Pourquoi les avions volent-ils en zigzag ?

Sur une carte de suivi des vols, un avion commercial trace rarement une ligne nette entre deux villes, et derrière ces coudes se cachent souvent plusieurs facteurs sans rapport entre eux. Le premier est la carte elle-même. Le chemin le plus court entre deux points d'une sphère est un grand cercle, et dans la projection Mercator plane utilisée par la plupart des applications, ce chemin apparaît comme un arc qui se courbe vers le pôle. Un vol de Londres à Los Angeles qui semble beaucoup dévier au-dessus du Groenland suit en réalité la route directe.

Le second facteur est la structure des routes. Les aéronefs déposent un plan de vol construit à partir de points de repère et de voies aériennes publiés, et ce réseau de points ne coïncide pas toujours avec la trajectoire directe. En traversant un océan, les vols suivent des routes organisées redessinées chaque jour pour exploiter le courant-jet ou éviter un vent contraire ; un chemin plus long à travers un air qui se déplace plus vite peut économiser carburant et temps. Au-dessus des terres, l'espace aérien militaire, les frontières nationales et les zones terminales encombrées dévient aussi les routes sur les côtés.

Les virages les plus brusques sont souvent dus au mauvais temps. Les pilotes utilisent le radar de bord pour éviter les cellules orageuses, et une déviation de 20 à 40 km (10-20 NM) autour d'une ligne d'orages paraît un grand détour quand elle est dessinée à l'échelle continentale. Les zones de turbulence, de givrage ou de cendres volcaniques signalées sont évitées de la même manière. Les contrôleurs aériens donnent aussi des caps, appelés vecteurs, pour ordonner les arrivées ou maintenir deux aéronefs séparés, et chaque instruction ajoute un petit coude.

Près d'un aéroport, le schéma devient délibéré. Une attente (holding) est un circuit en forme de piste de course volé en attendant un tour d'atterrissage, et une approche inclut généralement une étape vent arrière, une étape de base et un virage vers l'étape finale, ce qui ressemble à un zigzag vu d'en haut.

Certains aéronefs volent réellement en allers-retours délibérément. Les vols de topographie et de cartographie tracent des lignes parallèles, un schéma connu comme « tondre le gazon », pour que les caméras ou capteurs couvrent une zone de façon systématique. Les aéronefs de recherche et sauvetage font de même pour ratisser la mer. Les vols d'essai, les vols de calibration des aides à la navigation et les missions d'entraînement produisent aussi des boucles et des virages ordonnés. Les chasseurs et les aéronefs de voltige manœuvrent par nature, et un avion commercial qui tourne à plusieurs reprises à basse altitude peut être en train de brûler du carburant pour redescendre à son poids maximal d'atterrissage avant de revenir pour un problème technique.

Observez le contexte : une courbe douce, c'est de la géométrie, un groupe de petits virages près d'orages, c'est du mauvais temps, et une grille ordonnée au-dessus de la mer, c'est quelqu'un qui cherche quelque chose.