Pourquoi les avions font-ils autant de bruit au décollage ?
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L’avion vient de quitter son point de stationnement. Il roule lentement vers la piste, accompagné par le ronronnement régulier de ses moteurs. Dans la cabine, les passagers terminent de ranger leurs affaires, resserrent leur ceinture et jettent un dernier regard à leur téléphone avant le décollage.
Puis l’appareil s’aligne sur la piste.
Pendant quelques secondes, tout semble presque calme. L’avion s’immobilise parfois brièvement, comme s’il prenait une profonde inspiration. Soudain, le régime des moteurs augmente. Le grondement devient plus puissant, les sièges se mettent à vibrer et le paysage commence à défiler de plus en plus vite derrière les hublots.
Quelques instants plus tard, les roues quittent le sol.
Pour certains passagers, ce bruit est grisant. Il représente la puissance, la vitesse et le début du voyage. Pour d’autres, il peut être impressionnant, voire légèrement inquiétant. Pourquoi les avions font-ils autant de bruit au décollage ? Les moteurs sont-ils vraiment poussés à leur maximum ? Et pourquoi le bruit semble-t-il parfois diminuer brutalement quelques secondes après l’envol ?
La réponse tient principalement à la quantité d’énergie nécessaire pour accélérer un appareil pesant plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de tonnes. Mais les moteurs ne sont pas les seuls responsables. Le déplacement de l’air, le train d’atterrissage, les volets et même l’environnement autour de l’aéroport participent à cette impression sonore.
Pour comprendre ce qui se passe, il faut revenir au moment où l’avion commence à accélérer.
Un avion ne décolle pas grâce à la vitesse de ses roues
Contrairement à une voiture, un avion n’utilise pas ses roues pour accélérer sur la piste. Les roues tournent librement et servent principalement à supporter l’appareil lorsqu’il est au sol.
Ce sont les moteurs qui poussent l’avion vers l’avant.
Sur un avion de ligne moderne, ces moteurs sont généralement des turboréacteurs à double flux. Derrière ce nom un peu technique se cache un principe assez simple : le moteur aspire une énorme quantité d’air à l’avant, l’accélère, puis la rejette vers l’arrière.
Par réaction, l’avion est poussé vers l’avant.
Une partie de l’air traverse le cœur du moteur. Il est comprimé, mélangé à du carburant puis brûlé dans la chambre de combustion. Cette combustion produit des gaz très chauds qui se détendent, font tourner les turbines et sont expulsés vers l’arrière.
Mais sur les moteurs modernes, une grande partie de la poussée est également produite par la soufflante, l’immense hélice carénée visible à l’avant du réacteur. Celle-ci déplace une masse d’air considérable autour du cœur du moteur.
Lorsque l’avion roule tranquillement vers la piste, les moteurs tournent à un régime relativement modéré. Ils produisent juste assez de poussée pour déplacer l’appareil au sol.
Au décollage, la situation change complètement.
Les moteurs doivent accélérer un avion très lourd jusqu’à une vitesse suffisante pour que ses ailes génèrent la portance nécessaire. Selon le type d’appareil, son poids et les conditions du jour, cette vitesse peut être largement supérieure à 200 kilomètres par heure.
Il faut atteindre cette vitesse sur une distance limitée.
Les pilotes augmentent donc fortement la poussée des moteurs. Une quantité beaucoup plus importante d’air est aspirée, accélérée et rejetée en quelques secondes. C’est cette brusque montée en puissance qui provoque le grondement caractéristique entendu au début du décollage.
Le bruit provient surtout de l’air déplacé par les moteurs
On pourrait penser que le bruit d’un réacteur vient uniquement de la combustion du carburant. En réalité, une grande partie du son provient du déplacement de l’air.
Le moteur aspire de l’air par l’avant et le rejette vers l’arrière à grande vitesse. Lorsque cet air accéléré rencontre l’air extérieur, les deux flux se mélangent. Ce mélange crée des turbulences, des variations de pression et des ondes sonores.
Plus la différence de vitesse entre l’air rejeté par le moteur et l’air environnant est importante, plus le bruit peut être intense.
Les pales de la soufflante produisent également leur propre signature sonore. Elles tournent très rapidement et interagissent avec l’air ainsi qu’avec les différentes structures situées à l’intérieur du moteur.
À cela s’ajoutent les compresseurs, les turbines et la circulation des gaz dans le cœur du réacteur.
Le son final entendu par les passagers ou les personnes situées près de l’aéroport n’est donc pas un bruit unique. Il s’agit d’un mélange complexe composé du souffle de la soufflante, de l’écoulement des gaz, des vibrations mécaniques et des turbulences créées autour du moteur.
Au décollage, tous ces phénomènes deviennent plus intenses parce que le moteur fonctionne à un régime élevé.
C’est un peu comme la différence entre un ventilateur tournant lentement et le même ventilateur réglé à sa vitesse maximale. Le principe reste identique, mais la quantité d’air déplacée et le niveau sonore ne sont plus du tout les mêmes.
À l’échelle d’un moteur d’avion, les proportions sont évidemment bien plus impressionnantes.
Les avions utilisent-ils toujours la puissance maximale ?
L’expression « pleine puissance » est souvent utilisée par les passagers pour décrire le décollage. Pourtant, les moteurs ne sont pas systématiquement utilisés à leur poussée maximale.
Avant chaque départ, les pilotes calculent les performances nécessaires en tenant compte de nombreux paramètres :
-
le poids de l’avion ;
-
la longueur de la piste ;
-
la température extérieure ;
-
le vent ;
-
l’altitude de l’aéroport ;
-
l’état de la piste ;
-
la présence éventuelle d’obstacles ;
-
la configuration de l’appareil.
Lorsque les conditions sont favorables, il est souvent possible de décoller avec une poussée réduite.
Imaginons un avion assez léger, une longue piste, une température modérée et un vent favorable. Dans cette situation, il serait inutile de demander aux moteurs toute la puissance dont ils sont capables. Une poussée inférieure suffit pour accélérer et décoller en toute sécurité.
Cette méthode permet de réduire l’usure des moteurs, de limiter les contraintes mécaniques et de prolonger la durée de vie de certains composants. Elle peut également diminuer légèrement la consommation et le bruit.
Sur Airbus, les passagers passionnés d’aviation entendent parfois parler de décollage en poussée « FLEX ». Sur d’autres appareils, on parle notamment de poussée réduite ou de « derate ». Les méthodes de calcul ne sont pas exactement les mêmes, mais l’idée générale consiste à ne pas utiliser plus de puissance que nécessaire.
À l’inverse, une poussée plus importante peut être requise lorsque l’avion est lourd, que la piste est courte ou que la température est élevée.
L’air chaud est moins dense que l’air froid. Les moteurs et les ailes peuvent donc être moins performants lorsqu’il fait très chaud. Les aéroports situés en altitude présentent une difficulté similaire, car l’air y est également moins dense.
Dans ces conditions, le décollage peut nécessiter davantage de puissance et une distance d’accélération plus longue.
Le bruit entendu ne dépend donc pas seulement du type d’avion. Il varie aussi selon le poids, la météo, l’aéroport et les performances calculées pour le vol.
Pourquoi le bruit semble-t-il encore plus fort près du sol ?
Un avion peut produire beaucoup de bruit au décollage, mais notre perception est également influencée par sa proximité.
Au moment où les moteurs montent en régime, l’appareil se trouve encore au sol ou à seulement quelques dizaines de mètres d’altitude. Les passagers sont assis à quelques mètres des moteurs, tandis que les personnes vivant autour de l’aéroport peuvent se trouver directement sous la trajectoire de départ.
La distance entre la source sonore et l’auditeur reste donc relativement faible.
Quelques minutes plus tard, l’avion vole déjà à plusieurs milliers de mètres d’altitude. Les moteurs continuent à produire de la poussée, mais le son semble beaucoup moins impressionnant depuis le sol parce que l’appareil s’est éloigné.
L’environnement de l’aéroport peut également amplifier ou modifier la perception du bruit.
Le son peut se réfléchir sur le sol, les bâtiments, les terminaux ou certaines surfaces métalliques. Le relief environnant influence aussi sa propagation. Dans une vallée, par exemple, les bruits peuvent se diffuser différemment que dans une zone entièrement dégagée.
Les conditions météorologiques jouent elles aussi un rôle. Le vent peut transporter le son dans une direction particulière, tandis que les variations de température dans l’atmosphère peuvent courber les ondes sonores.
C’est l’une des raisons pour lesquelles un avion peut sembler inhabituellement bruyant certains jours, même si son décollage est parfaitement normal.
Les moteurs ne sont pas les seuls à faire du bruit
Durant les premières secondes du vol, l’avion se trouve dans une configuration très différente de celle utilisée en croisière.
Les volets sont déployés sur les ailes afin d’augmenter la portance à basse vitesse. Selon l’appareil, d’autres surfaces hypersustentatrices peuvent également être sorties.
Ces éléments modifient la forme de l’aile et perturbent l’écoulement de l’air. Ils permettent à l’avion de décoller à une vitesse raisonnable, mais ils produisent aussi davantage de traînée et de bruit aérodynamique.
Le train d’atterrissage contribue lui aussi au niveau sonore.
Tant que les roues restent sorties, l’air rencontre les pneus, les jambes de train, les trappes et les différents mécanismes. Tous ces éléments créent des turbulences.
Au moment précis de l’accélération sur la piste, les passagers entendent également le roulement des roues sur le sol. Une piste n’est jamais parfaitement lisse. Les pneus passent sur des joints, des rainures, des marquages et de petites irrégularités.
Plus l’avion accélère, plus ce grondement devient rapide et intense.
Lorsque l’appareil quitte le sol, le bruit de roulement disparaît brutalement. Mais presque immédiatement, un autre bruit peut se faire entendre : celui de la rentrée du train d’atterrissage.
Les roues commencent à se replier dans le fuselage ou dans les ailes. Des mécanismes hydrauliques se mettent en mouvement, les trappes s’ouvrent puis se referment et les roues peuvent continuer à tourner pendant un court instant.
Pour un passager qui ne connaît pas ces sons, le résultat peut sembler inquiétant : vibrations, claquements, grondements sourds ou bruits mécaniques sous le plancher.
Pourtant, tout cela fait partie du fonctionnement normal de l’avion.
Pourquoi les moteurs semblent-ils ralentir juste après le décollage ?
C’est probablement l’un des moments qui surprend le plus les passagers.
L’avion vient de décoller. Les moteurs sont bruyants, la pente de montée semble importante et, soudain, le grondement diminue. Certaines personnes ont alors l’impression que les moteurs ont perdu de la puissance, voire qu’ils se sont arrêtés.
En réalité, il s’agit généralement d’une réduction normale de poussée.
La poussée utilisée pour quitter le sol n’a pas besoin d’être conservée pendant toute la montée. Une fois l’avion en vol, à une altitude prévue par la procédure, les pilotes réduisent le régime des moteurs vers une poussée adaptée à la montée.
Cette transition peut être automatique ou commandée par les pilotes selon le type d’appareil et les procédures de la compagnie.
Comme le régime moteur diminue, le bruit baisse également. La différence peut sembler importante parce qu’elle intervient après une phase très sonore.
L’avion continue pourtant à monter normalement.
Dans certaines régions, les procédures de réduction du bruit peuvent rendre ce changement encore plus perceptible. L’objectif est de limiter les nuisances sonores au-dessus des zones habitées, tout en maintenant les performances et les marges de sécurité nécessaires.
La trajectoire peut aussi changer peu après le décollage. L’avion peut réduire légèrement son angle de montée afin d’accélérer et de commencer la rentrée progressive des volets.
Pour un passager, cela peut donner l’impression que l’appareil « retombe » légèrement. Pourtant, l’avion continue généralement à monter. Son assiette devient simplement moins cabrée, ce qui modifie les sensations ressenties dans le siège.
Le bruit diminue, le nez s’abaisse légèrement et les moteurs changent de régime : ces événements sont normaux et prévus.
Pourquoi le bruit change-t-il plusieurs fois pendant la montée ?
Après la réduction de poussée, le son des moteurs peut encore évoluer à plusieurs reprises.
L’avion accélère progressivement, rentre ses volets et adapte son régime de montée. Les moteurs ne fonctionnent pas à un réglage fixe du décollage jusqu’à l’altitude de croisière.
Ils s’ajustent en permanence aux besoins de l’appareil.
Le contrôle aérien peut demander à l’avion de maintenir temporairement une certaine vitesse ou une certaine altitude. Les pilotes ou les automatismes adaptent alors la poussée.
Lorsque les volets rentrent, le bruit aérodynamique change également. L’aile retrouve progressivement une configuration plus lisse, mieux adaptée aux vitesses élevées.
Les passagers peuvent entendre des moteurs électriques ou des mécanismes hydrauliques déplacer les surfaces. Dans certains avions, ces bruits sont particulièrement reconnaissables.
Les changements de régime ne signifient donc pas que les moteurs fonctionnent de manière irrégulière. Ils montrent au contraire que l’avion adapte sa configuration à chaque étape du vol.
Le décollage n’est pas un événement unique. C’est une succession rapide de phases :
-
mise en poussée ;
-
accélération sur la piste ;
-
rotation ;
-
envol ;
-
rentrée du train ;
-
réduction vers la poussée de montée ;
-
accélération ;
-
rentrée progressive des volets.
Chacune de ces étapes possède ses propres sons et sensations.
Où entend-on le plus le bruit dans la cabine ?
Le niveau sonore dépend beaucoup de la place occupée dans l’avion.
Les passagers assis à proximité des moteurs entendent naturellement davantage certaines fréquences et vibrations. Sur les avions dont les moteurs sont installés sous les ailes, la zone située autour des ailes peut sembler particulièrement bruyante pendant le décollage.
À l’avant de la cabine, le grondement des moteurs est souvent moins présent, même si le bruit de l’air autour du fuselage devient plus perceptible lorsque la vitesse augmente.
À l’arrière, la perception dépend fortement de la conception de l’avion. Le son produit par les moteurs et les turbulences peut y être plus marqué.
Sur certains appareils régionaux dont les moteurs sont installés à l’arrière du fuselage, la répartition du bruit est évidemment différente.
Les turbopropulseurs ont également une signature sonore particulière. Leurs hélices tournent rapidement et génèrent un bruit plus rythmé, parfois accompagné de vibrations bien perceptibles dans la cabine.
Cela ne signifie pas nécessairement qu’ils sont moins sûrs ou moins performants. Leur propulsion produit simplement un son différent de celui d’un avion équipé de turboréacteurs.
Même deux sièges situés dans le même appareil peuvent offrir des expériences sonores différentes selon leur proximité avec une porte, une aile, un réacteur ou certaines parties de la structure.
Pourquoi certains avions sont-ils beaucoup plus silencieux ?
Tous les moteurs ne produisent pas la même quantité de bruit.
Les anciens turboréacteurs accéléraient généralement une quantité d’air plus faible à une vitesse très élevée. Cette méthode pouvait générer un jet particulièrement bruyant.
Les moteurs modernes à fort taux de dilution adoptent une approche différente. Leur grande soufflante déplace une masse d’air beaucoup plus importante, mais en l’accélérant moins brutalement.
Cette solution permet de produire efficacement de la poussée tout en réduisant le bruit et la consommation de carburant.
C’est notamment pour cette raison que les moteurs modernes possèdent des diamètres impressionnants. Sur certains avions récents, la nacelle du moteur est presque aussi large que le fuselage d’un petit avion de ligne.
Les constructeurs travaillent également sur la forme des pales, les entrées d’air et les matériaux installés dans les nacelles.
Certaines surfaces internes sont recouvertes de panneaux acoustiques conçus pour absorber une partie des ondes sonores. Ces structures contiennent de petites cavités qui piègent ou atténuent certaines fréquences.
Sur quelques moteurs, on observe également des bords dentelés à l’arrière de la nacelle ou de la tuyère. Ces formes, souvent appelées chevrons, permettent de rendre plus progressif le mélange entre les flux d’air et peuvent réduire certaines composantes du bruit.
Les ingénieurs étudient aussi les sources de bruit aérodynamique. La forme des trains d’atterrissage, des volets et de leurs mécanismes peut être optimisée pour limiter les turbulences.
Grâce à ces améliorations, un gros-porteur moderne peut parfois paraître moins bruyant qu’un avion beaucoup plus petit conçu plusieurs décennies auparavant.
La taille de l’appareil ne suffit donc pas à déterminer son niveau sonore.
Comment les aéroports essaient-ils de limiter le bruit ?
Même si les avions modernes sont généralement moins bruyants que leurs prédécesseurs, les nuisances sonores restent un sujet important pour les populations vivant autour des aéroports.
Les trajectoires de départ sont souvent conçues pour éviter autant que possible les zones les plus densément peuplées.
Les pilotes suivent des procédures précises indiquant les caps, les altitudes et parfois les moments auxquels la poussée ou la configuration doivent être modifiées.
Certains aéroports imposent également des restrictions durant la nuit. Les avions les plus bruyants peuvent être interdits à certaines heures, soumis à des taxes supplémentaires ou limités dans le nombre de mouvements autorisés.
Des stations de mesure sont installées autour des plateformes afin d’enregistrer le bruit produit par les décollages et les atterrissages.
Il faut toutefois rappeler que les trajectoires ne peuvent pas être choisies uniquement en fonction du bruit. La sécurité, la météo, le relief, le trafic aérien et les performances des appareils restent prioritaires.
Un avion ne peut pas simplement contourner chaque habitation. Les procédures cherchent donc un compromis entre sécurité, efficacité et réduction des nuisances.
Un avion électrique ne ferait-il plus aucun bruit ?
L’idée d’un avion presque silencieux est séduisante. Pourtant, même un appareil électrique continuerait à produire du bruit.
Un moteur électrique supprime la combustion et certaines sources mécaniques présentes dans un turboréacteur. Mais il doit toujours entraîner une hélice, une soufflante ou un autre système permettant d’accélérer l’air.
Or déplacer une grande quantité d’air produit inévitablement du son.
À cela s’ajoute le bruit aérodynamique créé par l’écoulement de l’air autour des ailes, du fuselage, des volets et du train d’atterrissage.
À faible vitesse, la propulsion constitue souvent une source sonore majeure. Mais lorsque la vitesse augmente, le bruit de l’air autour de l’appareil devient de plus en plus important.
Les futurs avions électriques ou hybrides pourront probablement être plus silencieux dans certaines phases de vol. Ils ne seront cependant jamais totalement silencieux.
Faire voler une machine lourde à grande vitesse implique nécessairement de déplacer beaucoup d’air.
Faut-il s’inquiéter lorsque le décollage est très bruyant ?
Dans l’immense majorité des cas, un bruit important au décollage est parfaitement normal.
L’avion doit accélérer rapidement, les moteurs fonctionnent à un régime élevé, les roues roulent sur la piste et les ailes sont configurées pour produire beaucoup de portance à basse vitesse.
Après l’envol, le train d’atterrissage rentre, les volets changent de position et la poussée est ajustée. Toutes ces actions provoquent des bruits, des vibrations et des changements de sensation.
Les pilotes ne se fient évidemment pas uniquement au son des moteurs.
Ils disposent de nombreux instruments indiquant leur régime, leur température, leur pression, leur consommation et leur fonctionnement général. Les systèmes de l’avion surveillent également de nombreux paramètres et signalent les anomalies.
Un bruit inhabituel entendu par un passager ne signifie donc pas automatiquement qu’un problème est en train de se produire.
La position du siège, la météo, la puissance utilisée et la configuration de l’appareil peuvent rendre un décollage plus sonore qu’un autre.
Il est également fréquent qu’un passager remarque soudainement un son simplement parce qu’il y prête davantage attention. Une fois inquiet, chaque vibration ou changement de régime peut sembler anormal.
Comprendre le déroulement du décollage permet souvent de vivre cette phase beaucoup plus sereinement.
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Beaucoup de bruit pour arracher plusieurs tonnes au sol
Si les avions font autant de bruit au décollage, c’est avant tout parce qu’ils doivent accomplir quelque chose d’extraordinaire en très peu de temps.
Un appareil pesant plusieurs dizaines ou centaines de tonnes doit accélérer suffisamment pour que ses ailes commencent à le porter. Pour y parvenir, ses moteurs aspirent et accélèrent une quantité immense d’air.
Le bruit du décollage est donc celui de la poussée, mais aussi celui des roues sur la piste, de l’air autour des ailes, des volets déployés et du train d’atterrissage.
Une fois en vol, le bruit diminue généralement. Les moteurs passent à une poussée de montée, le train rentre, les volets sont progressivement repliés et l’avion s’éloigne du sol.
La prochaine fois que vous entendrez le grondement des moteurs remplir la cabine, vous saurez donc ce qui est en train de se passer.
L’avion ne fait pas simplement du bruit.
Il accélère une masse d’air gigantesque pour transformer une machine de plusieurs tonnes en un appareil capable de quitter le sol et de monter vers le ciel.
🎬 Pour mieux comprendre le fonctionnement d’un moteur d’avion
Le bruit impressionnant entendu au décollage est directement lié au fonctionnement des réacteurs et à l’immense quantité d’air qu’ils déplacent. Pour découvrir plus précisément ce qui se passe à l’intérieur d’un moteur d’avion, voici une vidéo simple et pédagogique qui explique chaque étape de son fonctionnement.
FAQ sur le bruit des avions au décollage
Pourquoi les moteurs deviennent-ils soudainement bruyants sur la piste ?
Les pilotes augmentent fortement la poussée afin d’accélérer l’avion jusqu’à sa vitesse de décollage. Les moteurs aspirent et déplacent alors beaucoup plus d’air, ce qui augmente le niveau sonore.
Les moteurs sont-ils toujours utilisés à leur puissance maximale ?
Non. Lorsque le poids de l’avion, la longueur de piste et les conditions météorologiques le permettent, les pilotes peuvent utiliser une poussée réduite calculée avant le décollage.
Pourquoi le bruit diminue-t-il brusquement après l’envol ?
Une fois l’avion en montée, les pilotes réduisent généralement la poussée de décollage vers une poussée adaptée à la montée. Cette diminution est normale et ne signifie pas que les moteurs s’arrêtent.
Quel est le gros bruit entendu sous l’avion après le décollage ?
Il provient souvent de la rentrée du train d’atterrissage. Les roues se replient, les trappes s’ouvrent puis se ferment, ce qui peut provoquer des grondements, des claquements et des vibrations.
Pourquoi certains décollages semblent-ils plus bruyants que d’autres ?
Le bruit dépend du type d’avion, de son poids, de la puissance utilisée, de la température, du vent, de la piste et de la place occupée dans la cabine.
Les gros avions sont-ils toujours les plus bruyants ?
Non. Un gros-porteur moderne équipé de moteurs récents peut être moins bruyant qu’un avion plus petit mais plus ancien. La conception du moteur compte davantage que la taille seule de l’appareil.
Les avions modernes sont-ils réellement plus silencieux ?
Oui, de manière générale. Les moteurs à fort taux de dilution, les matériaux acoustiques et les améliorations aérodynamiques ont permis de réduire sensiblement le bruit des nouvelles générations d’avions.
Un avion électrique serait-il totalement silencieux ?
Non. Même sans combustion, il resterait le bruit des hélices ou des soufflantes, ainsi que le bruit aérodynamique produit par l’air autour du fuselage, des ailes et du train d’atterrissage.