Les avions sont frappés par la foudre beaucoup plus souvent qu’on ne peut le penser. Heureusement, alors qu’on pourrait s’attendre à une issue fatale, ils sont conçus de manière à ce que cela ne représente aucun risque.
Chaque jour plusieurs avions sont frappés par la foudre. Si la plupart du temps cela est sans conséquence c’est parce qu’ils sont conçus pour faire face à de tels événements, ce qui ne dispense pas d’une inspection a posteriori car cela la reste un phénomène potentiellement dangereux qui pourrait nécessiter de lourdes réparations en fonction de l’intensité et du contexte du phénomène ou si le contexte est défavorable. Ce qui n’arrive pratiquement jamais.
Qu’est ce que la foudre ?
Autant commencer par le commencement.
La foudre est un phénomène naturel de décharge électrostatique de haute intensité qui se produit dans l’atmosphère, entre des régions chargées électriquement, et peut se produire soit à l’intérieur d’un nuage, soit entre plusieurs nuages, soit entre un nuage et le sol.
Un seul éclair peut contenir jusqu’à 1 million de volts ou 30 000 ampères.
Quelle probabilité a un avion d’être frappé par la foudre ?
Selon les différents chiffres que nous avons trouvés, un avion donné est heurté par la foudre une ou deux fois par an ou, approximativement, toutes les 1000 heures de vol.
Des chiffres à nuancer car ils dépendent de nombreux facteurs.
Le premier est l’utilisation de l’avion. Bien sûr un avion qui vole peu risque moins d’être frappé par la foudre qu’un avion qui vole beaucoup, mais ça n’est pas tout.
En effet il y a des phase de vol où un avion risque davantage d’être frappé par la foudre : les phases de montée et de descente. En effet les chiffres montrent que le risque de foudre est le plus important entre 2000 et 15000 pieds (un avion commercial vole en général à 33000 pieds et au dessus).
Donc un avion qui décolle et se pose plusieurs fois par jour, voire sur des distances assez courtes qui font qu’il ne peut voler haut, a plus de chances d’être frappé par la foudre que s’il opère un ou deux vols quotidiens.
Et puis entre enfin en compte sa zone géographique d’opération. Qui dit foudre dit orage et si un orage peut arriver n’importe où dans le monde il y a des parties du globe où ils sont beaucoup plus fréquents. Principalement les zones autour de l’équateur, mais pas seulement.
Sur la carte qui suit, les zones en orange, rouge et noir sont celles qui ont enregistré le plus grand nombre d’éclairs.
En résumé un avion moyen courrier qui opère plusieurs rotations par jour dans les Caraïbes a statistiquement une plus grande probabilité d’être touché par la foudre qu’un long courrier qui opère entre Helsinki et Tokyo.
Que se passe-t-il lorsqu’un éclair frappe un avion ?
L’éclair va frapper l’avion sur une protubérance (nez, bout des ailes) et suivre le chemin de moindre résistance le long du fuselage qui joue le rôle d’une cage de faraday et protège ainsi les passagers (comme la carrosserie d’une voiture) jusqu’à un point de sortie.
Plutôt que de dire que l’avion est frappé par la foudre, on dira plutôt qu’elle voyage le long du fuselage. Il n’est qu’un point de passage qu’elle a rencontré dans sa trajectoire vers le sol. Donc si elle a trouvé un point d’entrée, il suffit de la conduite à un point de sortie pour qu’elle reprenne sa course vers le sol.
Les avions sont donc spécialement conçus pour conduire et dissiper la foudre. C’est à cela que servent par exemple les espèces de tiges que vous voyez le long des ailes. On peut dire que le chemin emprunté par la foudre qui frappe un avion est « sous contrôle » grâce au design de l’appareil.
De la même manière il existe des protections pour éviter que les appareils électroniques sensibles ne soient affectés.
Un problème se pose toutefois avec les appareils les plus modernes comme le Boeing 787 ou l’Airbus A350 dont certaines parties sont en matériaux composites ou en carbone, matériaux qui conduisent beaucoup moins bien l’électricité que le métal. C’est un problème car le but est de conduire la foudre hors de l’appareil, pas de la conserver.
Ces appareils sont donc équipés de protections spécifiques et de couches de matériaux conducteurs dans les parties faites de matériaux composites.
Quels sont les effets de la foudre sur un avion ?
Comme on l’a dit, les appareils électroniques et circuits électriques sensibles sont spécialement isolés pour ne pas être affectés par la foudre même si parfois les pilotes rapportent un clignotement des instruments pendant quelques secondes.
De la même manière les réservoirs sont isolées de manière à ce qu’aucune étincelle ne puisse entrer en contact avec le carburant.
Boeing note toutefois qu’ une frappe d’une intensité inhabituellement élevée peut endommager des composants tels que les vannes de carburant à commande électrique, les générateurs, les alimentations électriques et les systèmes de distribution électrique. Chose qui n’a jamais été observée dans les faits mais est physiquement possible.
Beaucoup moins grave que l’effet parfois provoqué sur les observateurs, passagers et équipages, qui parfois verront un éclair et entendront un grand « bang ». Mais il arrive également fréquemment que même l’équipage ne se rende pas compte que l’avion a été frappé par la foudre.
Ainsi des dégâts mineurs peuvent par la suite être constatés au sol (trace de brulure, petits trous, capteurs endommagés) sans que l’équipage ne se soit rendu compte de rien.
La foudre est-elle vraiment dangereuse pour un avion ?
Un chiffre vaut mieux que toutes les explications. En 2021 il n’y a eu que 11 incidents dûs à la foudre qui ont été rapportés, c’est à dire qu’après avoir été frappé par la foudre les pilotes ont estimé ne pas pouvoir continuer le vol dans des conditions normales. Cela peut sembler beaucoup mais sur 304 millions de vol c’est assez peu.
Le dernier accident d’avion commercial directement imputable à la foudre s’est produit en 1963. Le vol Pan Am 214 s’est écrasé près d’Elkton, dans le Maryland, sur un vol en provenance de San Juan (Porto Rico) et qui effectuait sa dernière étape entre Washington (D.C.) et Baltimore. Les 81 passagers et membres d’équipage ont été tués dans l’accident.
C’est à la suite de cette tragédie que la FAA a obligé le port de paratonnerre sur tous les avions commerciaux volant dans l’espace aérien des États-Unis.
Finalement la foudre est surtout dangereuse pour les gens à l’extérieur de l’avion. En 2021 un technicien de Vietnam Airlines est tragiquement décédé après avoir été frappé par la foudre alors qu’il effectuait une opération de maintenance sur un avion au sol.
Conclusion
Si la foudre est un événement courant pour un avion, ces derniers sont conçus de manière à ce les conséquences soient nulles voire anecdotique et ils dirigent la foudre plus qu’ils ne la subissent.
Image : avion frappé par la foudre de Sergey Nivens via Shutterstock
