Hiver, les risques de givrage

L’arrivée de l’hiver et les phénomènes météo associés avec de fortes précipitations, de l'humidité et du froid sont des facteurs déterminants qui impactent nos vols. Voici 3 éléments pour vous permettre d’appréhender cette arrivée de l’hiver et ses conséquences sur vos vols. Il existe deux types de givrage pour notre aviation légère : le givrage cellule et le givrage carburateur. Il ne faut pas confondre les deux phénomènes. Le risque de givrage concerne à des degrés divers tout aéronef quelle que soit sa taille, son type ou son mode de préparation. Le givrage cellule peut présenter un réel danger à la suite d’un stationnement au sol lors de conditions dites hivernales. Au décollage comme en vol, le givrage cellule peut conduire à la perte de contrôle de l’aéronef. En ce qui concerne le givrage carburateur, on peut le rencontrer en toute saison. En fonction des altitudes ou de la région survolée, le givrage carburateur peut conduire à l'arrêt du moteur.

Ainsi le pilote ULM doit non seulement porter son attention sur la culture générale liée à l’apparition du givrage mais également aux menaces qu'il représente.

Pourquoi cela givre ? 

Tout carburateur se comporte comme une véritable petite machine frigorifique. L'air aspiré subit une détente et se refroidit pour cette raison de quelques degrés. Ajoutez à cela l'essence qui, pour s'évaporer emprunte de la chaleur à l'air avec lequel elle se mélange. Il en résulte un abaissement assez considérable de la température pouvant aller jusqu'à - 30°C. Si de l'air chargé d'humidité entre dans le carburateur, il peut donc fort bien s'y refroidir au-dessous de zéro degré et, en même temps, au-dessous du point de sublimation de la vapeur d'eau. Les conditions sont celles qui sont requises pour la formation de givre.

Cela veut dire que vous pouvez avoir un givrage carburateur par des températures extérieures (dites OAT pour Outside Air Temperature) de l'ordre de + 25°C à + 30°C ou bien entendu en-dessous. L'intensité de la formation de glace sera aussi fonction de la quantité d'humidité de l'air. Il faut savoir également que la quantité de vapeur d'eau que peut contenir une masse d'air est fonction de sa température ; en effet pour chaque augmentation de 10°C d'une masse d'air, cette dernière peut absorber environ le double de vapeur d'eau ! 

Le givrage carburateur peut se produire dès une température de 30°C avec une humidité relative de seulement 50 %. Les conditions idéales de givrage existent lorsque la température extérieure est entre +5°C et 21°C avec une humidité relative d'environ 80 % ou plus, la possibilité de givrage diminue à partir de 0°C (OAT).

Votre instructeur favori pourra vous en rappeler la détection et le traitement !

Savoir identifier la menace, que ressent-on ?

Le givrage carburateur

Le givrage se manifeste généralement par une légère augmentation de régime. Très vite apparaissent des vibrations de faible amplitude, très sèches puis une perte de régime ou arrêt moteur. Vous pouvez constater une élévation de la température des gaz d’échappement associée à la perte de régime.

On observe une chute brutale de la température des gaz d’échappement avec arrêt du moteur pour les cas les plus sévères. La formation de glace provoque toujours une diminution de la section d'aspiration du mélange, ce qui équivaut à la fermeture du papillon. Autrement dit, la puissance du moteur va baisser. La concentration la plus importante se produit près du papillon des gaz, lieu de la vitesse maximum. C'est pourquoi aussi cette formation se produit plus particulièrement "moteur réduit " soit pendant le roulage, soit lors des attentes avant le décollage ou lors des approches.

Si votre ULM possède un réchauffage carburateur, il va de soi que vous devez l’utiliser en anticipant les phénomènes de givrage et selon les recommandations du manuel utilisateur de votre aéronef.

Pour évaluer le niveau de risque de givrage du carburateur il convient d’utiliser l’abaque ci-dessous en fonction de la température et du point de rosée : 

Le givrage cellule

Pour le givrage cellule, on peut le trouver lors de conditions givrantes en vol VFR, notamment dans des zones d’eau surfondue lors d’un phénomène de surfusion, ce phénomène dangereux modifie sensiblement l’aérodynamique de votre avion et la masse de la glace sur la cellule et les ailes est très loin d’être négligeable.

Dans certains cas, le givrage cellule peut aussi provoquer un durcissement voire un blocage des commandes, en particulier après un phénomène pluvieux où de l’eau s’est introduite dans les commandes suivi d’un gel. Le givrage cellule peut aussi se traduire par une accumulation de givre sur l‘hélice entrainant des vibrations et une réduction de la poussée.

Sur le profil de voilure, quelle que soit sa structure, l’accrétion de givre / glace entraîne :

• Une diminution du taux de montée ;
• Une diminution de la vitesse horizontale ;
• Une augmentation de la vitesse de décrochage ;
• Une diminution du plafond pratique.

Diminution de la portance

• Une diminution de Rz pour un angle d’incidence donné.
• Une réduction de la Rz maximum.
• Une réduction de l’angle de Rz max.

Augmention de la traînée

• Une augmentation de Rx pour un angle d’incidence donné. 
• Une augmentation de Rx pour ue Fz donnée (la meilleure finesse est obtenue à des Rz faibles)

Le dépôt de contaminants givrés provoque une diminution de l’angle d’incidence auquel apparaît le décrochage. L’accrétion de givre est rarement symétrique sur les deux demi-ailes : ceci explique qu’en cas de décrochage, celui-ci s’accompagne souvent d’un départ en roulis incontrôlé.

Préparation et prise de décision d'entreprendre le vol

Votre visite pré-vol

Il n’est guère évident d’effectuer sa visite pré-vol avec des températures froides et parfois dans le vent, être bien couvert ne suffisant pas. Attention, dans ce cas à ne rien laisser de côté (l'utilisation d'une check-list est recommandée) lors de cette inspection, tout oubli ou omission pouvant avoir de graves conséquences. Les interruptions de tâches doivent être évitées durant la pré-vol et vous devez rester concentré(e).

Le démarrage et la mise en température du moteur de votre ULM

La capacité de votre batterie à répondre à un démarrage par temps froid est aussi essentielle, de même que le respect des items de démarrage par temps froid figurant sur votre check-list.

Laisser chauffer votre moteur est un gage de bonne utilisation et permet au moteur de votre avion d’arriver tout d’abord aux bonnes températures de fonctionnement.

La météo et la durée de jour

Il existe un symbole météo spécifique sur les cartes TEMSI pour indiquer une possibilité de givrage cellule. Une bonne préparation des vols côté météo pourra vous éviterle pire !

Se souvenir qu’un givrage reste probable même sous une couche nuageuse selon leur composition :

• Nuages instables congestifs Cb, Cu…
• Nuages en couche Ns, St…
• Givrage orographique
• Givrage frontal

Recueillez les données les plus récentes (Temsi, Wintemp, Metar, TAF, Sigmet) et ne partez qu’après l’analyse détaillée de la situation valable pour la route et les dégagements possibles, et aux heures prévues. En cas de doute, prenez l’avis d’un prévisionniste. En circuit de piste, il est aussi recommandé de s’informer des risques éventuels d’aggravation ! Si les conditions se dégradent, je fais demi-tour !

Chaque saison a des conséquences sur vos vols qu’il ne faut pas négliger et la saison hivernale n’y échappe pas. A vous, en tant que pilote, d'utiliser les outils à votre disposition pour :

Bien cerner : l’utilisation de votre ULM, les conditions météo du moment, réviser vos procédures.

Bien adapter votre comportement de pilote à la situation, avoir conscience de la situation de votre vol.

En cas de détection de givrage carburateur, poussez rapidement et sans brutalité les gaz à fond et prenez une assiette à piquer afin d'augmenter la vitesse pour compenser la réduction de portance.

Dans tous les cas, rapprochez-vous de votre instructeur pour des explications plus détaillées.

Bons vols !

Louis Collardeau - Vice Président FFPLUM

Mathieu Farcy - Pôle Formation

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