Des approches plus silencieuses et plus respectueuses du climat

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'assistance

Dans 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 vidéo

Les 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.