Le survol de l’aéroport de Londres Gatwick par deux drones a entrainé la fermeture totale de l’aéroport pendant plusieurs heures et la perturbation des voyages de plus de 120.000 personnes. Les médias se sont beaucoup emballés sur cet épisode et ont largement surévalué le risque que représente les drones alors que les études sérieuses menées sont rassurantes.
Faisons le point sur l’Etat de la recherche.
Quel risque en cas de collision entre un drone et un avion de ligne ?
Simulation de l’ingestion d’un drone par un moteur
Les avions de ligne sont tous conçus pour être capables de résister à un impact avec des oiseaux de 2 kg sur le pare-brise et de 4kg ailleurs sur le reste de l’avion (moteurs, bords d’attaque…), alors que les drones publics dépassent très rarement un kilogramme. On dénombre ainsi des milliers de collisions aviaires chaque année sans que le sujet n’émeuve plus personne. Une longue étude a donc été réalisée par la FAA (la sécurité aérienne américaine) et ASSURE (un groupement de centre de recherches sur les drones) pour identifier les risques encourus en cas de collision entre un Boeing 737 et deux types de drones : un quadcopter (type DJI Phantom 2) et un drone à aile fixe (type PrecisionHawk).
Dégats provoqués par la collision entre un drone et un empennage : on observe une déformation de la structure de l’avion, ce qui entrainera des travaux de réparation mais pas de risque pour l’avion
Plus de 200 simulations et collisions réelles ont été réalisées, et les résultats sont finalement rassurants. Plusieurs observations :
– un drone entraîne plus de dommages sur un avion qu’un oiseau de poids équivalent, les données acquises avec des oiseaux ne sont donc pas valables,
– la marge existant dans la conception des avions permet de ne jamais atteindre une destruction d’un système crucial de l’avion vol, seules des déformations des bords d’attaques ou des dommages sans gravité ayant été identifiés.
Certains tests réalisés se sont révélés bien plus impressionnants (et ont donc été plus largement médiatisés), avec notamment cet essai réalisé par l’institut de recherche sur les conséquences des impacts de l’université de Dayton, un établissement spécialisé dans les tests d’impact des oiseaux sur des avions :
On le voit, le bord d’attaque de l’aile est détruit… mais ces dégâts n’ont été observés qu’à une vitesse supérieure à 380 km/h (200 nœuds), une vitesse qu’un avion de ligne atteint aux environs de 4000 pieds, soit plus de 1200m. Or ce type de drone ne dépasse pas les 500m d’altitude. En basse altitude, là où la collision est possible, le drone ne fera donc rien de plus qu’une grosse bosse sur l’aile de l’avion. Cela entrainera des dommages financiers importants pour la compagnie puisque l’appareil devra être cloué au sol pour réparations, mais le risque est considéré comme équivalent à celui d’un oiseau du point de vue de la sécurité aérienne.
Les chercheurs se sont également penchés sur la question des batteries, craignant que leur ingestion par les moteurs ne provoque par exemple un incendie. Heureusement, il n’en est rien, la batterie étant totalement déchiquetée lors en cas de collision à haute vitesse. Dans certaines configurations de vol à basse vitesse, la batterie détruite est néanmoins restée logée dans une chambre du moteur, ce qui n’a pas provoqué d’incendie ou de dégât. N’oubliez pas qu’un avion est toujours capable de continuer à voler (et même de décoller) malgré la perte d’un moteur, et que les pilotes peuvent y déclencher des extincteurs en cas d’incendie.
Des études précédentes menées par l’agence de sécurité aérienne européenne était arrivée à la même conclusion dès 2016 : le risque ne devient important qu’en cas de collision à plus de 10.000 pieds avec un appareil de masse moyenne à élevée (ce rapport pages 14 et 15).
Pourquoi fermer un aéroport si le risque est si faible ?
En aéronautique, la sécurité va primer sur toute autre considération. Tant que les tests n’auront pas été validés officiellement et que les avions ne seront pas certifiés pour supporter des collisions avec des drones, la règle de la sécurité maximale s’appliquera systématiquement. Des moyens de détection militaire ont donc été déployés en urgence à Gatwick comme on le voir sur l’image ci-dessous, permettant une réouverture du site. En attendant que les drones soient officiellement considérés comme un risque aussi faible que les oiseaux, les aéroports devront fermer (ou réduire leurs activités si l’aéroport dispose de plusieurs pistes) à chaque détection.
Des policiers et le nouveau matériel de détection déployé à l’aéroport de Gatwick, après l’intrusion de drones. (Image Ben Stansall / AFP)
Comment détecte-t-on des drones ?
Caméra haute définition du système Hologarde déployé chez Aéroport de Paris
La grosse difficulté des drones est leur détection : leur « surface radar » proche d’un oiseau était trop faible pour être détectable par les radars. Il reste alors la vue, surtout pour des systèmes de grande taille, et le bruit, la signature acoustique des drones permettant de les repérer à grande distance. Mais une start up française a réussi à concevoir le système Hologarde, comprenant un radar holographique en 3D couplé à des caméras haute définition à longue portée et à des capteurs d’ondes (pour capter les communications entre le drone et son télépilote). Le système, conçu par Direction des services de la navigation aérienne (DSNA) et Thales, a été testé au Bourget et a donné d’excellents résultats, plus de 100 drones ayant été détecté à une distance supérieure à 5 km ! Il est donc déja déployé sur des aéroports comme Paris Charles de Gaulle. Cette détection très anticipée permet de faire cesser tout trafic avant même que le capteur humain (l’œil) ne soit nécessaire, par exemple en donnant l’ordre de réaliser une remise de gaz aux pilotes en approche sur l’aéroport.
Si les drones devenaient totalement détectables, la question se poserait néanmoins de leur interception. J’ai eu l’occasion de travailler sur le sujet pour la Direction de la sécurité civile à l’époque où de nombreux survols de sites sensibles avaient été observés (centrales nucléaires, sites militaires, Elysée…), il était apparu que des brouilleurs sont potentiellement capables de couper le drone de son pilote ou même de le déstabiliser, mais dans ces cas la descente n’est pas maîtrisée et peut entraîner une chute et des dégâts. Une solution acceptable en zone de guerre, mais pas forcément en ville ou sur un site sensible. Les premiers drones intercepteurs ont été utilisés lors des jeux olympiques de février 2018 (vidéo ci-dessous) mais la solution n’est pas encore largement déployée. En Europe, ce sont surtout des aigles spécialement dressés qui semblent offrir les meilleurs résultats. Une solution temporaire qu’il est évidemment impossible d’appliquer à grande échelle.
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Sources :
– https://www.udayton.edu/blogs/udri/18-09-13-risk-in-the-sky.php
– http://www.assureuas.org/projects/deliverables/sUASAirborneCollisionReport.php
– https://www.easa.europa.eu/sites/default/files/dfu/QinetiQ%20-%20EASA.2016.LVP_.50%20UAS%20Collisions%20-%20Report%20WA1-%20Issue%204.0%20-%20For%20publication%20-%20NS.pdf
– https://publicapps.caa.co.uk/docs/33/CAP1627_Jan2018.pdf
Super article comme toujours merci