UNIVERSITE BADJI MOKHTAR ANNABA

CHAPITRE 2

LES AERODROMESsources/ g. meunier - internetCHAPITRE 2

LES AERODROMES

Unarodromeest une surface (sur terre ou sur l'eau) destine tre utilise, en totalit ou en partie, pour l'arrive, le dpart desaronefset pour leurs volutions.Le Port-Aviation, inaugur en 1909 sur le territoire de la commune deViry-Chtillondans lEssonne, en France et anctre de l'aroport Paris-Orly, fut le premier arodrome organis au monde.

1/ LE MATERIEL AERIEN

1.01/ Catgories daronefs

Le matriel de transport arien est constitu par les aronefs, parmi lesquels on distingue habituellement quatre catgories:

Les avions,

Las hydravions,

Les giravions,

Les planeurs.

1.01.01/ Les avions

Les avions sont des aronefs moteur et ailes fixes. Ils reprsentent la majeure partie du matriel arien.

1.01.02/ Les hydravions

Les hydravions sont des avions conus pour manuvrer non sur le sol, mais sur leau.Pendant un certain nombre dannes et tant que la vitesse des aronefs nexcdait pas 250 300 km/h, les hydravions, grce leur grande capacit et au fait, quen principe, ils posent peu de problmes dinfrastructures, ont paru destins un grand avenir.Par la suite, il est apparu que les hydravions prsentaient de nombreux inconvnients dont le plus grand est celui dimposer une marge de hauteur importante entre le niveau de leau et celui des moteurs, ce qui donne ces aronefs un matre couple important qui soppose la ralisation de grandes vitesses.

Actuellement, les hydravions ont peu prs disparu comme lments de transport, sauf dans quelques rgions trs particulires o les conditions dutilisation des avions sont difficiles.

1.01.03/ Les giravions

Ces appareils se soutiennent sur lair, non par des ailes fixes, mais par des ailes rotatives. Les autogires, assez frquemment utiliss avant la guerre dans larme, ne sont plus en service. Les seuls types de giravions actuellement utiliss sont les hlicoptres.

AutogireHlicoptre

1.01.04/ Les planeurs

Les planeurs sont des avions sans moteur; ils ne peuvent se soutenir sur lair quaprs avoir t lancs.

Les planeurs ne sont gure utiliss que comme moyen dentranement au vol, mais ils constituent une excellente mthode dinitiation aux problmes aronautiques et la connaissance des caractristiques du vol.

On a cru une certaine poque que les planeurs seraient utiliss comme moyens de transport en faisant assurer la desserte dune ligne par un avion tranant un ou deux planeurs qui auraient pu tre dtachs au dessus des villes desservir. Cette mthode a t ralise sur le plan militaire pour lexcution de certaines oprations ou pour le rapatriement de prisonniers de guerre, mais elle nest pas envisageable sur le plan civil du fait que les conditions de scurit ncessaires ne seraient pas assures.

1.02/ Influence du matriel arien sur linfrastructure

Ltude du matriel arien intresse les responsables des problmes dinfrastructure du fait que la conception des ouvrages en cause rsulte:

Des caractristiques des aronefs puisque leur envergure et hauteur influent sur les dimensions des hangars, limplantation des ouvrages, la dimension des aires; leur poids et les caractristiques de leurs trains datterrissage et de leurs pneumatiques influent sur la structure et lpaisseur des pistes.

Des performances des aronefs: les performances de dcollage influent sur la longueur des pistes; langle de monte, sur les dgagements; le rayon de virage, sur les circuits dattente. De plus, il doit tre tenu compte de la susceptibilit de lavion aux vents traversiers pour lorientation des pistes;

Des conditions de scurit qui introduisent la marge de scurit ncessaire entre les caractristiques minimales et les caractristiques relles des ouvrages.

1.03/ Performance des avions

1.03.01/ La vitesse

Compte-tenu de la diversit des avions en service, la gamme de vitesses est peu prs continue comme lindique le tableau ci-aprs.AERONEFSVITESSE (km/h)

Avions de tourisme

Avions de transport moteurs pistons type DC 3

Avions de transport moteur pistons modernes

Avions de transport turbopropulseurs

Avions de transport raction

Avion de transport subsonique

Avions de transport supersoniques150 200

200 250

400 450

500 650

800 950

950 1 1502400 3 500

Avion de tourismeDC 3

Avion turbopropulseursAvion raction

Avion subsoniqueAvion supersonique

1.03.02/ Laltitude

Laltitude de croisire du DC 3 est de lordre de 1500 mtres. Les appareils raction volent une altitude de 8 000 10000 mtres. Les avions subsoniques, entre 9 000 et 11000 mtres et les appareils supersoniques entre 15000 et 20000 mtres.

Laccroissement des altitudes de croisire prsente un intrt dans la diminution de la consommation de carburant par suite de la faible densit de lair et prsente lavantage de faciliter le contrle de la circulation arienne.

1.03.03/ Le virage

Les problmes de virage sont lis aux procdures, cest--dire aux conditions dvolution des avions aux abords des arodromes.

La rgle normale en matire de virage est de pratiquer le virage standard suivant lequel lavion tourne de 3 par seconde. Le rayon de virage varie donc suivant la vitesse et ceci pose des problmes de procdures pour les avions rapides. On ne peut nanmoins serrer beaucoup plus les virages, car il en rsulterait des acclrations centrifuges gnantes tant pour le pilote que pour les passagers.

1.03.04/ Le dcollage

Pour ltude du dcollage, il est ncessaire de partir dun certain nombre de dfinitions de vitesses:

a/ Vitesse de scurit au dcollage V2: Cest la vitesse minimum laquelle le pilote est autoris faire dcoller lavion. Elle est fixe par le constructeur pour chaque type davion.b/ Vitesse critique V1 (dite aussi vitesse de dcision): Cette vitesse est choisie par lexploitant de laronef et peut varier pour un avion donn suivant le vol effectuer; elle est donc laisse linitiative du pilote agissant suivant les instructions de sa Compagnie. Cette notion de vitesse critique peut sanalyser de la faon suivante: imaginons quau cours dune procdure de dcollage, entre sa mise en route et le moment o il aura atteint la vitesse de dcollage V2, il se produise un incident, par exemple larrt dun moteur. Si cet incident se produit vers le dbut de la procdure de dcollage, il est vident que le pilote va freiner et sarrter. Cette procdure sappelle acclration-arrt.

Si cet incident se produit en fin de procdure de dcollage, le pilote naura probablement plus devant lui une longueur de piste suffisante pour sarrter. Il va donc continuer la procdure de dcollage quil a entreprise, dcoller, faire un tour de piste et se reposer pour faire rparer.

Les conditions de ce choix sont trs nettes lorsque lincident se produit en un point situ tout au dbut ou tout la fin de la procdure de dcollage; la limite entre les deux solutions se trouve en un point intermdiaire C dit point critique o lavion atteint la vitesse critique V1.

d1: Distance de roulement au dcollage - d2 : Distance dacclration-arrt - d3 : Distance de dcollageAA: Longueur de la piste classique.

Dans lhypothse o lincident se produit au moment o lavion a atteint la vitesse (V1 ), le pilote freine et sarrte en D. Si au contraire, lincident survient la vitesse (V1 + ), le pilote continue la procdure de dcollage mais, ayant un moteur en moins, lavion natteindra la vitesse V2 quau point B, point o il dcollera et montera avec une pente un peu faible pour atteindre une altitude de 15 m au point E.

Nous avons donc dfini ainsi trois distances:

AB, distance de roulement au dcollage,

AD, distance acclration-arrt,

AE, distance de dcollage.

Nous avons vu que la vitesse V2 atteinte en B ou B, donne par le constructeur, est fixe, mais que nous pouvons jouer sur la vitesse V1 choisie par lexploitant.

Si nous augmentons V1, la longueur AC ncessaire pour atteindre cette vitesse et la longueur CD ncessaire pour arrter lavion sous leffet du freinage vont augmenter et le point D se dplacera vers la droite.

Par contre, laugmentation de V1, entraine une diminution de AB puisque la fraction de la trajectoire parcourue par lavion pleine puissance est augmente; la distance BE correspondant la monte puissance rduite est indpendante de V1: la longueur AE est donc rduite et le point E se dplacera vers la gauche. Il y a donc une possibilit pour les points D et E dtre confondus en un point A.Cette thorie est celle qui relie la performance de dcollage des avions la longueur des pistes: la longueur de piste ncessaire est la longueur AA correspondant la distance acclration-arrt et la distance de dcollage lorsquon choisi la vitesse critique de manire que ces deux distances soient gales.

Outre cette rgle P = AA, on se fixe une rgle complmentaire destine couvrir des incidents ventuels nentrainant pas de panne de moteur, cest la condition P 1,15 AB.

1.03.05/ Latterrissage

La longueur de la piste doit galement satisfaire la distance datterrissage.

Lorsque lavion va atterrir, il doit passer 15 mtres au-dessus de lorigine A de la piste, faire un arrondi, se poser et freiner pour sarrter en un point L. la longueur AL est la distance datterrissage et la longueur de la piste P doit tre telle que lon ait P (AL / 0,6).

La longueur rellement respecte pour latterrissage peut varier considrablement suivant que lavion prend la piste trop long ou trop court; dautre part la piste peut tre glissante ou les freins susceptibles de mal fonctionner et cest ce qui justifie le coefficient assez important de 0,6.

2/ LINFRASTRUCTURE AERIENNE

2.01/ Les pistes

Lespistessont les surfaces d'un arodrome rserves au dcollage et l'atterrissage desavions. Les dimensions et le revtement sont fonctions de la masse et de la vitesse des avions qu'elles doivent accueillir.

2.01.01/ Dimensions

Les pistes pour avions lgers font en gnral de 600 1000 mtres de long pour 25 45 mtres de large mais les plus courtes peuvent ne faire que 200 m de long et 8 m de large. Celles des grands aroports avec un trafic d'avions de ligne important font entre 2500 et 3000 mtres et mme 4000 mtres de long pour 45 mtres de large.

2.01.02/ Revtement

Les pistes peuvent tre enbton, enbitume, enasphalte, enherbeou juste enterre battuecomme souvent dans les petites les ou la savane.

2.01.03/ Balises

Les pistes sont bordes debaliseslumineuses pour tre facilement reprables de nuit, ou lorsque les conditions mtorologiques sont mauvaises (pluie, brouillard), et pour une aide visuelle l'atterrissage. De plus, l'installation comprend un systme de balisesradiopour les appareils de reprage automatique intgrs notamment dans les avions de ligne.2.01.04/ Dispositions des pistes

La plupart des pistes servent la fois l'atterrissage et au dcollage. Ceci suppose une organisation et une synchronisation sans faille des mouvements d'avions.

Lorsque l'aroport accueille un trafic important, il est courant de construire les pistes par groupe de deux pistes parallles, afin de sparer les mouvements de dcollage et les mouvements d'atterrissage. On peut ainsi avoir des pistes accueillant chacune un mouvement par minute et demie, parfois un peu plus en tenant compte de la priode pour dissiper la plus grande partie de laturbulence de sillage.

Les pistes sont normalement orientes dans le sens desventsdominants, de manire faire profiter les avions des courants ariens, qui vont faciliter le dcollage et amliorer le freinage lors de l'atterrissage, les avions se prsentant toujours face au vent.

Les plus grands aroports et ceux pour lesquels il n'y a pas de vent dominant marqu ou pour lesquels il y a deux grands types de vents dominants, peuvent avoir plusieurs pistes ou groupes de pistes, chacun orient d'une manire diffrente. Lorsqu'il y a deux axes, ils peuvent tre perpendiculaires si aucune orientation de vent dominant n'est marque, de manire toujours trouver une orientation favorable peu prs face au vent. Si deux grands types de vents dominants sont identifis, les orientations des pistes vont marquer l'angle entre ces orientations de vents dominants. Exceptionnellement, on peut trouver des aroports o trois orientations de pistes coexistent, avec un angle de 60 degrs entre elles.

Dans le cas o l'aroport comporte plusieurs pistes ou groupes de pistes, les pistes d'une orientation donne croisent souvent les autres pistes, afin de rduire l'emprise globale de l'ensemble. Ceci ne pose pas de problme particulier, puisqu'une seule orientation de piste est utilise et signale un moment donn.

2.01.05/ Numros des pistes

Les pistes sont identifies par un nombre de deux chiffres indiquant leur orientation magntique en dizaine de degrs lors du mouvement de l'aronef. Pour cela, on divise par dix l'orientation de la piste exprime en degrs et on arrondit le rsultat l'unit la plus proche (par exemple: une piste oriente 124porte le numro 12). Si l'aroport a des pistes parallles, celles-ci sont distingues par les lettres L (pour Left, gauche) et R (pour Right, droite). Exemple: piste 12L.

2.01.06/ Sections de la piste

Bande de pisteIl s'agit de la zone autour de la piste elle-mme. Elle est dpourvue de tous les obstacles qui pourraient interfrer avec le vol et le roulage des avions, mais elle n'est pas forcment en bonne condition. C'est normalement juste une surface herbeuse, marque par des cnes ou des pignons.

Zone anti-souffle / Prolongement darrt (PA)

La zone anti-souffle est souvent construite juste avant le dbut de la piste, l o le souffle d'air chaud produit par les avions durant le dcollage pourrait roder le sol et endommager la piste. Cette zone peut galement tre conue pour servir d'espace d'urgence en cas de problmes durant le dcollage (prolongement d'arrt). Elle est souvent moins rsistante que la piste principale et est marque par des chevrons jaunes. Il est interdit de rouler ou de stationner sur cette zone durant le dcollage ou l'atterrissage, sauf en cas d'urgence.

Seuil dcal

Le seuil est en bout de piste. Il est normalement marqu par une ligne blanche (mais pas toujours pour les petites pistes). Un seuil dplac (voir l'image) est marqu par des flches qui mnent au seuil lui-mme. Il peut tre utilis pour le roulage et le dcollage, mais pas pour l'atterrissage. Cela peut tre d trois raisons: des obstacles sont prsents juste avant la piste, la rsistance de la piste ou des restrictions de bruit.

2.02/ Les voies de circulation

Les pistes sont relies entre elles et aux aires de stationnement par destaxiwaysdestins aux avions et parfois desvoies de serviceplus troites rserves aux vhicules de service et de secours (pompiers). Lorsque l'aroport est d'une dimension telle que le parcours entre les pistes et le parking ncessite de suivre un trajet prcis, un vhicule spcial (ditfollow-me) peut venir prcder l'avion pour le guider.

Unevoie de circulation(communment nomme taxiway dans le langage aronautique) d'unaroportou d'unarodromeest une voie dlimite et amnage prvue pour que lesavions puissent y circuler par leurs propres moyens depuis ou vers les terminaux, hangars oupistes de dcollage et d'atterrissage. Ces voies sont souvent construites en dur (asphalte,btonou tarmac) pour les grands aroports, mais sont souvent faites de terre nue ou couverte d'herbe, pour les aroports de moindre importance.Sur les aroports o le trafic est le plus important, des voies de sortie rapide de piste ont t amnages pour que les appareils puissent les emprunter grande vitesse et dgager la piste plus rapidement.

Les voies de circulation sont signales par une identification alphanumrique en noir et jaune; des balises jaunes rgulirement espaces et parfois une double ligne de la mme couleur en dlimitent les cts. Une ligne jaune continue proche du centre de la voie reprsente la trajectoire suivre par le cockpit de l'avion pour viter les obstacles

Afin de permettre une utilisation de nuit, des lumires bleues dlimitent les bords de la voie, la diffrence despistesqui sont balises de blanc, de jour comme de nuit. L'clairage central est incrust dans la voie, ce qui permet aux avions de rouler dessus.

2.03/ Les aires de stationnement ou parkings

Lesaires de stationnement, ouparkings(parfois encore appelstarmacs) sont les parties de l'aroport o les avions sjournent, que ce soit pour le transbordement des passagers et du fret ou pour l'entretien.

Lescompagnies ariennessont factures par les aroports en fonction du temps pass par leurs avions sur la section de parking qui leur est attribue. Ceci, en plus du cot de revient de l'avion lui-mme et du personnel de bord, incite les compagnies minimiser au maximum le temps d'immobilisation de l'appareil au sol. C'est pourquoi, lors d'une escale o les passagers quittent l'avion, tout est fait pour que l'avion immobilis soit remis en tat de repartir le plus vite possible: les pilotes prparent leurliste de vrificationde dcollage, les quipes de nettoyage interviennent dans lacabine, le plein dekrosne est fait et les toilettes sont vides.

Le parking est galement conu pour faciliter ces oprations: en particulier, sur la plupart des grands aroports, un rseau de canalisations souterraines permet d'acheminer le carburant des avions directement au pied de ceux-ci. Un camion assure alors le branchement entre le point de ravitaillement le plus proche et l'avion.

Les parkings destins au stationnement des avions pour les oprations de transbordement se trouvent naturellement au contact de l'arogare. La plupart du temps, un systme de passerelles tlescopiques et orientables permet aux passagers d'accder directement aux portes de la cabine depuis l'arogare, sans avoir descendre sur le parking. Exceptionnellement, lorsque les parkings les plus proches sont saturs, les passagers transitent jusqu' l'avion par bus ou minibus. Ils montent dans l'avion par un escalier mobile.

Les parkings destins aux oprations de maintenance des avions (inspection technique, entretien) sont plutt situs aux abords deshangars, dans une partie loigne de l'arogare.

2.04/ Les passerelles

Certains aroports sont quips de passerelles destines la monte des passagers bord des avions. Ces passerelles relient la porte d'embarquement l'entre principale de l'appareil.

2.05/ La manche air

Lamanche air, parfois appel lamanche vent est un dispositif destin indiquer non seulement la direction duvent, mais aussi contrairement lagirouette une estimation de sa vitesse.

DescriptionLa manche air est constitue d'unmtauquel est attach un manchonconiqueentissu, resserr son extrmit. Ce manchon comporte cinq anneaux alternant troisrougeset deuxblancs. L'air entre par le gros bout du manchon, celui prs du mt, et est soulev dans la direction oppose celle d'o vient le vent. Chacune des bandes de couleur, lorsque gonfle par le vent, correspond environ 5 nuds (environ 9 km/h); le manchon est donc l'horizontale lorsque le vent souffle plus de 25nuds(environ 45 km/h). Cela donne une estimation relativement prcise de la direction et de la vitesse du vent jusqu' cette force.

Usage

Ce dispositif, trs simple, est situ proximit de la piste desarodromespour indiquer au pilote la direction et la vitesse du vent.

En effet, un aviondcolleetatterritface au vent et la plupart des avions ne peuvent pas dcoller ou atterrir lorsque le vent de travers est trop important.

La manche air est souvent le seul instrument pour donner ce renseignement sur les petits arodromes. Sur un arodromecontrl, les vents sontmesursavec prcision par unanmomtreet toutes les donnes mtorologiques sont transmises parradioau pilote.

3/ CONCEPTION GENERALE DES AERODROMES

3.01/ Destination des arodromes

Les arodromes sont classs en trois catgories:

Les arodromes civils utiliss pour les activits de transport, de travail arien ou pour le tourisme et lentrainement. Les arodromes civils destins au transport arien sont dnomms aroports.

Les arodromes militaires, siges descadrilles oprationnelles ou destins recueillir, le cas chant, des units et qui, par consquent, ne sont pas utiliss en permanence.

Les arodromes techniques qui peuvent tre accols des usines et sont utiliss par des avions qui viennent dtre construits ou rviss, ou pour tre des arodromes dessais sur lesquels se rendront les aronefs pour effectuer leurs essais.

Dans le prsent document, nous examinerons la conception gnrale des arodromes civils uniquement.

3.02/ Classification des arodromes civils

La classification franaise des arodromes civils est la suivante:

Catgorie A Arodromes destins aux services grande distance, assurs normalement en toutes circonstances.

Catgorie B Arodromes destins aux services moyenne distance, assurs normalement en toutes circonstances et certains services grand distance, assurs dans les mmes conditions mais qui ne comportent pas dtapes longues au dpart de ces arodromes.

Catgorie C Arodromes destins:

Aux services courte distance et certains services moyenne et mme longue distance, qui ne comportent que des tapes courtes au dpart des ces arodromes.

Au grand tourisme.

Catgorie D Arodromes destins la formation aronautique, aux sports ariens et au tourisme et certains services courte distance.

Les longueurs de piste prvoir suivant les catgories darodromes sont les suivantes:

CaractristiquesCatgorie ACatgorie BCatgorie C (3)Catgorie D (4)

Longueur de base des pistes principales (1), (2):

Minimum actuel

Minimum rserver

Optimum2100 m

2500 m

3000 m1500 m

1800 m

2100 m900 m

1000 m

1500 m390 m

740 m

900 m

(1) Ces chiffres sont corriger en fonction de laltitude, de la temprature et de la pente.(2) Les pistes secondaires de mme catgorie peuvent avoir une longueur infrieure de 10 20 % la longueur de la piste principale.

(3) Lamnagement de pistes est facultatif dans la catgorie C.(4) En catgorie D, les arodromes sont quips dune simple bande gazonne qui peut, dans certains cas, comporter une piste lgre.

Dans ce tableau, figurent pour chaque catgorie, trois longueurs caractristiques. Il faut interprter les chiffres de la faon suivante: Le minimum actuel est la longueur que doit ncessairement dpasser la piste pour quun arodrome puisse tre class dans une catgorie donne;

Le minimum rserver est la longueur minimale laquelle la piste doit pouvoir tre porte pour satisfaire aux besoins de la catgorie o il est class;

Loptimum est la longueur laquelle la piste devrait pouvoir tre porte pour que larodrome satisfasse toutes les conditions de sa catgorie.

Par consquent, un arodrome de catgorie A doit ncessairement tre dot dune piste dau moins 2 500 mtres et le site de cet aroport devra permettre de porter cette longueur 3000 mtres, qui nest plus juge suffisante de nos jours et on devra sefforce de choisir un site permettent une piste de 3500 mtres.

3.03/ Constituants dun arodrome

On admet quun arodrome est constitu de trois lments distincts:

La plateforme qui est lensemble de tout ce qui est destin permettre latterrissage ou le dcollage des avions, ainsi que leurs mouvements au sol. On appelle parfois la plateforme aire de manuvre ou aire de mouvement; ces trois termes ne sont pas exactement synonymes.

En effet le terme plateforme semploie pour dsigner la totalit de lemprise de larodrome, dduction faite dune part, des zones nayant pas dintrt aronautique et dautre part, de la ou des zones dinstallations. Le terme aire de mouvement dsigne lintrieur de la plateforme, toutes les surfaces sur lesquelles peuvent voluer les avions, y compris leurs annexes (aires de circulation, parkings, etc.) Enfin le terme aire de manuvre dsigne toutes les zones utilises pour le dcollage et latterrissage des avions et pour les manuvres au sol qui en dcoulent.

Les installations, ensemble des btiments, des amnagements et des quipements ncessaires au service des avions et de leurs cargaisons.

Cest lexistence dinstallations qui transforme un arodrome civil en un aroport. En effet, un arodrome est un ensemble destin recevoir les avions, cet ensemble pouvant comporter uniquement les installations techniques ncessaires permettre le mouvement des avions, qui peuvent mme tre inexistantes dans certains cas. Si ces installations techniques sont compltes par des installations commerciales, dites aussi installations terminales, destines permettre la rception dun trafic commercial, larodrome devient un aroport.Les termes arodrome et aroport ne doivent pas tre utiliss lun pour lautre; il ny a, par exemple, pas daroports militaires, il y a des arodromes militaires. Un arodrome militaire est dsign parfois par le terme base arienne sil est complt par des installations techniques destines aux aronefs et matriels militaires et des installations destines au logement et linstruction du personnel militaire.

Lespace arien associ larodrome: pour quun arodrome puisse fonctionner, il est ncessaire que la zone situe aux alentours soit conue dans des conditions telles que lvolution des aronefs soit possible, cest la question des dgagements de larodrome.Lensemble de ces trois lments: plateforme, installations et espace arien sont, pour chaque arodrome, matrialiss par un plan de masse de larodrome. Ce plan de masse qui rsume lensemble des caractristiques techniques de larodrome devra tre approuv par le Ministre des transports.

Une partie importante du travail des techniciens des Bases Ariennes consiste tablir, faire approuver et appliquer par la suite, le plan de masse de larodrome.

3.04/ La plateforme

Nous nous limiterons, dans cet expos, qu dfinir la plateforme, seul constituant de larodrome qui intresse les voies de communication et nous examinerons les diffrents lments qui la caractrisent : dabord les directions denvol ou datterrissage, ensuite les pistes et les bandes, puis les voies de circulation et enfin, les aires de stationnement.

3.04.01/ Directions denvol

Laugmentation du trafic et le poids des appareils a conduit les faire dcoller suivant une ou plusieurs directions privilgies. Cette notion de direction denvol peut tre matrialise en utilisant lexpression frquence dutilisation. Les directions denvol choisies sur un arodrome seront dautant meilleures quelles pourront tre plus frquemment utilises.On caractrise cette frquence par le coefficient dutilisation, qui est le rapport entre le nombre des cas pour lesquels on a souhait utiliser une direction et le nombre des cas o on a pu utilisera rellement la direction considre. Ce coefficient dutilisation est alors gal au pourcentage des cas o les observations mtorologiques ont t favorables. Si donc, on dispose de N observations mto et si dans N1 cas on a pu senvoler dans la direction donne, le coefficient dutilisation sera C = (N1/N) x 100. Cette dfinition du coefficient dutilisation dune direction denvol stend un ensemble de directions lorsque larodrome en comporte plusieurs.

Il nest pas absolument indispensable, et ce serait extrmement difficile quun arodrome ait un coefficient dutilisation de 100 %. On admet que dans certains cas exceptionnels, la force et la direction du vent crent des difficults pour lutilisation dun arodrome. Ces difficults sont rsolues par lutilisation dun arodrome de droutement ou de dgagement.

Les coefficients minimums utiliss sont les suivants: Catgorie A: 95 % - Catgorie B: 95 % - Catgorie C: 80 % - Catgorie D: 70 %

La rgle qui permet de dterminer la possibilit dutilisation dune direction repose sur la considration du vent traversier.

Vent traversier:Cest la composante du vent perpendiculairement la piste. En effet, supposons un appareil en vol ayant une vitesse propre Vp et subissant un vent de vitesse Vv , lavion se dplacera suivant la direction V, diagonale du paralllogramme. Vu du sol, lavion, dont la direction de laxe est Vp et qui se dplace suivant V, semble voler obliquement.

Dans ces conditions, lors de latterrissage, lavion avanant obligatoirement suivant laxe de la piste, les roues du train datterrissage, au moment du contact avec le sol font avec la direction de la piste, un angle gal langle de drive et appliquent lavion un effort latral tendant le faire pivoter et basculer.Latterrissage par vent de travers est une opration assez dlicate qui dpend des caractristiques de lavion. Par consquent, puisquil existe un lien entre les caractristiques dun avion et celles de larodrome, pour chaque catgorie darodrome, il y a un vent traversier admissible dfini sous la forme Vt = Vv sin . La force du vent traversier admissible exprime en mtres /seconde ou en nuds (un nud = 0,5 m/s) est la suivante:

Arodromes de catgorie A : 13 m/s ou 26 nuds. Arodromes de catgorie B : 10 m/s ou 20 nuds. Arodromes de catgorie C : 7 m/s ou 14 nuds. Arodromes de catgorie D : 5 m/s ou 10 nuds

Calcul du coefficient dutilisation

Pour calculer le coefficient dutilisation dune direction denvol, on doit disposer dobservations mtorologiques portant sur la direction et la force du vent faites pendant 5 ans raison de 8 observations par jour, cest--dire des observations faites toutes les 3 heures. La direction du vent est releve suivant seize directions et sa force est caractrise par sa vitesse en mtres/seconde.

On opre ainsi partir de 14600 observations, nombre ncessaire pour rduire les causes derreur dues aux variations instantanes de la direction du vent, ses variations continuelles de vitesse, aux incertitudes de lvolution du temps et limprcision des appareils.Ces renseignements sont fournis par le service mtorologique et des logiciels sont conus pour donner le coefficient dutilisation C. Ce problme des directions denvol na plus limportance quil avait au dbut de laviation o les appareils en service taient plus sensibles aux vents traversiers. Nanmoins chaque tude darodrome doit comporter un examen prcis des directions denvol, mme, si en dfinitive, la prsence dobstacles obligent prendre des directions denvol qui ne sont pas les meilleurs, car cet examen permet davoir des renseignements complets sur la valeur du site, sur les conditions dans lesquelles il pourra tre utilis et permet de renseigner sur la qualit de larodrome.

Mauvaise visibilit

Le vent traversier nest pas le seul lment qui intervienne dans la dtermination des cas dutilisation possibles de larodrome: sur les grands aroports, utiliss par des avions qui tolrent des vents traversiers importants, limpossibilit datterrir est beaucoup plus souvent due au brouillard et dune faon gnrale aux mauvaises conditions de visibilit quau vent traversier, tant not toutefois que sur ces aroports, il y a en gnral deux directions de piste.

Les conditions de mauvaise visibilit doivent donc, elles aussi, faire lobjet dtudes importantes et dlicates pour lesquelles il est ncessaire davoir des renseignements souvent difficiles obtenir.3.04.02/ Diffrentes catgories de pistes

Les directions denvol tant dtermines, il convient dimplanter les pistes sur larodrome. Les pistes sont concentriques un rectangle qui les entoure et qui constitue la bande denvol.

Les pistes principales: elles sont en principe les plus longues de laroport; ce sont celles qui correspondent aux meilleurs dgagements et, si possible, la direction ayant le meilleur coefficient dutilisation.

Ce sont celles qui sont normalement utilises; cest donc, par rapport elles quen premier lieu, sera dtermin lemplacement des installations pour rduire les distances que les avions auront parcourir au sol.Les pistes secondaires de mme catgorie que la piste principale: ces pistes sont utilises lorsque la direction du vent ne permet pas lutilisation de la piste principale, ou lorsque des circonstances particulires rendent la piste principale indisponible.

Quoique de mme catgorie, ces pistes secondaires sont en principe plus courtes que la piste principale; cette diffrence ne parait pas normale premire vue, mais ces pistes tant utilises lorsque la force et la direction du vent sont telles quil en rsulte un vent traversier interdisant lutilisation de la piste principale, la piste secondaire se trouve alors pratiquement oriente dans la direction du vent et bnficie dun vent longitudinal violent qui rduit les distances de dcollage et datterrissage et permet, par consquent, lutilisation de pistes plus courtes.

Les pistes secondaires de catgorie infrieure celle de la piste principale: un arodrome peut recevoir des avions de catgorie infrieure celle pour laquelle a t prvue sa piste principale. Pour certains arodromes, il peut arriver quune piste unique soit suffisante pour recevoir les appareils de toute catgorie avec un coefficient dutilisation satisfaisant. Mais il peut arriver galement:

Soit que certaines conditions lies aux caractristiques du trafic fasse souhaiter que les avions lgers nutilisent pas la piste destine aux avions lourds; Soit que les appareils de catgorie infrieure, nadmettant que des vents traversiers plus faibles, ncessitent une deuxime direction denvol suivant laquelle sera tablie une piste secondaire.Dans ces deux cas, cette piste secondaire sera plus courte que la piste principale puisque destine des appareils plus lgers.

Cest le cas, en particulier, des arodromes sur lesquels sexercent la fois une activit de transport et une activit daro-club et qui comportent une piste pour les avions de transport et des bandes denvol gnralement non revtues pour les avions de catgorie D.

3.04.03/ Longueur des pistes

Lorsquon tablit un avant-projet de plan de masse darodrome, on dfinit la longueur des pistes en se rfrant la catgorie de larodrome et pour chaque catgorie, aux longueurs de base minimum rserver ou optimum telles que dfinies en page 34.

Ces longueurs correspondent aux longueurs ncessaires en condition standard, cest--dire pour des conditions normales de pression atmosphrique (1013,2 millibars), de temprature (15 C) et pour des pistes dont le profil en long est horizontal.

Les performances latterrissage et au dcollage dun avion sont fonction de la pression atmosphrique (elle-mme fonction de laltitude et de la temprature) et de lacclration possible (fonction de la pente de la piste). Ces longueurs doivent donc subir une triple correction. On adopte gnralement la formule suivante: N1 N2 N3L = L0 (1 + -------) (1 = -------) (1 + -------)

100 100 100

N1 Correction daltitude gale (300/7h), h tant laltitude en mtres au-dessus du niveau de la mer du point moyen de larodrome.

N2 Correction de temprature gale (T t), T tant la temprature moyenne diurne du mois le plus chaud de lanne et t, la temprature en atmosphre standard, laltitude de larodrome. (La temprature en atmosphre standard est de 15 au niveau de la mer et diminue ensuite de 00065 par mtre daltitude jusqu 11000 mtres pour rester ensuite constante et gale 565 au dessus de cette altitude).Les statistiques mtorologiques ne fournissant pas directement la temprature moyenne diurne, on remplace T par le valeur approche suivante: T2 T1T = T1 + -------------

3T1 est la temprature moyenne quotidienne, cest--dire calcule sur 24 heures du mois le plus chaud.

T2 est la moyenne des tempratures maximum diurnes du mois le plus chaud.

N3 Correction de pente.

La correction N3 dfinie par les rgles franaises est:

Pour une pente p 1 % : N3 = 3,5 p

Pour une pente p > 1% : N3 = 10 p

Pistes non classiques

Les pistes telles que dfinies ci-dessus son appeles pistes classiques. Nous avons vu en page 29 que la longueur de ces pistes doit rpondre deux conditions.

d1 : Distance de roulement au dcollage - d2 : Distance dacclration-arrt - d3 : Distance de dcollage.

AA: Longueur de la piste classique.

Lorsquun avion part de lextrmit A dune piste et dcolle en un point B, la longueur de la piste doit tre: P 1,15 AB.Lorsquun moteur de lavion a une panne au point C situ entre les points A et B, le pilote freine et sarrte en point D; ou bien il continue sa procdure et dcolle en un point B pour atteindre en un point E daltitude 15 m.

Le point C tant choisi de telle sorte que les points D et E se confondent en un point A, la longueur de la piste classique doit tre: P = AA.

On observe que dans cette solution, la piste nest pas trs bien utilise puisque lavion ne roule que dans des circonstances tout fait exceptionnelles sur la partie comprise entre les points B et A.Il nest donc pas absolument indispensable de construire la piste entre les points B et A avec la mme rsistance que sur la partie AB qui, elle, sera parcourue par lavion dans tous les cas.

On peut mme aller plus loin et choisir une vitesse critique assez faible et ne raliser aucun revtement, mais seulement un dgagement du sol sur la partie DE.

De l est ne lide de la piste non classique qui consiste remplacer la piste classique de longueur AA par un complexe constitu:

Une longueur de piste AB construite avec toute sa rsistance et normalement utilise (Runway);

Une longueur supplmentaire BD utilise exceptionnellement et appele prolongement occasionnellement roulable (P.O.R.) ou prolongement darrt (Stop-Way); Un second prolongement DE qui sera uniquement survol et appel prolongement dgag (Clearway).

On observe que dans cette solution, la piste nest pas trs bien utilise puisque lavion ne roule que dans des circonstances tout fait exceptionnelles sur la partie comprise entre les points B et A.

3.04.04/ Largeur des pistes

Pratiquement, la plupart des pistes de catgories A et B sont des pistes de largeur minimum 45 mtres. Laroport Charles DEGAULLE en France dispose de pistes de largeur 60 mtres.Pour les arodromes de catgories infrieures, cette largeur de 45 mtres nest applique que lorsque se posent des problmes datterrissage par mauvaise visibilit. On peut descendre jusqu une largeur de 30 mtres et mme 25 mtres, mais on ne descend pas en-dessous de 20 mtres.3.04.05/ Profils des pistes

Profil en long

Pour les pistes de catgories A et B, le profil en long ne doit pas dpasser une pente moyenne de 1 %, mais peut atteindre en certains points des pentes localises de 1,25 %. Pour la catgorie C, la pente moyenne peut atteindre 1,5 % et la pente localise 2 %.

Lensemble du profil en long dune piste doit tre conu pour assurer des raccordements et une visibilit longitudinale convenables. Il est recommand que tout point situ 3 mtres de haut soit visible de tout autre point situ lui aussi 3 mtres de haut sur une distance gale la moiti de la longueur de la piste.

Les rayons de courbure aux changements de pente doivent tre particulirement grands: pour la catgorie A, ils doivent dpasser 20000 mtres et respectivement 15000 mtres, 10000 mtres et 3000 mtres pour les catgories B, C et D.

Enfin la distance entre deux points de changement de pente doit au moins tre gale au produit de 7500 mtres par la somme des valeurs absolues des deux changements de pentes: d 7500 (P1 + P2).

Profil en travers

Le profil en travers doit prsenter des pentes assez fortes et une forme telles que les eaux scoulent facilement mais doivent tre assez rduites pour ne pas gner la circulation des avions. Dans ces conditions, on est amen prvoir, soit des profils en travers une seule pente, soit des profils convexes avec rejet des eaux sur les cts. Dans les deux cas, la pente du profil en travers ne doit pas dpasser 1,5 % pour les pistes de catgorie A. On tolre toutefois 2 % pour les pistes des catgories infrieures revtues en bton bitumineux.3.04.06/ Rsistance des pistes

Les pistes doivent tre calcules pour rsister aux charges quelles doivent supporter, cest--dire en principe au poids de la roue isole quivalente de la catgorie laquelle rpond larodrome.

45,00 tonnes pour la catgorie A (avec pression de 10 bars) 20,00 tonnes pour la catgorie B (avec pression de 7 bars) 9,00 tonnes pour la catgorie C (avec pression de 5 bars) 2,25 tonnes pour la catgorie D (avec pression de 3 bars)On est toutefois le plus souvent conduit calculer une piste pour quelle rsiste exactement ou avec une certaine marge aux efforts occasionns par le type davion dont la mise en service sur larodrome parait probable au cours des annes venir.

Les extrmits de piste doivent tre renforces, non pas que les avions au moment o ils posent leurs roues exercent un effort plus important que lorsquils roulent, car ils sont largement soutenus par lair, mais cause des effets du stationnement des avions sur ces extrmits. La prise de contact des roues avec la piste produit bien un cisaillement d au choc et la brusque mise en rotation des roues sur la piste; cest ce phnomne qui produit ces longues tranes noires lendroit o les avions prennent contact avec la piste (tranes noires rsultant de larrachement du caoutchouc du pneu et non de larrachement du matriau de la piste); mais lexprience a prouv que les efforts qui rsultent des ces prises de contact sont bien moins importants que ceux occasionns par un avion immobile mettant ses moteurs pleine puissance et bloquant ses roues.Le rglement franais prconise que les extrmits soient calcules pour des charges majores de 25 %, ce qui est un taux de majoration lev rarement atteint. 3.04.07/ Les bandes

La bande est un rectangle concentrique la piste. Sa longueur se dtermine partir de la longueur de la piste en ajoutant 60 mtres chaque extrmit pour les arodromes de catgories A et B, 50 mtres pour les arodromes de catgorie C et 30 mtres pour les arodromes de la catgorie D.

La largeur des ces bandes est gnralement de 300 mtres pour les arodromes de catgories A et B. pour les catgories C et D, ce mme chiffre est employ, mais on peut descendre jusqu 150 mtres ou mme 100 mtres.

Les bandes doivent tre amnages de faon permettre, le cas chant, un avion qui aurait scarter accidentellement de la piste, de ne pas avoir un incident. Il faut, par consquent, en assurer un certain nivellement. Normalement les bandes sont donc des parties gazonnes que lon draine pour leur donner une certaine portance et que lon dresse suivant des surfaces convenablement raccordes et dont la pente nexcde pas 2,5 %.

3.04.08/ Les voies de circulation

Les voies de circulation sont des lments qui relient la piste aux aires sur lesquelles se fait le trafic des avions. On dsigne assez frquemment ces voies par le terme anglais taxiways.

Le trac des voies de circulation est tudier de manire faciliter la circulation des avions, donc pour tre aussi court que possible et ne prsenter que peu de virages. Ces voies devront aboutir aux deux extrmits de la piste, pour permettre lavion de prendre la piste ou den sortir, sil fait un atterrissage long, ainsi quau tiers et au quart de la piste de manire permettre aux avions de quitter la piste aussi rapidement que possible.

Si on dsigne par f le coefficient de frottement des pneus sur la voie de circulation, gnralement compris entre 0,15 et 0,25, le rayon minimum R des virages admis sur ces voies est de R = V2 / fg (V2 tant la vitesse de scurit au dcollage et g, lacclration de la pesanteur).

La largeur des voies de circulation est pratiquement normalise 30 mtres en catgorie A et 22,5 mtres en catgorie B. Cette largeur est rduite 15 mtres en catgorie C et 10 mtres en catgorie D.

La pente longitudinale des voies de circulation ne doit pas excder 2,5 %. La pente en profil en travers ne devra pas excder 1 % dans le cas des chausses rigides, 1,5 % pour les chausses souples et 2 % dans le cas des voies non revtues. La rsistance des voies de circulation devra satisfaire aux mmes conditions que celles des extrmits de piste denvol.

3.04.09/ Les aires

Les aires dattente

Lorsque les oprations dembarquement des voyageurs et de chargement de fret sont termines, lavion quitte la zone de larogare pour venir prendre sa piste. Avant de faire son opration de dcollage, le pilote doit faire un certain nombre doprations numres dans une check-list. Certaines de ces oprations se font lorsque lavion roule, dautres doivent tre faites larrt, proximit immdiate de la piste denvol (les avions pistons doivent par exemple faire ce quon appelle un point fixe pendant lequel il faut faire monter la temprature de lhuile afin de vrifier si les moteurs peuvent donner toute la puissance ncessaire).

Il peut se produire quun deuxime avion se prsente avant que le premier ait termin les oprations prescrites sa check-list; il est donc ncessaire davoir un panouissement de la voie de circulation pour permettre deux ou plusieurs avions de stationner.

Les dispositions de laire dattente peuvent tre les suivantes:

A. On peut doubler le raccordement de la voie de circulation la piste par une deuxime bretelle parallle et situ 70 ou 80 mtres de la premire en raison de lenvergure des appareils. Ce procd a linconvnient de faire perdre une certaine longueur de piste au deuxime appareil.

B. Afin dviter cette perte de longueur de piste, on peut construire la deuxime bretelle pour quelle rejoigne lextrmit de la piste.C. Sur les arodromes militaires et sur certains arodromes civils, la bretelle de liaison est largie pour permettre le stationnement simultan de plusieurs avions. Ce systme est gnralement utilis sur les arodromes militaires, du fait que les avions dcollent souvent en escadrille.Les aires de stationnement

1/ Les aires de trafic

Les aires de trafic sont les aires sur lesquelles seffectuent les diffrentes oprations ncessaires lembarquement ou au dbarquement des voyageurs, au chargement ou au dchargement du fret, au ravitaillement en carburant, et toutes les oprations de nettoyage et de prparation de lavion pour son prochain vol.

Ces aires sont en contact troit avec les installations terminales et doivent ncessairement tre situes proximit des arogares de voyageurs et de fret dont les dispositions conditionnent troitement celles des aires de trafic.

Les aires de trafic sont constitues par une srie de postes de stationnement dont les dimensions sont fonction des caractristiques de lavion. En principe, la largeur dun poste mesure paralllement lalignement des installations terminales doit tre gale au quatre tiers de lenvergure de lavion et sa profondeur gale lenvergure.

Les avions en stationnement sur les aires de trafic donnent lieu au cours de lescale une intense activit: il faut, dans les dlais les plus courts, assurer indpendamment du transport des passagers et de lquipage, la manutention des bagages et du fret, amener le personnel charg du nettoyage, vacuer les dchets de toute sorte, alimenter lappareil en carburant, approvisionner leau et les aliments ncessaires au voyage suivant, effectuer le cas chant les rparations dont la ncessit est signale par lquipage, etc. ltude des aires de trafic au voisinage des arogares pose de ce fait des problmes particulirement importants.

Lorsquil sagit dun arodrome de faible importance, larogare est gnralement constitue par un btiment rectangulaire en face duquel viennent se placer les avions. Laire pourra alors tre constitue par un rectangle bord, dun cot par une voie de circulation, et de lautre par le front des installations. On amnagera entre la voie de circulation et les postes de stationnement une largeur suffisante pour que lenvergure des avions qui circulent nanticipe sur lenvergure des avions en stationnement et entre ces mmes postes et les btiments, une zone pour la circulation des vhicules assurant les divers services.

Les arogares pour trafic moyen ont une longueur de 100 150 mtres, celles qui sont destines un plus gros trafic peuvent atteindre 300 mtres. On ne peut donc, si la largeur moyenne dun poste est de lordre de 50 mtres et ds que le trafic a une certaine importance, placer la totalit des avions devant les arogares; les postes de stationnement dbordent de part et dautre du btiment et on est alors conduit transporter les voyageurs par bus aux postes loigns.La figure ci-dessus prsente un inconvnient pour la circulation des avions: lorsquun avion quitte un poste, il risque de gner un autre avion se rendant un poste libre. Lorsquil y a un grand nombre de postes, on est amen doubler la voie de circulation avec une liaison desservant 5 ou 6 postes.

Pour viter les grandes distances entre larogare et les postes de stationnement loigns, il est possible de disposer les postes suivant deux lignes parallles larogare et suffisamment espaces pour permettre la circulation entre les deux sries de postes.

Linconvnient rside dans les conditions daccs aux postes les plus loigns. Les passagers pourraient sy rendre pied, mais les aires sont le sige dun grand nombre de mouvements de vhicules, et les avions en mouvement sont lorigine dautres dangers. Il nest pas souhaitable de laisser les passagers circuler sur les aires. Il en rsulte la ncessit de grouper les passagers dans une salle dattente do ils sont conduits par bus aux postes loigns.

La ncessit dutiliser les bus pour transporter les passagers jusqu lavion a fait naitre lide quil ntait pas obligatoire que les postes de stationnement soient proches de larodrome. Cest ainsi que sur larodrome de Washington, les aires de trafic sont trs loignes de larogare.

Aire de trafic avec voie de circulation accs central

Une autre solution pour viter les inconvnients que prsentent ces courts dplacements en bus consiste tablir des jetes (dnommes fingers en anglais) branches sur larogare et qui permettent de desservir facilement les postes loigns.

Enfin, nous avons la solution des arogares satellites (aroport de Genve) qui consiste placer, au large de chaque arogare principale, des arogares secondaires avec un accs par des passages souterrains. Les postes sont distribus autour de ces arogares satellites.

Les aires de trafic comportent gnralement des quipements destins faciliter les cheminements des avions (marques de guidage et darrt traces la peinture), un clairage de nuit et des dispositifs de protection contre le souffle des racteurs. 2/ Les aires de garage

Lune des plus grandes difficults que lon rencontre lorsquon tablit un plan daroport est damnager aux abords de larogare une place suffisante pour tous les besoins satisfaire. Pour dgager cet emplacement au maximum, les avions qui sont en stationnement prolong, par exemple ceux qui, arrivs le matin ne repartiront que le soir, ou mme ceux qui doivent attendre plus dune heure, sont mis en attente sur une aire de garage. Ce sont des aires revtues que lon place lendroit o cela arrange le mieux lorsquon tablit le plan de masse. Il peut quelques fois sagir dune ancienne piste dclasse et simplement amnage.

3/ Les aires dentretien

La zone destine aux oprations dentretien et de rparation des avions comporte le plus souvent un ou plusieurs hangars dentretien gnralement complts par un atelier situ larrire du hangar et accol, ou proximit de cet atelier un magasin.

Il est ncessaire qu cot de ces installations, se trouve une zone sur laquelle pourront se faire les rparations de courte dure qui ne ncessitent pas la mise labri de lavion: cette zone est constitue par une aire dentretien comportant un certain nombre de poste.

4/ Dispositions et rsistance des aires de stationnement

Les dimensions des aires de stationnement seront dfinies en fonction de lenvergure E des appareils. Lorsquils sont destins des avions manuvrant au moteur, les postes de stationnement auront une largeur gale 4/3 E et une profondeur gale E.Si les appareils ne doivent accder aux postes de stationnement que remorqus, la largeur des postes pourra tre rduite la dimension de lenvergure de lavion type.

Au point de vue rsistance, les aires de stationnement seront calcules comme les extrmits de piste, cest--dire en majorant les charges relles pour tenir compte des fatigues dues au stationnement (surcharges de longue dure) et aux vibrations.

Les aires de trafic sont souvent dotes dun rseau enterr, permettent lalimentation des avions en carburant, avec de bouches arases au niveau des aires, ainsi que de branchements lectriques et tlphoniques.

Aire de trafic avec arogares satellites

Aire de trafic avec jetes

Aire de trafic avec voie de circulation express

Aire de trafic

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