Particularités Concorde

Ce document rédigé par Yves Pecresse, Commandant de Bord Concorde, résume les principales caractéristiques d'exploitation et les particularités de cet avion hors du commun.

Mise en route

Le Concorde n'a pas d'APU. Les réacteurs démarrent à l'aide d'air comprimé. Il n'y a pas d'intercom pneumatique entre les deux ailes.
Il faut donc au minimum démarrer un GTR sous chaque aile avec des groupes de parc électriques et pneumatiques avant le push back. Les deux derniers GTR pouvant être démarrés de façon autonome.
Roulage
Les GTR sont des simple flux d'ancienne génération dotés, au ralenti, d'une poussée résiduelle importante.
Les freins ont des disques et des parties fixes en carbone qui chauffent rapidement.
Le décollage doit être entrepris avec des températures freins inférieures à 150°C.
Donc, même à masse maxi, le roulage dans une file d'avions conduit à un échauffement excessif des freins. Il est souhaitable de faire rouler l'appareil sur des taxiways dégagés quand cela est possible.

Bien que l'envergure ne soit que de 25m, la longueur du fuselage dépasse 60m. La roulette de nez est 15m en arrière des places pilote.
Il est donc facile à insérer dans un parking étroit; par contre plus encore que pour un avion conventionnel, les virages de plus de 90° à angle aigu sont difficiles à réaliser.

Subsonique à masse faible (vols locaux)

Le Concorde dispose de quatre post combustion qui augmentent la poussée de 25%. 4 PC équivalent à un cinquième réacteur.
Elles sont utilisées au décollage. La durée maximale d'utilisation continue est de 15 min. Elles sont nécessaires à l'accélération entre M.95 et M1.7. Sur un décollage à masse élevée, la PC est coupée après le décollage et rallumée à M.95.
S'il est possible d'accorder une clearance de montée continue dès le lâcher des freins jusqu'au bloc d'altitude supersonique, c'est-à-dire au dessus du FL430, l'appareil pourra conserver la PC allumée après le décollage et atteindre M1.7 au niveau de vol 430 avant les 15 min.
Sans garantie de montée continue, la PC devra être coupée après le décollage pour ne pas dépasser les 15min d'utilisation: les performances de montées seront moins bonnes.

Paliers subsoniques et accélération

L'appareil peut être amené soit pour des impératifs de contrôle, soit parce qu'il survole une région habitée à faire un palier à vitesse subsonique. Il vole alors à M.95 et se comporte comme un avion conventionnel avec un plafond de sustentation et une altitude optimale de vol fonction de sa masse instantané

Masse (en tonne)
Plafond Sustentation
Plafond Optimum
180
FL 340
FL 260
160
FL 350
FL 270
140
FL 370
FL290
110
FL 410
FL340

Le vol au plafond est, en pratique, irréalisable car il oblige pour accélérer vers M2 à redescendre.
Quand l'accélération est possible, elle ne peut se faire qu'en montée continue, la traînée transsonique ne permettant pas le palier. L'apparition des ondes de choc sur la voilure annule la notion de plafond de sustentation; s'y substitue le plafond de propulsion fonction de la poussée disponible.
La limite est en fait l'altitude maxi certifiée en opération: FL600.
Ainsi après un décollage à pleine charge le Concorde ne pourra pas accepter de palier, disons au dela du FL310; par contre il pourra accepter une clearance vers le FL600 qui sous-entend une accélération.
Entre M.95 et M1.3, l'accélération et le vario seront faibles en raison de la forte traînée transsonique, les performances s'améliorent ensuite.
Le vol étant conduit strictement à VMO, les niveaux de passage des diffèrent Mach seront toujours les même: M1- FL 295, M1.15 - FL 340, M1.40 - FL 390; M1.70 – FL 430, M2 - FL 502.
Le Concorde ne peut donc voler à Mach 2 qu'au dessus du FL 502.

Croisière

Elle est conduite à puissance maxi croisière des GTR et à la limite la plus basse des trois paramètres suivants:
- VMO
- Mach 2
- TMO
TMO est la température cellule maxi acceptable due à l'échauffement cinétique. Elle est de 127°C et est atteinte rapidement dès que l'atmosphère est ISA +5°C.
La croisière sera donc constamment ascendante quand l'avion s'allège; parfois descendante si l'atmosphère se réchauffe. Ce qui conduit à une clearance non pas en FL mais en "bloc altitude" en général 430 à 600 au gré des paramètres ci-dessus.
Tout palier imposé, s'il est techniquement réalisable, se fera au détriment de la consommation. La croisière a M 2 c'est: TAS 1150 kts soit 2150 Km/h soit 20 nm/min soit 600m/s.
Aucun avion militaire ne peut aller aussi loin aussi vite. Le rayon de virage est de 35nm soit 70nm pour un demi-tour.

Descente

Elle s'effectue en deux paliers:
- une décélération en palier du dernier niveau acquis en croisière à M 2 jusqu'à 380kts
- une descente à IAS constante 380kts
L'ensemble jusqu'au sol, prend de 180 à 200 nm. Une fois la décélération entamée, l'appareil ne peut plus faire de palier avant d'atteindre son FL d'accrochage subsonique soit à poids léger le FL 410 maxi.
La descente subsonique s'apparente à celle des appareils classiques:
- vitesse optimale 380kts
- vario moyen 3500 ft/min
En cas de nécessité, il est possible, entre 30 000 ft et 3000 ft, de passer deux reverses en vol ce qui fait plus que doubler le taux de descente. On obtient 8000 à 9000 ft/min.

Approche et atterrissage

Comme expliqué plus haut, le Concorde consomme beaucoup de carburant et en embarque relativement peu. En approche intermédiaire, la vitesse optimale est de 380 kts, jusqu'à 300 kts la consommation augmente peu.
En dessous, l'assiette et la traînée augmentent rapidement ainsi que la consommation. L'inconfort dû à l'assiette et aux vibrations cellule générées par les tourbillons aérodynamiques également, surtout en dessous de 250 kts.

Vitesse en kts
Assiette
Consommation T/h
250
12
210 14
190 11° 16


eEn attente, compte tenu de l'augmentation de la traînée en virage forte sur un delta, on consomme 1T pour 4min de vol. La réserve à l'arrivée est en général inférieure 4T.
La vitesse minimale dévolution est de 210 kts.
Pour des raisons de régulation moteur, l'avion ne peut pas maintenir 220 kts, c'est 210 kts ou 230 kts.
L'interception du glide se fait à 190 kts. La finale se fait à 160kts.
Les minima et la limitation vent sont semblables aux autres avions. L'appareil est CAT III.
Les freins ayant une très bonne efficacité, il s'arrête court. En utilisation normale, une piste de 2200 m est suffisante.
La remise des gaz ne pose pas de problème, sauf avec deux GTR arrêtés; dans ce cas elle ne peut être effectuée en dessous de 500 ft.

Particularités du départ de CDG vers JFK

Sur l'atlantique les Concordes n'utilise pas les tracks MNPS. Il existe 3 routes Concorde préétablies, le vent n'étant pas un facteur aussi important que pour les appareils subsoniques.
La route la plus au nord s'appelle SM. Elle est voisine de l'orthodromie et va d'Est en Ouest. Une route 1° plus au sud SN va d'Ouest en Est. Une troisième route 1° plus Sud que SN est SO. Elle est à double sens et sert de route de délestage aux deux autres. Etant au Sud de l'orthodromie elle est plus longue.
En raison d'impératifs commerciaux, les deux Concorde AF et British partent à des heures voisines de Paris et Londres pour New York. Si nous sommes à l'heure, sans créneau ni attente avant le décollage, le décollage peut s'effectuer 2à min environs après l'heure bloc (11h00) et nous pouvons obtenir SM.
Si nous sommes en retard ou bloqués par le trafic plus de 2à min, les anglais qui gèrent l'entrée océanique, donnent la préférence à leur Concorde et nous déroutent sur SO. Ceci nous fait perdre 1à min et surtout 2T de carburant. Ces deux tonnes représentent souvent la réserve que l'on espérait à l'arrivée.

Bang

Dès qu'il a passé M1, l'appareil traîne une onde ce choc dont la trace au sol s'étend 25nm de part et d'autre de sa trajectoire. Il ne peut donc voler en supersonique à moins de 25nm d'une cote. Au départ, le vol océanique sera donc subsonique. Au retour d'un vol océanique la décélération sera conduite pour amener l'appareil à un Mach inférieur à 1 à plus de 25nm de la cote. C'est une des raisons qui font qu'une accélération ne peut être ni retardée ni interrompue. Les dégâts occasionnés par un survol supersonique de Concorde peuvent être importants, surtout si l'altitude n'est pas élevée et le Mach en régression.
Ils sont aggravés par des manœuvres latérales ou verticales qui focalisent les ondes de choc.

Les pannes

Une panne conduisant à réduire ou arrêter un moteur oblige l'appareil à décélérer et à descendre immédiatement s'il est supersonique.
S'il navigue dans un couloir supersonique d'accélération (la Manche par exemple) il devra avant de faire demi tour décélérer en dessous de M1 pour ne pas propager le Bang en dehors du couloir.
De même que sur 4 moteurs, il existe des niveaux plafond et optimum 3 et 2 GTR. Sur 3 GTR le Concorde vol subsonique à M.95 et à:

Masse (en tonne)
Plafond Sustentation
Plafond Optimum
160 FL 270 FL 260
140 FL 310 FL280
110 FL 370 FL340

Sur deux GTR il vole subsonique à M.80 et à:

Masse (en tonne) Plafond Optimum
160 FL 120
140 FL160
110 FL210

Une panne de deux groupes de conditionnement d'air (sur 4) amène une réduction du Mach de croisière en dessous de 2, l'échauffement de la cabine dû à l'échauffement cinétique de la cellule de pouvant plus être contré.
Plus généralement, chaque fois que la croisière est menée à un Mach inférieur à 2, la consommation augmente réduisant la réserve à l'arrivée.
LA vidange carburant s'effectue à la cadence de 2T/min soit environ 25min pour un appareil ayant décollé avec le plein.
Un appareil arrivant en zone terminale avec peu de carburant déclarera carburant mini pour 8,5T, ce qui à CDG correspond au minimum pour aller à Orly.
En emergency pour 6T soit 2àmin de vol à faible vitesse.

Caractéristiques de l'appareil

Longueur 62m
Envergure 25m
Hauteur drive 12m

Surface alaire 358m²
Charge alaire au décollage à pleine charge 500kg/m²

Masse à vide 80T
Masse maxi 184T
Carburant maxi 96T
Passagers 100
Equipage 3+6

Poussée au décollage avec PC 70T
Consommation au décollage 80T/h
Consommation en accélération transsonique 40T/h
Consommation en croisière à M2 22 à 25T/h

Echauffement cinétique à M2 environs 120°C avec -56°C à l'extérieur
Plafond en utilisation normale FL600
VMO subsonique évolutive en fonction de la masse lourd 400kts
léger 380kts

VMO supersonique évolutive en fonction du FL, 400 à 530 kts
MMO Mach 2.02
Meilleur finesse subsonique vers 300kts
Meilleur conso/distance supersonique vers M2

Lexique

APU: auxilary power unit, générateur installé sur les avions afin de fournir air comprimé et électricité
GTR: groupe turbo réacteur
ft: pieds mesurés, 1000 ft # 300m
nm: nautical miles 1 nm # 1,8 km
FL: flight level, niveau de vol exprimé en centaines de pieds (ft) FL 600: 60 000 ft
Mx: nombre de mach x
VMO:vitesse maxi en opération
MMO: Mach maxi en opération

Pofiles de vol