Comment les pilotes peuvent-ils atterrir sans aucune visibilité sur la piste ?

Des nuages provoquant de la pluie peuvent empêcher un atterrissage visuel sur l’aéroport… Quelles solutions pour les pilotes ?

Vous n’êtes pas sans le savoir, la sécurité aérienne progresse continuellement. Les statistiques pourraient être présentées année après année comme une courbe qui tendrait vers zéro sans jamais l’atteindre, au grand désarroi de tous ceux qui ont peur de l’avion (et Dieu sait s’ils sont nombreux !). Les bons résultats de la sécurité aérienne que l’on observe aujourd’hui sont le fruit d’une évolution longue et parcellée d’accidents. Dans les 100 dernières années d’aéronautique, toutes les situations imaginables ont été vécues et autant de solutions ont été trouvées pour que cette cause ne conduise plus à l’accident. Cette série d’articles va revenir sur les éléments fondamentaux de la sécurité aérienne et les raisons qui ont conduit au développement de ces équipements et procédures. Le premier sujet fait suite à une question posée sur le groupe Facebook du Centre de Traitement de la Peur de l’Avion (lien ici) et sera dédié aux systèmes d’atterrissage automatisés permettant d’atterrir sur un aéroport même sans aucune visibilité de la piste.

Extrait du Magazine « Popular Mecanics » de février 1931 décrivant ce système d’atterrissage automatisé

Chacun comprend intuitivement l’importance de voir le terrain avant de pouvoir atterrir. Les mauvaises conditions de visibilité ont généré de nombreux accidents avant la deuxième guerre mondiale avant de devenir de plus en plus rares. Le pic du nombre d’accidents a eu lieu au début des années 70 (jusqu’à 3 crash en une seule année pour cette cause !), mais a aujourd’hui disparu sur les aéroports équipés de guidages.

La problématique de l’assistance à l’approche des aéroports est apparue très tôt, puisque les premières tentatives d’atterrissage sans visibilité remontent à 1929. Le système était évidemment assez basique mais finalement assez proche dans son concept de ce que l’on rencontre aujourd’hui.

Pour faire simple, un émetteur radio envoie un faisceau d’ondes dans une direction bien précise. Dans son avion, le pilote sait s’il se trouve bien dans ce faisceau, ou s’il est trop bas ou trop haut… Lorsque le signal disparaît, c’est que l’émetteur a été dépassé et que l’on se trouve au-dessus de la piste, il est temps d’atterrir. Le schéma suivant permet de visualiser ce système simple mais efficace (admirez au passage mon incroyable talent de graphiste) :

Un émetteur envoie une onde radio correspondant à la descente parfaite de l’avion (ici en rouge).
Même sans visibilité, le pilote a ainsi une indication sur sa descente.

Un deuxième système co-existait avec celui-ci. Il s’agissait d’une simple balise émettant à la verticale. Une fois la balise détectée, le pilote savait quel direction il devait prendre et quel taux de descente adopter pour atteindre le seuil de piste.

Un émetteur envoie une onde à la verticale. Quand les pilotes suvolent cette onde (en rouge), ils doivent descendre suivant un plan et une direction prédéfinies (ici schématisé par les pointillés orange).

Il restait néanmoins difficile d’utiliser ces systèmes car ils manquaient de précision sur l’approche finale… On décida donc de combiner les deux systèmes (une balise verticale puis une balise de guidage pour l’angle de descente), ce qui donna naissance à l’ILS pour Instrument Landig System. Le premier avion de transport de passager ayant pu réaliser un tel atterrissage fut un Boeing-247D en 1938, pendant une tempête de neige. Mais la précision du système était encore faible et nécessitait toujours une visibilité du pilote sur la piste lorsque l’on se trouvait à moins de 100m d’altitude.

Les militaires améliorèrent fortement le système pendant la deuxième guerre mondiale, permettant la naissance d’un vrai standard officiel international dans le domaine dès la fin des années 40. Début 1960, l’ILS était devenu tellement précis qu’une Caravelle de la compagnie française Air Inter réussit un atterrissage totalement automatisé sans aucune visibilité ni prise des commandes de la part des pilotes. Une première mondiale ! La vidéo suivante permet de revivre cet exploit :
 

Dans les années 80, la maîtrise des micro-ondes permet même d’adapter l’angle de descente au type d’avion… et oui : les gros avions à deux étages comme le Boeing 747 ne doivent pas réaliser leur descente aussi bas que les petits Boeing 737. A partir de 1994, c’est le positionnement par GPS qui s’invite dans les cockpit, permettant encore plus de précision… Tous les avions modernes sont donc toujours capable d’atterrir sans aucune visibilité si l’aéroport est équipe d’un ILS, mais les appareils lancés après les années 2000 sont pour la plupart également capables de rouler tout seul jusqu’au parking   🙂

Les pilotes peuvent contrôler leur altitude à chaque balise survolée grâce à leur radiosonde (un système qui « radarise » le sol), ont une indication sur leur descente pour la hauteur et l’axe de piste, la trajectoire est assistée par GPS, et ils ont aussi des informations des contrôleurs aériens…

Lors d’un test dans un simulateur, une jeune fille de 7 ans sans aucune connaissance aéronautique a ainsi réussi à configurer son ILS et faire atterrir l’avion avec pour seules indications les échanges radio avec une tour de contrôle… un jeu d’enfant donc!

Les pilotes possèdent également une documentation sur laquelle toutes les caractéristiques de tous les aéroports sont indiquées. Ces informations sont également disponibles sur tablette, plus rapides d’accès et plus légères…

Mais je vous entends déja venir. « Si les pilotes utilisent-ils toujours l’ILS, comment atterriront-ils le jour où le système est en panne ?! »
En effet, l’atterrissage automatisé n’est utilisé que lorsqu’il est nécessaire ! D’ailleurs, environ 20% des aéroports ne sont pas équipés y compris en Europe, notamment en bord de mer (on ne peut pas poser de balise dans l’eau) ou sur des aéroports sur lesquels le brouillard est inexistant… Dans la pratique, les pilotes utilisent leur ILS comme indicateur mais peuvent déconnecter leur pilote automatique lorsqu’ils sont redescendus sous le niveau de vol 240 (environ 8000m d’altitude). Ils dirigent donc bien manuellement leur avion à partir du moment où ils voient le terrain, ce qui leur permet de rester efficace si par malheur un jour un ILS est en panne (ce qui n’arrive presque jamais). Les pilotes sont par ailleurs les seuls à pouvoir réaliser une remise de gaz si cela s’avère nécessaire, par exemple si un avion avant nous ne dégage pas la piste assez rapidement.

Avec ou sans visibilité, le travail des contrôleurs aériens reste central pour assurer une sécurité totale lors des approches

Le système offre donc aujourd’hui une sécurité totale, avec soit une assistance par les pilotes soit une capacité à atterrir de manière totalement autonome, faisant disparaître les problèmes liés à la visibilité de la piste dans les aéroports équipés. Les seuls qui s’inquiètent encore de cette question sont les passagers anxieux, car les pilotes sont totalement capables d’atterrir sans même jeter un coup d’œil hors de leur cockpit. Leurs instruments leur suffisent largement…

🇫🇷Automatic Landing🇫🇷 Exclusive! @airfrance @airbus a330 CAT3 Landing at Paris✨Have you ever watched something like this?😎 pic.twitter.com/uZMQbhiINx

— Guillaume Laffon (@guillaumelaffon) 10 juin 2018