Recherche sur une aviation plus écologique

Procédures d'approche optimisées

4 déc. 2020 | REMIGIUS NIDERÖST

Contrairement aux idées reçues, les avions font également du bruit en phase d’approche, ce qui est souvent sous-estimé. Un projet de recherche auquel participe l'Empa a montré qu'il est tout à fait possible de réduire ces nuisances sonores, et d'éviter les approches particulièrement bruyantes, tout en réduisant la consommation de carburant. À l'avenir, les pilotes recevront un soutien logiciel pour les aider à mieux gérer les relations complexes entre le contrôle du trafic aérien, la mécanique du vol et l'impact environnemental.

/documents/56164/15278172/Dynkat+Stopper/e7c7d5c8-1024-45c0-9d9a-b4c333a35150?t=1607074035123
Au cours des deux prochaines années, DYNCAT analysera l'impact des réglementations actuelles sur la charge de travail des pilotes, la sécurité et l'environnement (consommation de carburant, CO2, bruit). Image: istock

Les automobilistes seront formés à la "conduite anticipative" même pendant les cours de conduite, afin d'éviter autant que possible les manœuvres d'accélération et de freinage inutiles. Conduire avec prévoyance permet d'économiser du carburant, d'éviter le bruit inutile et de prévenir certaines situations dangereuses. Non seulement sur la route, mais aussi dans les airs, il y a beaucoup à gagner à "voler par anticipation". Cela permet notamment d'économiser du kérosène et de réduire les émissions de CO2, tout en réduisant le bruit. Dans les opérations actuelles en phase d’arrivée, il est fréquent que les instructions du contrôle aérien donnent au pilote la direction, l'altitude et la vitesse à suivre, l’éloignant de son plan de vol habituel. Cependant, pendant cette phase de vol, c'est aux pilotes qu'il revient de réduire la poussée et d’étendre ses configurations aérodynamiques et trains d’atterrissage aux meilleurs moments. La force et la direction du vent ne sont connues que pour la piste elle-même, mais pas pour l'ensemble de la trajectoire d'approche si l’avion est amené à quitter son plan de vol. Cela signifie que les pilotes n’ont pas toutes les informations pour rendre l’approche aussi "douce" et optimale que possible. Parfois, cela conduit à réduire la vitesse, par exemple avec des aérofreins, et ensuite appliquer un peu plus de poussée. Cela génère plus de bruit, mais aussi une augmentation de la consommation de carburant et des émissions de CO2.

Une approche plus silencieuse grâce au système d'assistance au pilote

Ces dernières années, le Centre aérospatial allemand (DLR) a donc développé un nouveau système d'assistance qui utilise un écran dans le cockpit pour montrer au pilote les mesures exactes à prendre pour une approche à faible bruit/consommation. Le nouveau système, appelé LNAS ("Low Noise Augmentation System"), a été testé par le DLR en septembre 2019 dans le cadre d'un projet de recherche commun avec la Fondation suisse SkyLab et l'Empa à bord de l'avion de recherche «ATRA» (Advanced Technology Research Aircraft) lors de 90 approches de l'aéroport de Zurich. Les résultats des essais en vol évalués à Zurich ont été positifs : il a été possible d'éviter des approches particulièrement bruyantes, le niveau de bruit moyen a été réduit et, extrapolé à la flotte suisse d'A320 (2017), des économies annuelles de 3000 tonnes de kérosène et de 9000 tonnes de CO2 ont été calculées. À moyen terme, le LNAS doit être intégré en tant que solution industrialisée dans le système de gestion des vols des avions de ligne réguliers, le Flight Management System (FMS).

Projet de recherche européen DYNCAT

Depuis juillet 2020, le DLR coordonne le projet de recherche avancée DYNCAT ("Dynamic Configuration Adjustment in the Terminal Manoeuvring Area"), auquel participent, outre les partenaires de recherche existants, Swiss International Air Lines et le groupe THALES. Cette recherche, financée dans le cadre des programmes européens "Horizon 2020" et SESAR ("Single European Sky ATM Research Programme"), a pour but de permettre des profils de vol plus écologiques et plus prévisibles, notamment à l'approche. L'accent est mis ici sur le soutien aux pilotes dans la gestion de la configuration aérodynamique de l’avion et l'analyse de l'influence des instructions des contrôleurs. 

Au cours des deux prochaines années, DYNCAT analysera donc l'impact des réglementations actuelles sur la charge de travail des pilotes, la sécurité et l'environnement (consommation de carburant, CO2, bruit). Des propositions de modification des procédures à bord et au sol seront élaborées et les exigences techniques et réglementaires nécessaires seront identifiées. En outre, le potentiel écologique et économique des améliorations proposées sera démontré en simulant et en testant une nouvelle fonctionnalité d’aide au pilotage prototypée dans un système de gestion de vol (FMS) réel. Les tests seront effectués et évalués par des pilotes externes à l'aide de la plate-forme de test de Thales. En outre, les tests effectués dans le simulateur permettront déjà de générer  des trajectoires réalistes, qui seront directement introduites dans le programme de simulation du bruit des avions "sonAIR" pour évaluer la réduction de l’empreinte sonore.

L'accès aux enregistrements des données réelles des opérations de vol, aux instructions du contrôle aérien, aux données météorologiques et aux mesures de bruit pour un grand nombre d'opérations dans l'espace aérien suisse, d'une part, et la mise en œuvre des fonctionnalités améliorées sur une plate-forme d'essai industrielle, d'autre part, permettent d’avoir une grande confiance et de garantir la pertinence des résultats.


Rédaction / Contact médias

Remigius Nideröst
Communication
Tél. +41 58 765 4598


Liens

Further information about the DYNCAT project on the SESAR website

Additional technical information

This project has received funding from the SESAR Joint Undertaking under the European Union's Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 893568.

Project partners:
German Aerospace Center (DLR)
Swiss International Air Lines
THALES AVS FRANCE
Swiss SkyLab Foundation


Follow us
            

Audio

Dans le podcast, Oliver Süess parle avec le chercheur en acoustique Kurt Heutschi du silence absolu et de la chambre anéchoïque de l'Empa. Podcast "5 minutes de silence" à écouter sur Spotify, Apple Podcast et podcastlab.ch, 18:47 min.