et 41 000 pieds (10 à 12,5 km). La hauteur exacte dépend du chargement : un avion lourd en début de route ne peut pas atteindre le niveau de vol maximum d’emblée – il l’atteint plus tard, une fois qu’il a consommé une partie du carburant. C’est ce qu’on appelle le step climb : l’avion monte par paliers au fur et à mesure qu’il s’allège.
La vitesse de croisière est d’environ 900 km/h par rapport au sol avec un vent arrière, et de 800 à 850 km/h sans vent favorable. Le nombre de Mach de référence pour l’équipage est généralement de 0,84 à 0,85. Ce n’est pas la vitesse maximale de l’appareil, mais la vitesse économiquement optimale.
Carburant et aéroports de dégagement
Un vol transatlantique est l’un des cas les plus complexes en matière de planification carburant. L’avion emporte le carburant nécessaire pour la route, auquel s’ajoutent une réserve pour rejoindre un aéroport de dégagement et une marge pour les imprévus. Au décollage, un Boeing 777 ou un Airbus A350 peut peser 100 à 120 tonnes de plus qu’à l’atterrissage – rien qu’en carburant.
Les aéroports de dégagement pour les vols transatlantiques méritent qu’on s’y attarde. Au-dessus du milieu de l’océan, les options les plus proches sont les Açores (Lajes), Gander (Canada) ou Reykjavik. Ce n’est pas un hasard si les avions se posent là en cas d’urgence – c’est prévu dans le plan de vol avant même le départ.
Les avions bimoteurs – Boeing 787, Airbus A350, A330 – traversent l’Atlantique selon les règles ETOPS (Extended-range Twin-engine Operations). C’est une certification qui signifie que l’avion a le droit de se trouver à plus de X minutes d’un aéroport en volant sur un seul moteur. La plupart des appareils modernes ont une certification ETOPS-180 ou ETOPS-240 – ils peuvent donc voler 3 à 4 heures sur un seul moteur pour rejoindre un aéroport. Sans cette certification, la route serait tout simplement impossible.
Communications et navigation au-dessus de l’océan
Au-dessus de l’Atlantique, il n’y a aucune couverture réseau mobile. Les communications aéronautiques passent par la radio HF (ondes courtes) et le SATCOM – la liaison satellite. L’équipage signale régulièrement sa position, son altitude et l’heure estimée au prochain point – même aujourd’hui, avec la transmission automatique des coordonnées via l’ADS-B.
La navigation repose sur les systèmes de navigation inertielle (IRS) et le GPS. L’IRS ne dépend d’aucun signal extérieur – il calcule la position à partir des accélérations, en partant du point d’alignement avant le décollage. Le GPS corrige l’erreur accumulée. Les deux sources sont utilisées simultanément.
L’internet pour les passagers sur les vols transatlantiques fonctionne via des satellites – le plus souvent Viasat ou Inmarsat. Le débit est instable, mais suffisant pour la messagerie. Au-dessus de la partie centrale de l’océan, des coupures de couverture de 30 à 60 minutes sont possibles.
Pourquoi le vol vers l’est et vers l’ouest sont deux expériences différentes
De New York à Londres, l’avion vole en moyenne 6,5 à 7,5 heures. Dans l’autre sens, comptez 8 à 9,5 heures. La différence peut parfois atteindre 2 heures sur une même route. Tout vient du jet-stream : vers l’est il pousse l’avion, vers l’ouest il le freine.
Dans les cas extrêmes, lorsque le jet-stream est particulièrement puissant, les avions volant vers l’ouest passent bien plus au sud que d’habitude – à la latitude de l’Espagne et du Portugal, pour contourner le flux. Cela allonge la distance, mais économise du temps et du carburant.
Parce que la Terre est une sphère, et que la carte sur votre écran est une projection plane. Le chemin le plus court entre deux points sur une sphère est un arc de grand cercle, qui apparaît courbé vers le haut sur la carte de Mercator. C’est pourtant bien la route directe.
La route par les hautes latitudes, c’est justement « en ligne droite » selon l’arc de grand cercle. Le jet-stream favorable pousse dans la même direction. Ce n’est pas un détour – c’est le chemin géométriquement le plus court, avec un vent arrière en prime.
Avant le départ, l’équipage identifie plusieurs aéroports de dégagement le long de la route. Il s’agit le plus souvent des Açores (Portugal), de Gander ou Goose Bay au Canada, et de Reykjavik en Islande. Si nécessaire, l’avion se déroute vers le plus proche – cela prend entre 30 minutes et 2 heures selon la position sur la route.
Le GPS fonctionne au-dessus de l’Atlantique – les satellites, eux, ne disparaissent pas. Mais même sans lui, l’avion dispose de systèmes de navigation inertielle (IRS) qui calculent la position à partir des mouvements et des accélérations. Sur 7 à 8 heures de vol, l’IRS accumule une petite erreur – que le GPS corrige régulièrement.
Le jet-stream souffle d’ouest en est. Un vol d’Amérique vers l’Europe bénéficie d’un vent arrière de 150 à 300 km/h – l’avion va donc bien plus vite par rapport au sol. Le vol retour affronte ce même vent de face, d’où une différence de 1 à 2 heures.
En plein milieu de l’Atlantique, entre les Açores et Terre-Neuve, il n’y a pas la moindre île dans un rayon de 1 500 kilomètres. C’est le seul endroit de la route où la terre ferme la plus proche est plus loin que partout ailleurs sur le trajet.