Où les avions transportent-ils leur carburant ?

L'aile d'un avion moderne est une boîte creuse : deux longerons, les nervures, et le revêtement supérieur et inférieur forment un caisson structurel résistant à la flexion et à la torsion. En rendant étanches les jonctions avec un composé élastique, ce même caisson devient un réservoir sans parois propres, ce que les ingénieurs appellent un réservoir intégral. Il n'y a pas de réservoir en caoutchouc ou en métal ajouté : le carburant est en contact direct avec l'intérieur de l'aile. Cette solution permet de gagner du poids et d'utiliser un volume qui serait sinon vide, tout en laissant la cabine et les soutes libres pour les passagers et le fret. Sur un Airbus A320, les deux réservoirs d'aile et le réservoir central contiennent ensemble environ 24 000 L ; sur un Boeing 787-9, 126 000 L, presque entièrement dans l'aile.

Il y a une raison structurelle importante. En vol, l'aile soutient l'avion et tend à fléchir vers le haut ; le poids du carburant réparti sur toute l'envergure tire vers le bas et réduit le moment de flexion à l'emplanture, ce qui permet d'alléger la structure. C'est pourquoi les manuels exigent que le réservoir central soit consommé en premier, laissant le carburant des ailes pour la fin, et pourquoi le poids maximal sans carburant (MZFW) est une limitation certifiée : un avion avec une cabine pleine et des ailes vides subit des contraintes plus importantes qu'un avion avec des ailes pleines. Placer le carburant près du centre de gravité permet aussi de maintenir l'équilibre de l'avion sans grand changement au fur et à mesure qu'il est consommé.

Le réservoir central occupe le caisson de torsion qui relie les deux ailes sous le plancher de la cabine, entre les logements du train d'atterrissage. Sur les long-courriers comme l'A330, l'A340, l'A380 ou le 747-400, un réservoir de trim est ajouté dans le stabilisateur horizontal : pendant la croisière, le carburant est transféré vers l'arrière pour déplacer le centre de gravité vers l'arrière et réduire la traînée de compensation, puis il est ramené vers l'avant avant la descente. Certains modèles, comme l'A321 longue portée ou les 737 d'affaires, intègrent des réservoirs auxiliaires dans la soute. Les chasseurs et avions militaires transportent également des réservoirs externes jetables sous les ailes et le fuselage, et reçoivent du carburant en vol via des sondes ou des perches de ravitaillement.

Chaque réservoir dispose de pompes électriques immergées qui alimentent les moteurs, de vannes d'interconnexion permettant à n'importe quel moteur de recevoir du carburant de n'importe quel réservoir, de sondes capacitives qui mesurent la quantité, et de systèmes de ventilation qui préviennent les conditions de surpression et de dépression. Depuis l'accident du TWA 800 en 1996, les réservoirs centraux des avions neufs intègrent également un système d'inertage qui remplit l'espace vide d'air pauvre en oxygène pour empêcher l'inflammation des vapeurs.