Les données de vol nécessaires pour contrôler l’avion jouent un rôle important dans la sécurité de l’aviation. Un nouveau projet du Centre aérospatial allemand (DLR) vise à rendre ces données encore plus fiables.
Les données de vol, qui contribuent de manière significative à la sécurité du trafic aérien, sont encore mesurées aujourd’hui avec les techniques mécaniques similaires à celles utilisées au début de l’aviation. La nouvelle méthode de mesure par laser, intitulé Air Optical Data, rendra cette méthode encore plus précise et fiable. Le Centre aérospatial allemand s’est chargé de cette tâche et a l’intention de réaliser les premiers vols d’essai dans deux ans.
Comment les données de vol sont-elles mesurées ?
Afin de contrôler un avion, différents paramètres tels que la pression atmosphérique, la température ou la vitesse du vent doivent être enregistrés et analysés. À partir de ces informations, l’altitude de vol, la vitesse, le taux de montée et le taux de descente sont calculés.
Les instruments de mesure actuels permettant d’obtenir ces données sont principalement de nature mécanique. En tant que sondes et capteurs, ils sont souvent situés à l’extérieur de l’avion et, bien qu’ils soient également très fiables, ils peuvent se salir ou éventuellement se givrer. De plus, les sondes qui dépassent de l’avion influencent le courant d’air et donc les résultats des mesures.
« Les sondes et les capteurs précédents peuvent également se salir ou se givrer. Les valeurs mesurées se détériorent alors progressivement. On ne le remarque pas forcément dans le cockpit. En revanche, notre système est conçu pour vérifier directement les valeurs mesurées et pour signaler les défaillances de fonctionnement – de manière indépendante et en quelques secondes, offrant ainsi une sécurité accrue. »
Dr Oliver Kliebisch, scientifique du DLR
Dans le passé, il y a déjà eu des accidents d’avion dans lesquels des erreurs dans la technologie des capteurs ont eu des conséquences fatales. Lors des chutes du Boeing 737 Max en Indonésie et en Éthiopie, les capteurs de courant qui transmettaient des données incorrectes y ont contribué.
L’accident aérien de 2009, au cours duquel un Airbus A330 d’Air France s’est écrasé dans l’océan Atlantique, a également été causé par une sonde gelée, qui a ensuite fourni des données de vitesse irritantes et initié une série de mauvaises décisions.
Qu’est-ce qui rend Optical Air Data meilleures ?
Optical Air Data utilisera des rayons laser qui permettent une mesure sans contact. Cela signifie que les capteurs montés à l’extérieur ne sont plus nécessaires. Des rayons laser sont continuellement envoyés dans l’air autour de l’avion et on évalue comment les rayons sont affectés par les particules et les molécules de l’air. Jusqu’à 1 000 mesures par seconde sont ainsi possibles.
Pour y arriver, le DLR utilise trois techniques de mesure différentes basées sur le laser :
- Anémométrie de double laser pour mesurer la vitesse relative du vent
- Diffusion de Rayleigh filtrée pour la mesure de la température à l’extérieur de l’avion
- Spectroscopie d’absorption de laser pour mesurer la pression et déterminer l’altitude de vol
Optical Air Data est initialement destiné à compléter la technologie actuelle des capteurs, mais peut aussi la remplacer complètement dans certaines circonstances. Des études antérieures sur le laser à fibre très puissant, ont montré ces dernières années que l’utilisation des rayons laser peut permettre de prévoir les turbulences.
Optical Air Data est actuellement encore en phase de développement. Les techniques nécessaires ont déjà été élaborées et testées en laboratoire, et les systèmes de mesure sont en cours de développement. Les premières campagnes de vols en conditions réelles doivent avoir lieu dans deux ans.
La mesure des données de vol par des rayons laser en bref
Il s’agit d’un projet intéressant et prometteur actuellement développé par le Centre aérospatial allemand. Un aspect particulièrement positif est qu’il rendra les mesures des données de vol encore plus robustes, précises et fiables.
Les mesures mécaniques un peu plus sensibles pourront être complétées ou éventuellement remplacées. Nous pouvons donc attendre avec impatience les premiers résultats des missions de l’épreuve pratique de 2022.
