Des technologies innovantes d’arrêt des moteurs afin d’améliorer les opérations aéroportuaires
Les moteurs à réaction des avions sont très efficaces lorsqu’ils volent, mais ne le sont pas lorsqu’ils sont utilisés pour le roulage. Il existe deux catégories de techniques de roulage moteurs éteints: autonomes et non autonomes. Les solutions autonomes utilisent des moteurs électriques embarqués complémentaires ou utilisent un seul moteur pour une plus grande manœuvrabilité et un gain de temps. Cependant, ces solutions compromettent les performances dynamiques et augmentent le poids de l’appareil. Les solutions non autonomes impliquent le remorquage de l’avion par un remorqueur, ce qui n’ajoute pas de poids supplémentaire, mais nécessite davantage de véhicules sur les voies de circulation. Ces solutions sont adaptées à différentes configurations d’avions et d’aéroports. Combinées, elles peuvent contribuer à l’élaboration d’une approche globale qui améliore la sécurité, l’efficacité et les performances.
Sécurité et efficacité — éléments clés à prendre en compte lors de la conception d’une solution de roulage
«Lors de l’élaboration d’une solution de roulage, il est impératif de tenir compte de son impact sur le trafic aérien et sur le travail des opérateurs humains. La solution doit tenir compte des séquences de départ et d’arrivée, appuyer les opérations de roulage respectueuses de l’environnement et optimiser la consommation de carburant tout en minimisant les émissions nocives, en évitant les ralentissements ou les arrêts», explique Mathieu Cousy, coordinateur du projet AEON financé par l’UE. Celui-ci poursuit en expliquant que la sécurité des opérations de trafic aérien exige que les contrôleurs aient une compréhension claire des types de véhicules et des contraintes qui leur sont associées, d’autant plus que les techniques non autonomes peuvent augmenter le nombre de véhicules sur les voies de circulation. De plus, les ajustements en temps réel aux événements opérationnels peuvent augmenter la charge de travail, ce qui nécessite une assistance pour maintenir un environnement opérationnel sûr.
Évaluer les limites de la circulation au sol avec moteur à l’arrêt et les solutions pour maximiser les avantages
Pour mieux comprendre les limites des techniques avec moteur éteint, AEON a organisé des entretiens et des ateliers avec divers opérateurs au sol des aéroports, tels que les gestionnaires d’aéroport, les agents d’assistance au sol, les officiers du contrôle du trafic aérien (ATC) et les pilotes. Les partenaires du projet ont étudié diverses solutions, notamment le roulage sur un seul moteur, TaxiBot et WheelTug. L’analyse opérationnelle des deux types de techniques de roulage moteurs éteints a permis de dresser une courte liste de questions cruciales à aborder. Il s’agit notamment de la nécessité de sensibiliser les contrôleurs aériens à la situation et de gérer les performances pour un roulage en douceur. En outre, les pilotes devaient obtenir des estimations fiables concernant le démarrage des moteurs et le temps restant avant l’alignement. Les facteurs cruciaux du trafic supplémentaire des remorqueurs et des avions, ainsi que l’amélioration de l’utilisation des routes de service ont également été évalués. «Nous avons proposé une solution à deux volets pour aider à gérer les remorqueurs supplémentaires pour le roulage non autonome et améliorer la conscience de la situation des contrôleurs du trafic aérien, ce qui conduit à un routage plus fluide», fait remarquer Mathieu Cousy. Un nouveau rôle de gestion de la flotte de remorqueurs a été défini entre la direction de l’aéroport et l’ATC. En outre, un prototype d’image radar du système avancé de guidage et de contrôle des mouvements de surface a été conçu pour intégrer les nouvelles techniques de roulage.
Algorithmes avancés pour optimiser les performances de l’aviation
AEON a développé une architecture de planification des mouvements multi-niveaux et multi-agents pour permettre la planification et la surveillance des itinéraires des avions et des remorqueurs dans les aéroports. Cette architecture a été complétée par des algorithmes de planification d’intervalles de recherche et de sécurité basés sur les priorités afin de représenter de manière réaliste la configuration des aéroports et la cinématique des véhicules. «Nous avons également conçu un algorithme de flotte de remorqueurs afin de maximiser les économies d’émissions réalisées en utilisant des remorqueurs pour tracter les avions. Pour ce faire, le projet opte pour une approche parcimonieuse au lieu d’une optimisation globale», précise Mathieu Cousy. «Nous avons également conçu une image radar interactive qui permet de naviguer, de comprendre les techniques de roulage et les calendriers spécifiques des itinéraires et des contraintes de vitesse pour chaque avion/remorqueur.» AEON a défini un nouveau concept d’opérations qui facilite l’intégration de techniques de roulage écologiques, en minimisant l’utilisation de carburant. La recherche menée s’aligne sur l’objectif de l’entreprise commune SESAR de créer des solutions plus intelligentes et plus durables dans le domaine de l’aviation afin de contribuer à la mise en œuvre de la stratégie de la Commission européenne.
Mots‑clés
AEON, remorqueur, roulage moteurs éteints, roulage autonome, conscience de la situation, roulage sur un seul moteur, TaxiBot, WheelTug, EC SESAR
