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Aéroport de Kansaï
Aéroport de Kansaï

Installation destinée au trafic aérien public, permettant la réception et l'envol des aéronefs, assurant leur entretien, leur service et leur garage ainsi que l'embarquement et le débarquement des passagers et des marchandises.

Toutes les grandes villes sont dotées d'un ou de plusieurs aéroports.

L'aéroport doit affronter aujourd'hui deux tendances contradictoire : d'une part, il est indispensable à l'expansion du trafic aérien, en progression de 4 à 5 % par an dans le monde occidental et plus encore en Asie, mais, d'autre part, les populations environnantes deviennent de plus en plus hostiles aux nuisances occasionnées. Ainsi, les aéroports s'installent de plus en plus loin des villes et parfois même sur la mer (Macao, Osaka, Kansaï…).

Pour en savoir plus, voir les articles aviation, circulation aérienne.

Les installations

Un aéroport se compose d'une zone d'exploitation où évoluent les avions, d'une zone commerciale où embarquent et débarquent les passagers, d'une zone technique pour la maintenance des appareils et d'une zone de fret pour le transport des marchandises.

La zone d'exploitation

La plupart des aéroports possèdent deux pistes bétonnées, balisées, disposées en parallèle afin de séparer le trafic décollage du trafic atterrissage et orientées suivant les vents dominants. Une troisième piste, d'orientation différente, est parfois utilisée lorsque les vents soufflent selon d'autres directions.

Une piste est construite en dalles de béton armé épaisses de 50 cm pour résister, par exemple, aux 390 t d'un Boeing 747 à pleine charge. Sa largeur est de 60 m et sa longueur peut atteindre 3 000 à 4 000 m, suivant l'altitude et les conditions de température. Elle est bordée de voies de dégagement sur lesquelles les avions peuvent rouler à 40 km/h. Le balisage diurne comporte des marques de seuil de piste, des marques de « toucher des roues », l'axe de piste matérialisé par une ligne blanche discontinue et le numéro de piste. Ce dernier correspond à l'angle d'orientation par rapport au Nord magnétique, exprimé en dizaines de degrés (arrondies à la plus proche). Le balisage nocturne est réalisé à l'aide de lumières blanches.

Pour rejoindre la piste ou l'aérogare, les avions évoluent sur des voies de circulation, ou taxiways, balisées en lumière bleue.

Le bloc technique

Il comprend la tour de contrôle, d'où les contrôleurs aériens assurent la gestion des atterrissages et des décollages ainsi que toute la circulation au sol des aéronefs et des véhicules, et le bureau de piste, où les pilotes ont à leur disposition la documentation technique et les informations sur les aérodromes et l'espace aérien.

La zone technique

Elle comprend des parkings, ou aires de stationnement, et des hangars où peuvent être entièrement démontés les plus gros avions pour les besoins de la maintenance.

La zone commerciale

Selon leur importance, les aéroports comportent une ou plusieurs aérogares. À la conception centralisée de l'aérogare unique se substitue le plus souvent aujourd'hui un ensemble d'aérogares décentralisées dotées de satellites auprès desquels stationnent les avions, l'accès aux appareils s'effectuant à l'aide de passerelles télescopiques. Ces aérogares sont construites suivant le principe de la stricte séparation des flux de passagers à l'arrivée et au départ, assorti d'un contrôle rigoureux des bagages et des personnels admis dans les zones sensibles.

Le concept de « hub »

Mis en place avec la libéralisation du transport aérien, le concept de hub est à présent adopté par un grand nombre de compagnies aériennes, qui y voient un moyen de rentabiliser leur flotte. Plate-forme de correspondance permettant de gérer des vagues homogènes de départs et d'arrivées avec des temps de correspondance courts, le hub permet aux compagnies de concentrer leurs avions en un point unique, afin de garder « captifs » les passagers effectuant un parcours complexe.

Les différentes conceptions d'aérogares

L'architecture d'une aérogare peut revêtir différentes configurations ; elle peut être linéaire, en jetée, en darses ou rayonnante.

Les aérogares sont appelées à s'étendre au fur et à mesure que le trafic croît. Leur croissance organique explore toutes les ressources de la géométrie et l'on voit se dégager des familles : aérogares linéaires, arachnéennes, en couronnes, modulaires, à satellites multiples.

L'accès aux aéroports

L'accès aux aéroports constitue un problème majeur, dont la principale réponse réside dans l'intermodalité, c'est-à-dire dans l'interconnexion entre aérogare et transport ferroviaire (gares T.G.V. dans l'aérogare, enregistrement des vols dans les gares ferroviaires), transport maritime (ports) et axes routiers de desserte.

Sécurité et sûreté

En aéronautique, on parle de sécurité quand on évoque les accidents dus à un problème technique lié à la fiabilité ou à l'entretien du matériel et dans lesquels n'apparaît aucune cause humaine volontaire. En revanche, quand il s'agit d'une catastrophe ayant pour cause la malveillance, il s'agit d'un problème de sûreté.

Les attentats terroristes du 11 septembre 2001 de New York et Washington ont immédiatement entraîné un durcissement des mesures de sûreté dans les aéroports : renforcement de l'inspection des bagages à main et des bagages de soute, filtrage des passagers, retrait en cabine de tout objet contondant, augmentation des vérifications à l'aide de magnétomètres, renforcement des inspections visuelles, surveillance accrue des portes d'accès en zone réservée, embarquement de vigiles sur certains vols.

La nécessité de renforcer la sûreté dans les aéroports oblige les ingénieurs à multiplier les innovations technologiques : utilisation de détecteurs de métaux et, pour les bagages de soute, de détecteurs d'explosifs ; couplage des caméras de vidéosurveillance aux programmes numérisant les points caractéristiques du visage, l'ensemble étant par ailleurs relié aux bases de données stockant les photographies des malfaiteurs ; biométrie.

La biométrie est un moyen de détection automatique des individus à risque. Cette technique consiste à traduire en valeurs chiffrées certaines caractéristiques physiques (empreintes digitales, dessin de l'iris de l'œil, réseau sanguin de la rétine, voix, forme de la main ou du visage) puis à les utiliser comme clé d'accès à un lieu sécurisé ou à un ordinateur.

Décoller et atterrir

Les ordres de mise en place des avions sur la piste et les autorisations de décoller sont données par radio depuis la tour de contrôle. Des radars permettent aux contrôleurs de la navigation aérienne de connaître à chaque instant la position des avions en approche et, éventuellement, de les placer en attente dans une zone réservée de l'espace aérien.

Les aides à l'atterrissage

La procédure IFR

Les avions de transport public sont équipés d'un système de navigation aux instruments et sont soumis aux règles IFR (Instrument Flight Rules, règles de vol aux instruments). Le pilote peut naviguer sans repères visuels au sol grâce à ses instruments de bord : horizon artificiel, centrale inertielle, équipements divers de radionavigation, écrans de présentation des paramètres de vol…).

En phase d'approche, le pilote doit respecter les trajectoires et les altitudes définies par la procédure IFR. Il est pris en charge par les contrôleurs aériens qui lui garantissent un espacement correct de son appareil avec les autres avions.

La procédure IFR est fondée sur les installations radio de l'aérodrome, qui doivent permettre au pilote de s'approcher de celui-ci suivant des axes radiobalisés avec suffisamment de précision pour que l'avion puisse descendre sans voir le sol, tout en évitant les obstacles ou le relief se trouvant à proximité.

Schématiquement, une procédure IFR comprend trois phases : 1°) trajectoire de descente vers un moyen de radionavigation (radiocompas, radiophare omnidirectionnel associé à un équipement de mesure de la distance de l'avion par rapport à une balise) ; 2°) attente possible sur la balise (si plusieurs avions sont en attente, ils sont placés à différents niveaux de vol) ; 3°) l'avion quitte la balise et prend le cap vers la piste d'atterrissage.

L'ILS (Instrument Landing System)

Sur les aéroports importants, l'approche finale s'effectue au moyen de l'ILS. Son principe de fonctionnement est fondé sur l'émission radio, par deux stations au sol (l'une pour le plan de descente, l'autre pour l'axe de la piste), de signaux qui permettent au récepteur de bord de déterminer l'écart de l'avion par rapport à la trajectoire optimale d'approche finale. Les écarts sont présentés au pilote et fournis au pilote automatique qui effectue les corrections nécessaires.

L'ILS est un système fiable mais aux performances limitées en raison de la susceptibilité des signaux aux perturbations radioélectriques et de la sensibilité aux réflexions de signaux par des bâtiments proches ou par les avions près des émetteurs. Aussi est-il nécessaire de maintenir un espacement important (8 milles nautiques au minimum) entre les appareils en approche. De plus, le système ne définit qu'une seule trajectoire d'approche, rectiligne, et le secteur de guidage est relativement étroit.

Le MLS (Microwawe Landing System)

Pour pallier ces insuffisances a été développé le MLS, qui équipe un certain nombre de grands aéroports. Le principe utilisé repose sur le balayage de deux faisceaux radar, en site et en azimut, à l'intérieur de deux secteurs déterminés. Ainsi, les avions reçoivent les données d'approche à 50 km de l'aéroport et peuvent suivre des angles plus ouverts. Contrairement à l'ILS, qui fournit un guidage par rapport à une trajectoire rectiligne unique que les avions sont contraints de suivre, le MLS est capable de fournir un positionnement global dans un volume d'espace et d'autoriser une approche courbe. De plus, il est très peu sensible aux perturbations radioélectriques, de sorte que l'espacement des avions en approche finale peut être ramené de 8 à 5 milles nautiques, soit un gain de capacité de plus de 30 %. Néanmoins, les MLS installés à l'heure actuelle sont encore utilisés en mode trajectoire rectiligne.

Dans l'avenir, les manœuvres d'atterrissage devraient bénéficier de la très grande précision des systèmes de navigation par satellites, tel le GPS américain ou le futur système européen Galileo. Le GPS, pleinement opérationnel depuis les années 1990, a déjà été qualifié aux États-Unis par la FAA (Federal Aviation Administration) comme moyen de navigation primaire pour les phases « en route », mais on est encore loin de son utilisation pour les manœuvres d'atterrissage car des développements complémentaires sont nécessaires et font l'objet d'études menées dans le cadre du programme GNSS (Global Navigation Satellite System).