Journée technique du STAC - 17 juin 2011

Résumés et supports des présentations

Session environnement et aménagement durable

Logiciel d’élaboration de plans de servitudes aéronautiques

Frédéric FUSO - STAC, Stéphane DAVID - CGx AERO in SYS

Les servitudes aéronautiques sont des volumes permettant de limiter les constructions autour de l’aérodrome (en surface comme en hauteur) afin d’assurer à la fois la sécurité des mouvements d’aéronefs ainsi que la possibilité d’évolution pour la plate-forme.

Le STAC est chargé de l’établissement des dossiers de servitudes aéronautiques pour les aérodromes d’intérêt national et les aérodromes militaires. Le STAC est par ailleurs organisme ressource et tête de réseau pour les services de l’État s’occupant des servitudes d’aérodromes n’étant pas d’intérêt national.

Face à la forte demande de révision de plans, consécutive à la parution d’un nouvel arrêté encadrant la production de ces dossiers, il est apparu nécessaire de disposer d’un logiciel permettant d’automatiser la production des dossiers de servitudes aéronautiques.

Par ailleurs, dans un contexte de généralisation d’usage des systèmes d’information géographiques (SIG) pour l’instruction des dossiers d’urbanisme, le futur outil devra produire des versions numériques des dossiers dans des formats compatibles avec les logiciels actuellement utilisés et se doit d’être évolutif.

Suite à un appel d’offres, la société CGX AERO in SYS, partenaire d’ESRI – référence mondiale en termes de SIG – et concepteur du logiciel GEOTITAN, a été désignée pour l’élaboration du logiciel.


Impact des champs photovoltaïques sur et aux abords des aérodromes

Pierre THÉRY - STAC, Bronislaw KAPITANIAK - expert ergonome

Le déploiement des énergies propres et renouvelables est une des priorités de la politique énergétique française. Ainsi, de nombreux projets photovoltaïques voient le jour et un nombre croissant d’installations sont programmées à proximité d’aérodromes. De part leur conception, les panneaux solaires sont susceptibles de réfléchir la lumière solaire et à ce titre, la DGAC s’est interrogée sur les risques d’éblouissement pour les pilotes et les contrôleurs. Le STAC a été chargé d’étudier ces possibilités d’éblouissement.

L’étude réalisée a permis de caractériser les mécanismes d’éblouissement dont il faut se prémunir (réduction de la perception du contraste par l’oeil) et a ainsi proposé des zones où l’éblouissement doit être évalué. Une seconde étape, expérimentale, menée à Avignon avec le concours du ministère de la Défense, du groupement SOLERO et de l’aéroport d’Avignon, a validé l’existence d’un danger d’éblouissement pour certains types de panneaux solaires et la disponibilité, sur le marché, de panneaux dont la conception permet de réduire le danger.

Il est à noter que l’Agence Européenne pour la Sécurité Aérienne s’intéresse à la problématique. Ces travaux européens seront alimentés par l’étude menée par la DGAC et le STAC.


Simulation numérique d’optimisation environnementale du roulage à Paris-Charles-de-Gaulle

Alexandre GAMA - STAC, Nicolas VUONG - CIMPA (pour AIRBUS SAS)

Le roulage au sol des avions est une cause d’émissions polluantes (NOx, HC, CO, particules, métaux lourds) et de contribution à l’effet de serre (CO2), aggravées par la surconsommation énergétique lors du roulage (rendements très faibles des réacteurs).

Sollicitée par Airbus, la division Capacité et simulation du STAC a réalisé en 2010 une étude par simulation numérique des mouvements sur un grand aéroport portant sur l’impact de nouveaux systèmes de roulage moins polluants, mais également moins puissants et donc moins performants en accélération et en vitesse que ne le sont les moteurs d’aéronefs au roulage.

Avec ses 200 kilomètres de chaussée aéronautique et près de 1 500 mouvements par jour, l’aérodrome de Paris-Charles-de- Gaulle est la plate-forme idéale pour une telle évaluation de l’impact sur l’écoulement du trafic qu’aurait la présence d’avions équipés de dispositifs de roulage plus écologiques parmi des avions non équipés et roulant en utilisant leurs moteurs.

L’étude évalue les impacts de ces nouveaux systèmes de roulage suivant la proportion d’avions des familles A320 et B737 qui en seraient équipés.


Gestion environnementale des produits de dégivrage et de déverglaçage : point d’étape sur le programme rhizosphères

Benoît MARS - STAC, Frédéric MOUGIN - ADP

Les opérations aéroportuaires de viabilité hivernale répondent à des objectifs de maintien d’un haut niveau de service aéroportuaire et de sécurité aérienne compatibles avec les exigences de trafic aérien. Elles requièrent la mise à disposition de moyens techniques et humains efficaces et l’utilisation de produits chimiques destinés au dégivrage/antigivrage des avions, et au déverglaçage des aires de manoeuvre et de trafic.

Compte tenu de l’importance des volumes de fondants utilisés lors des hivers les plus rigoureux, la gestion de ces effluents aéroportuaires et leur devenir dans l’environnement posent de véritables problèmes vis-à-vis de l’environnement et des milieux naturels, qu’ils soient superficiels ou souterrains.

Afin d’aider les gestionnaires aéroportuaires français dans la gestion de leurs effluents pluviaux en période hivernale, le STAC a initié avec l’appui de la Direction régionale et interdépartementale de l’équipement et de l’aménagement d’Île-de-France (Direction de la politique scientifique et technique, département ville durable), des aéroports de Strasbourg, Bâle-Mulhouse et Orly, et du laboratoire d’Aéroports de Paris (INAX), un programme d’études sur l’optimisation des processus de biodégradation des produits dont les principaux enseignements permettent aujourd’hui le développement innovant de filtres plantés, ou rhizosphères, destinés notamment au traitement des pollutions hivernales.


Session chaussées aéronautiques

Méthode rationnelle de dimensionnement des chaussées aéronautiques

Jean-Noël THEILLOUT - STAC, Dr. Navneet GARG - FAA

La méthode rationnelle de dimensionnement est utilisée depuis plus de trente ans dans le domaine routier en France.

Contrairement à la méthode CBR, actuellement utilisée pour les chaussées aéronautiques, cette méthode permet de mieux prendre en compte le comportement des matériaux composant les couches de chaussées. Il est ainsi possible de mieux optimiser leur utilisation.

Elle permet également de mieux appréhender l’influence de la géométrie des trains d'atterrissage sur les différentes couches de chaussées. Une comparaison est faite avec la méthode de dimensionnement proposée par la FAA et diffusée par le logiciel FAARFIELD


Nouvelle méthode d’auscultation structurelle des chaussées : utilisation du HWD

Michaël BROUTIN - STAC, Jean-Michel SIMONIN - IFSTTAR

L’auscultation structurelle des chaussées aéronautiques repose historiquement en France sur l’utilisation d’un exemplaire unique de la remorque de portance du STAC, appareil de mesure permettant d’étudier le comportement des chaussées sous chargements répétés, par application de cycles de chargements quasi-statiques. La concession des aéroports civils a amené le STAC, organisme certificateur, à étudier l’outil HWD, qui est l’appareil de référence dans le monde pour la mesure de portance des chaussées aéronautiques.

La première partie de la présentation décrit le protocole opérationnel d’auscultation d’une plateforme à l’aide du HWD, ainsi que la modélisation innovante utilisée pour l’exploitation des résultats.

La seconde sera une réflexion sur la place du HWD au sein des outils d’auscultation. Ses avantages et inconvénients seront soulignés. Les principaux outils alternatifs, et/ou complémentaires d’auscultation seront présentés.


HighTire Pressure Test

Sandrine FAUCHET - STAC, Camille SAGUÈS - AIRBUS SAS

En partenariat avec le STAC, le LCPC, le LRPC de Toulouse, les sociétés Michelin et Vancouver2, Airbus a mené un programme expérimental visant à étudier l’influence des pressions de gonflage des pneumatiques sur l’orniérage des couches de roulement en matériaux hydrocarbonés.

Il a été réalisé une planche expérimentale sur le site de l’aéroport de Toulouse- Blagnac. Elle est constituée de sept sections représentatives chacune de structures de chaussées souples couramment mises en œuvre dans le domaine aéronautique. Un simulateur permet de solliciter la planche simultanément à 15 et 17,5 bars et à 28,7 et 33,2 tonnes.

Les sept sections tests ont été instrumentées pour mesurer les déformations réversibles, ainsi que les déplacements réversibles et permanents (ornières). Les structures de chaussées ont été dimensionnées selon les règlements français pour 10000 passages d’un avion 747-100. Les tests ont en fait été menés au-delà, jusqu’à ce que la profondeur des ornières soit incompatible avec l’utilisation du simulateur. L’exposé présentera les résultats de ces tests, il abordera également les résultats obtenus par la FAA qui a mené une expérimentation similaire.


Automatisation des relevés de dégradations

Régis BOST - STAC, Thibaut NOËL - CETE NC

Dans le cadre du suivi des chaussées aéronautiques, des relevés visuels sont réalisés pour caractériser l’état de la chaussée. Ces relevés, qui actuellement sont exécutés à pied par des opérateurs, peuvent être une source de gêne occasionnelle pour l’exploitation de la plateforme.

Pour répondre à cette problématique, le STAC a engagé une démarche, en partenariat avec le Laboratoire régional des Ponts et Chaussées de Rouen, pour rechercher une méthodologie permettant d’effectuer les relevés de manière automatisée. Dans un premier temps il s’est appuyé sur des outils existants puis il a testé de nouveaux matériels.

Après un test, non concluant, des matériels Aigle RN, utilisé par le Ministère pour des relevés automatiques de dégradations sur les routes nationales, un second test de matériel (caméra INO avec restitution 3D) a été réalisé en 2010.


Session sécurité

Sécurité des logiciels ATM versus certification des logiciels embarqués

Frédéric LE TENNIER - STAC, Pantxoa AORENA - DGA

Les logiciels constituent désormais une part essentielle des systèmes de contrôle aérien et des systèmes embarqués dans les aéronefs.

Dans le domaine des aéronefs, les avionneurs et les autorités de certification ont commencé à prendre en compte les logiciels dans leurs démonstrations et études de sécurité à partir des années 1980/1990, et ce de manière progressive et dans le même temps que les logiciels commençaient à apparaître dans les systèmes embarqués critiques.

Dans le domaine ATM, la situation est sensiblement différente, puisque les systèmes de contrôle aérien ont dès leur origine, dans les années 1960, intégré des logiciels. En revanche, l'obligation règlementaire de formalisation des études et démonstrations de sécurité ATM, et de leur surveillance par une autorité indépendante des Prestataires de Service de Navigation Aérienne ne date que de moins de 10 ans, et la prise en compte spécifique des logiciels dans ce contexte de moins de 3 ans.

Cette présentation exposera les différences qui peuvent exister aujourd'hui dans les modes de prises en compte et dans la surveillance de la sécurité des logiciels, entre le domaine ATM et le domaine des aéronefs civils.


Cartographie évolutive d’une plate-forme en conditions météorologiques dégradées

Jonathan GERTHOFFERT - STAC, Marc HUAULT - SA TOULOUSE BLAGNAC, Jérémie AZAM - LRPC Toulouse

La surveillance de l’état de surface des pistes lors des épisodes météorologiques dégradés (pluie, neige, verglas) et l’information sur cet état sont essentielles pour assurer la sécurité des opérations aériennes. Une bonne connaissance des infrastructures constitue une aide pour l’exploitant dans la gestion de ces événements.

La cartographie est un outil permettant d’accéder aux informations relatives à l’état de surface des pistes de manière plus efficace, notamment grâce à :

Cette cartographie est régulièrement enrichie suite aux observations réalisées par les personnels en charge de l’évaluation de l’état de surface pendant les épisodes météorologiques. Elle devient alors un outil privilégié pour capitaliser l’expérience acquise dans la gestion de ces événements.


Système dynamique de mesure photométrique de balisage aéroportuaire

Vincent SIMONNET - STAC

Le balisage d’un aérodrome est constitué de centaines à plusieurs milliers de points lumineux qu’il convient de maintenir en bon fonctionnement. Un feu sali ou endommagé perd rapidement ses performances et devient moins visible.

Le nombre de feux à vérifier rend impossible toute méthode utilisant des instruments de mesure de poing. Aussi les industriels ont-ils développé des systèmes embarqués sur des véhicules de pistes, qui parcourent le balisage et dressent ainsi le bilan des performances photométriques des feux de pistes et de voies de circulation. Un axe de piste est ainsi évalué en moins de 5 minutes, alors qu’il faut compter au moins le triple pour la même mesure sur un seul feu par deux individus munis d’un luxmètre portable.

Le STAC s’est engagé dans une démarche de vérification des capacités de ces systèmes par des évaluations sur site aéroportuaire, de nuit, mais également par des mesures en laboratoire. L’accompagnement de l’utilisation de ces systèmes garantit l’amélioration du niveau de sécurité sur les aérodromes.


Session sûreté

La simulation numérique appliquée à la sûreté : projet DESCARTES

Jean-Bernard RAVENEL - STAC, Laurent THAMIÉ - CEA GRAMAT

Le STAC, en association avec le CEA, le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives, avait conduit des études dans les années 90 pour évaluer la vulnérabilité des aéronefs face aux explosifs. À cette époque, l’étude de vulnérabilité était focalisée sur des explosifs placés en soute à cause de l’attentat de Lockerbie.

Cependant, depuis la tentative d’attentat déjoué à Londres en 2006 et des événements plus récents, nous savons que les explosifs dits artisanaux constituent une vraie menace pour le transport aérien, qu’ils peuvent être utilisés en cabine, et même être préparés en cabine.

L’évolution de la menace doit être prise en compte en accroissant nos connaissances sur les explosifs artisanaux, et sur les effets des explosifs en cabine.

En 2009, le STAC a lancé un nouveau projet, appelé le projet Descartes, dont le principal objectif est de déterminer la quantité minimale d’explosifs nécessaire en cabine pour provoquer des dommages catastrophiques à l’aéronef. Ce projet comprend des aspects de modélisation des dommages et des tests grandeur nature dans un fuselage pressurisé. La modélisation et les expérimentations sont conduites par le CEA de Gramat.


Scanner corporel à ondes millimétriques

Daniel MUSSET - STAC, Johanna FITE - ANSES

Le transport aérien est l’objet d’actes de malveillance. Durant ces dix dernières années, on a pu relever différentes formes d’attentats ou de tentatives d’attentats pour lesquels la communauté internationale se doit de trouver les ripostes les plus appropriées. La sûreté du transport aérien réside dans la mise en place d’une combinaison de mesures, de moyens humains et matériels en vue de prévenir les actes d’intervention illicite.

Dans ce contexte d’évolution perpétuelle de la menace, les États sont conduits à fixer des spécifications techniques visant à améliorer les technologies de détection éprouvées et à rechercher de nouvelles technologies pour rendre le transport aérien plus sûr tout en réduisant les contraintes que la sûreté fait peser sur les passagers et les acteurs de l’aviation civile. C’est dans cet objectif que le STAC en charge de la certification des équipements et systèmes de sûreté mène, en partenariat avec les industriels, des évaluations de performance de technologies aptes à répondre aux impératifs de sûreté et réalise des expérimentations en site opérationnel.

Dans ce cadre une démonstration d’un portique d’imagerie millimétrique a été conduite sur l’aéroport de Paris-Charles-de-Gaulle au printemps 2010. Quels sont les bénéfices de ce nouveau concept dans l’organisation des contrôles ? Quels avantages et inconvénients peut-on tirer de cette expérimentation ?


Page modifiée le 4 octobre 2011

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Exemples d'études récentes réalisées par le STAC