La pressurisation, pourquoi et comment ?

En raison du manque d’oxygène en altitude, il ne serait pas possible de respirer dans les avions de ligne. Une seule solution : la pressurisation !

DC3-A320-pressurisation

Dans un précedent article « Pourquoi les avions volent-ils si haut ? », nous nous intéressions à la diminution de densité de l’air avec l’altitude. Nous avions représenté l’air comme étant composé de particules en suspension, moins nombreuses à mesure que l’on s’éloigne du sol.

Mais au fait, de quoi est composé l’air que nous respirons ?

Contrairement à ce que l’on pourrait imaginer, le composant principal de l’air n’est pas l’oxygène, qui arrive en seconde position, mais l’azote. Plus précisément, il est constitué à 78% d’azote et à 21% d’oxygène. Le 1% restant est un mélange de gaz rares, de dioxyde de carbone (le fameux CO2) et de vapeur d’eau.

Azote
Oxygène
Autres

Cette proportion est la même partout et quelque soit l’altitude à laquelle on se trouve !

Cela signifie qu’en altitude la proportion d’oxygène dans l’air est la même qu’au sol mais vu que l’air est moins dense, il y a donc moins d’oxygène, le gaz dont nous avons besoin pour respirer. C’est pour cette raison qu’il est plus difficile d’effectuer un effort physique au sommet des Alpes et qu’il devient tout simplement impossible de respirer au-delà d’une certaine altitude.

On peut alors imaginer différentes solutions pour palier à ce problème, comme de porter un masque qui permettrait d’apporter suffisamment d’oxygène aux poumons. Pourquoi pas, mais avouez que ce n’est pas super pratique au moment de déguster le délicieux biscuit qui vous a été servi ou quand vous devez aller aux toilettes… Ou encore la solution qui consisterait à ajouter de l’oxygène à l’air ambiant serait trop compliquée à mettre en œuvre et obligerait à emporter à bord de grandes quantités d’oxygène (donc du poids en plus, et une consommation de carburant plus élevée…).

Le système retenu est beaucoup plus simple dans le sens où il utilise ce que l’on a à portée de main : l’air extérieur !

Vu que le problème est la trop faible densité de cet air, celui-ci est compressé à l’intérieur de l’avion jusqu’à atteindre une densité d’air proche de celle au sol et permettant de respirer. En fait, on va « gonfler » l’avion comme un ballon de foot en faisant augmenter la pression à l’intérieur. Concrètement, des vannes vont laisser entrer plus d’air qu’elles n’en laissent sortir.

Pour avoir un ordre d’idée, pendant la phase de croisière la pression à l’intérieur de l’avion est équivalente à celle qui règne à 2000m d’altitude, comme sur les pistes de stations de ski alpines. Augmenter davantage la pression dans l’avion n’améliorerait pratiquement pas le confort des passagers mais la différence de pression entre l’extérieur et l’intérieur conduirait à des efforts trop importants sur la structure de l’avion.

Vous aurez compris que c’est à cause de la pressurisation qu’il est impossible d’ouvrir les portes ou les fenêtres d’un avion en vol : comme dans le cas du ballon de foot ou d’un pneu de voiture, la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur fait que l’on ne peut se permettre la moindre ouverture qui amènerait l’avion à se « dégonfler ».

Dans le cas peu probable où l’avion se « dégonflerait » quand même, les avions de ligne actuels sont programmés pour automatiquement présenter devant les passagers des masques à oxygène dès que la pression intérieure atteint celle équivalente à une altitude de 4200m.

En bref, la pressurisation compresse l’air extérieur afin de « gonfler » l’avion et de faire augmenter la pression à l’intérieur de celui-ci jusqu’à atteindre un niveau acceptable pour notre organisme. En fonction du type d’avion, soit les pilotes règlent manuellement la pression désirée dans la cabine, soit des ordinateurs effectuent le calcul automatiquement, pour le plus grand confort des passagers !

PS : Vous vous demandez peut-être (ou pas) quel est le rapport entre cet article et la photo qui l’illustre… Vous remarquerez  que l’avion au premier plan (un DC3) possède des hublots carrés alors que ceux de l’A320 à l’arrière sont ovales ! D’un côté le DC3 (mis en service en 1936) n’est pas pressurisé; de l’autre l’A320, avion de ligne moderne, dont la structure doit prendre en compte la différence de pression entre l’intérieur et l’extérieur dont nous parlions précédemment. Il s’avère qu’avec des hublots carrés, les parties les plus fragiles sont les coins : on a donc tout simplement enlevé les coins et c’est pour cette raison que les hublots des avions pressurisés ont des formes arrondies !

By | 2016-12-09T18:55:54+00:00 16 avril 2014|Technique|11 Comments

About the Author:

Pilote professionnel, instructeur et ingénieur aéronautique, je suis le fondateur du site "Comment ça vole ?" et me passionne pour la vulgarisation aéronautique ! Ca tombe bien, non ?

11 Comments

  1. Betty 17 avril 2014 at 14h02 - Reply

    Question idiote : le DC3 n’étant pas pressurisé il ne peut donc pas voler aussi haut que l’A320, c’est ça ? Donc il coûte plus en carburant et va moins vite aussi ?

    • Julien 17 avril 2014 at 14h49 - Reply

      C’est très intéressant au contraire ! Alors certes le DC3 vole moins haut et moins vite qu’un A320, mais ce n’est pas en raison de la pressu 🙂 C’est principalement en raison des moteurs (pour le DC3, de gros moteurs à piston, comme sur une voiture, au bout desquels sont montées des hélices; pour l’A320 des réacteurs) et de la forme de l’avion lui-même que le DC3 vole moins haut et moins vite. Ce que je veux dire c’est que le DC3 peut monter techniquement jusqu’à 7.000m d’altitude, altitude à laquelle on ne peut pas respirer sans assistance respiratoire (masque à oxygène ou pressurisation).

  2. steman 14 février 2015 at 22h35 - Reply

    si on doit faire faire des trajet de 4 h d’avion deux fois par semaine,y a t’il des dangers sur la sante,est-ce que certaines compagnie pressurise moins leur avion?

  3. legray 10 mars 2015 at 16h14 - Reply

    Les impacts pour la santé du vol en altitude (sous l’angle pressurisation)sont négligeable. La pression équivalente à 2000m est tout à fait compatible avec la biologie normale d’un être humain. Les pilotes (qui respirent l’air des passagers) sont tout à fait en bonne santé et leur état de conscience (dépendant de l’oxygénation) est un facteur de sécurité du vol très important donc cet aspect est réglementé et surveillé. Il est formellement INTERDIT de piloter avec une pression cabine correspondant à 12 500 pieds (3800m). Pourtant cela ne causerait sans doute pas plus que de faibles vertiges aux passagers les plus sensibles…
    A très long terme il est peut-être envisageable qu’une personne passant beaucoup de temps à une pression correspondante à 2000m (comme un douanier du Pas de la Casa à la frontière France Andorre) voit son taux de globule rouge augmenter un peu (c’est le principe de l’entrainement en altitude des athlètes. Il est même possible de vivre 24/24 (de la naissance à un age très avancé !) à une altitude (pression) de plus de 5000m : c’est ce que font les habitants (plus de 10 000 !) de La Rinconada (Pérou) ou Wenzhuan (Chine)…

    En revanche il y a une catégorie de personne à qui le vol en avion peut être FATAL (au sens mortel!) et heureusement ils sont généralement parfaitement informés: ce sont les plongeurs. Après une plongée il faut faire des paliers à la remontée et il ne faut pas prendre l’avion pendant 24h (ni monter énormément et rapidement en altitude). Il y a des procédures spécifiques pour les quelques personnes qui doivent faire l’un et l’autre…mais qui sont hors de propos ici!

    Toujours lié à la pressurisation, il y les risques de barotraumatismes. Cela correspond au fait que les gaz corporels se dilate quand la pression baisse et se comprime quand elle augmente. Le plus traditionnel est les oreilles qui se bouchent (le plus souvent à la descente) mais cela peut aussi faire mal aux tympans, aux sinus, aux boyaux, voire aux poumons. C’est généralement sans aucun impact chez 99% de la population adulte en bonne santé car descendre 2000m dans l’atmosphère c’est environ descendre 2.5m dans l’eau (piscine) et on descend BEAUCOUP plus vite dans une piscine… Les seuls cas de douleurs (voire de lésions bénignes) sont observé chez des très jeunes enfants, plus sensibles et dont tous les conduits internes d’équilibrage naturel ne sont pas encore complètement développés ou chez des personnes présentant des maladies (un bon rhume, une otite, une pneumonie …) ou des malformations (anomalies endogènes ou liées à des traumatismes type accidents, greffes…).

    Les autres impacts biologiques de la vie à très haute altitude sont liés au rayonnements ionisants qui sont un poil plus élevés avec des conséquences possibles…pour des pilotes ou des astronautes.

    En espérant avoir été rassurant !

    Bons Vols !

    • Abdouni 11 avril 2016 at 10h08 - Reply

      Bonjour,

      Nous sommes deux élèves en première année de classe préparatoire aux grandes écoles (filière PCSI-PSI) au lycée Joffre de Montpellier. Nous aimerions faire un TIPE portant sur l’aéronautique et notre première idée de sujet porterait sur les systèmes de pressurisation des avions.
      Nous aimerions savoir dans un premier temps s’il serait possible de modéliser ce système avec les moyens du lycée afin de créer des expériences et faire des mesures sur le système créé, ainsi qu’avoir des informations sur le système en général notamment pour le dossier que nous allons devoir présenter.
      De plus, si une modélisation du système ne semble pas réalisable, une orientation vers un autre système qui vous semblerait être plus exploitable pourrait nous être d’une grande aide !

      Cordialement,
      ABDOUNI Marya et BIEAU Clara

  4. Niamé 11 mai 2015 at 7h25 - Reply

    je souffre terriblement du typan, qui a été percé lors d un atterrissage… Je n étais pas vraiment enrhumé mais j avais fais de la piscine quelques heures auparavant …que faire alors que je dois continuer à prendre l avion d ici quelques jours et que mon typan ne s est pas reconstitué ?

  5. Romain 6 août 2015 at 21h30 - Reply

    Petite précision :
    Tous les avions actuels (a320 par exemple) sont pressurisés à 8000 ft (2400m).
    Les nouveaux avions (a350 par exemple) sont eux pressurisés à 6000 ft (1800m) pour améliorer le confort des passagers.

  6. Farid 16 novembre 2015 at 0h19 - Reply

    pour info je pense que le DC-3 c’est le premier avion pressurisé

  7. coucou 28 avril 2016 at 7h37 - Reply

    farid ,t’as rien compris ,relis le texte et tu sauras que le DC3 n’est pas pressurisé

  8. Francine 12 septembre 2016 at 21h19 - Reply

    Bonjour

    A chaque fois que je prend l’avion j’ai d’intenses chocs électriques qui partent du bas du dos et qui descend dans les jambes. C’est très douloureux et la seule chose qui m’aide c’est de rester debout.pas toujours possible. Cette situation dure depuis au près de 10 ans. j’ai maintenant reçu un diagnostique d’hernie et de sténose lombaire. Sachez que je suis tres a l’aise de prendre l’avion et je n’aie pas peur.

    Question: comme ces chocs électriques ne se produisent pas ailleurs ma question est.. Est-ce possible que ca ai un lien avec la pression de l’avion. Si oui un conseil?? Maintenant que j’y pense il me semble que ça se produit surtout en haute altitude

    Merci

    • Maximilien 7 octobre 2016 at 16h41 - Reply

      Bonjour Francine,

      Je connais peu de choses à la médecine mais je suis en M2 scientifique, je pense donc pouvoir aller de mon pronostic sans raconter trop de bêtises.
      Les articulations, notamment entre les vertèbres, contiennent notamment des gaz. C’est le déplacement de micro-bulles de gaz qui provoquent le craquement, des doigts ou de la cheville par exemple.
      Avec la diminution de pression, ce gaz se détend, prend plus de place, pour éventuellement appuyer sur les nerfs sensoriels, provoquant une douleur. Le fait de se mettre debout répartit probablement mieux ce gaz dilaté et n’appuie plus autant sur les nerfs.
      Peut-être que des séances de kiné pourraient améliorer ça… Mais je ne suis pas médecin !

Leave A Comment