Des approches plus silencieuses et plus respectueuses du climat - grâce à une assistance intelligente
Dübendorf, St. Gallen und Thun, 06.10.2022 - L'approche des avions de ligne est souvent une nuisance pour l'homme et l'environnement. Le projet "DYNCAT", dans lequel des chercheurs de l'Empa collaborent avec d'autres partenaires en Suisse, en Allemagne et en France, pose les bases d'approches qui génèrent moins de bruit et d'émissions de CO2 - grâce à des systèmes d'aide intelligents pour les pilotes.
L'approche de la piste d'atterrissage d'un aéroport est un véritable défi pour les pilotes : réduction de la vitesse, déploiement des volets d'atterrissage et des volets sur les ailes, appelés "speed brakes", et bien d'autres choses encore - le tout avec le moins de bruit possible et une consommation de carburant réduite. De plus, le contrôle aérien limite le profil d'approche et les conditions météorologiques ne sont parfois que vaguement connues. En bref, outre le vent et d'autres facteurs, les compétences du personnel navigant sont aujourd'hui déterminantes pour qu'une approche réponde à toutes ces exigences.
Pour optimiser ce processus, le projet "DYNCAT", mené par le Centre aérospatial allemand (DLR), vise à permettre des profils de vol plus écologiques et plus uniformes. En particulier lors de l'approche, en aidant les pilotes à configurer l'avion de manière efficace - et aussi à gérer l'énergie : dans ce cas, l'énergie potentielle et cinétique du jet est réduite par la résistance de l'air, qui peut à son tour être ajustée par la configuration de l'avion. Dans l'idéal, cela signifie une approche sans augmentation de la poussée, qui apporterait de l'énergie supplémentaire à l'avion et générerait plus de bruit.
Nouvelles fonctions d'assistanceDans le cadre du projet, les spécialistes impliqués ont développé de nouvelles fonctions système embarquées qui assistent les pilotes pendant l'approche - avec des recommandations dont la mise en œuvre est ensuite décidée par les pilotes eux-mêmes. Il s'agit notamment d'optimiser le réglage des volets et des trains d'atterrissage afin de réduire le bruit et la consommation de carburant, tout en tenant compte de l'interaction complexe de tous les facteurs et exigences. Afin de démontrer les capacités de ces fonctions système à réduire le bruit et les émissions de CO2, des vols en simulateur ont été effectués par des pilotes expérimentés au sein du groupe aéronautique Thales à Toulouse.
La cible de l'approche : l'aéroport de Zurich, piste 14. Dans la situation choisie, le contrôleur aérien a demandé aux pilotes de prendre un raccourci latéral pendant la descente, ce qui a conduit l'avion dans un état dit de "suralimentation". Cela signifie qu'il a une énergie potentielle et cinétique trop élevée, qui doit être dissipée pendant l'approche jusqu'à l'atterrissage - mais sans générer de bruit inutile ni consommer plus de carburant. Une situation particulièrement difficile pour les pilotes, pour laquelle plusieurs stratégies sont possibles.
Des avantages rendus visibles dans la vidéoLes chercheurs du département "Acoustics / Noise Control" de l'Empa ont illustré les effets du système d'assistance dans une vidéo (voir ci-dessous) : elle montre l'exposition au bruit de deux exemples de vol - l'un avec utilisation des fonctions "DYNCAT" et l'autre, un vol de référence sans cette aide. Le modèle de bruit des avions "sonAIR", développé à l'Empa, a calculé l'impact sonore des deux variantes au sol - et a ainsi quantifié les avantages du nouveau système.
D'une manière générale, les simulations et les calculs ont montré que les approches effectuées avec "DYNCAT" sont généralement plus silencieuses et consomment moins de carburant. Dans le cas des deux variantes présentées dans la vidéo, le vol a consommé 55 kilogrammes de carburant en moins dès le début de la descente et a été jusqu'à 4 décibels plus silencieux - un soulagement sensible. Malgré des exigences élevées en matière de vol respectueux du climat et de vol peu bruyant, qui sont parfois contradictoires, "DYNCAT" a donc permis de mieux atteindre ces deux objectifs.
A propos du projet
"DYNCAT" (abréviation de : DYNamic Configuration Adjustment in the Terminal Manoeuvring Area) est un projet de coopération avec des partenaires du Centre aérospatial allemand (DLR), site de Braunschweig, le groupe français THALES, la "Swiss SkyLab Foundation", les Swiss International Air Lines et l'Empa. Le projet est financé par l'entreprise commune SESAR dans le cadre du programme de recherche et d'innovation Horizon 2020 de l'UE. "DYNCAT" a démarré mi-2020 et se poursuivra jusqu'à fin 2022.
Adresse pour l'envoi de questions
Jonas Meister
Laboratory for Acoustics / Noise Control
Tél. +41 58 765 42 46
jonas.meister@empa.ch
Dr. Jean-Marc Wunderli
Head of Laboratory for Acoustics / Noise Control
Tél. +41 58 765 47 48
jean-marc.wunderli@empa.ch
Auteur
Laboratoire fédéral d'essai des matériaux et de recherche
http://www.empa.ch
