Les drones dangereux pour les avions de ligne ? La simulation donne sa réponse

Alors que les signalements de drones aux abords des aéroports se multiplient aux Etats-Unis et en Europe, pour l’instant chaque impact de drone sur un avions de ligne s’est soldée par un peu de tôle froissée. Les avions de ligne ont été conçus pour résister aux impacts d’oiseau bien plus fréquents que les pseudo-contacts avec des drones, mais pourront-ils résister aux collisions avec les drones qui ne manqueront pas de se produire à l’avenir ? Une étude scientifique missionnée par la FAA (Federal Aviation Administration) et l’Alliance for System Safety of UAS through Research Excellence (ASSURE) a évalué avec précision les dégâts d’un drone sur un avion de ligne. Les premiers résultats pourraient mener à un durcissement de la réglementation aérienne.

DJI Phantom 2 vs Boeing 737 : quels dégâts ?

Tout le monde connaît le célèbre test du canon à poulet lors duquel on tire un cadavre de poulet sur le pare-brise d’un avion pour s’assurer de sa résistance. De tels tests n’existent pas encore avec des drones, mais cela pourrait bien être rapidement nécessaire.

Simulation de l’impact d’un quadcopter sur l’aile d’un avion de ligne type Boeing 737 (PRNewsfoto/ASSURE)

Les travaux de l’équipe de recherche ASSURE ont débuté dès 2016, avec des chercheurs et des ressources issues des universités du Mississippi, du Montana, de l’Ohio et de Wichita. L’étude est particulièrement étoffée et complète car elle marie des essais en laboratoire et des simulations informatiques. Les chercheurs ont ainsi voulu vérifier les dégâts de l’impact un quadcopter de type DJI Phantom 2 ainsi qu’un drone à aile fixe PrecisionHawk sur de multiples parties d’un Boeing 737, ainsi qu’un avion d’affaire Learjet 31.

Les chercheurs ont modélisé avec précision les drones et leurs différents composants, notamment les moteurs et la batteries, les parties les plus dangereuses d’un drone et les ont projeté virtuellement des dizaines de fois sur des modèles 3D reproduisant fidèlement le revêtement de l’avion de ligne et l’avion d’affaire, mais aussi leur structure interne et leurs moteurs.

Plus de 180 simulations d’impact de drone sur des avions de ligne

Tout comme l’impact d’un oiseau, un drone peut détruire le moteur d’un avion de ligne.

Les 180 crashs virtuels réalisés en vingt mois ont permis d’établir que l’impact d’un drone présente globalement une énergie plus élevée que celle avec un oiseau mais que cette énergie varie en fonction de la dynamique de cette collision, c’est-à-dire l’angle et la vitesse à laquelle il heurte l’avion, mais aussi le design du drone lui-même. Les simulations ont montré que les collisions avec les drones infligent des dommages plus importants qu’avec des oiseaux. Alors que les avions actuels sont conçus pour résister à un impact d’un oiseau de 4 kg sur les empennages et de 2 kg sur le pare-brise, ces tests pourraient conduire à revoir à la hausse ces exigences. Quant aux batteries du drone, suspectées de potentiellement pouvoir déclencher un incendie en cas d’impact du drone, les chercheurs ont démontré que si l’impact avait lieu à haute vitesse, il n’y avait pas de risque d’incendie, par contre, si l’impact a lieu à basse vitesse, c’est à dire au moment du décollage ou de l’atterrissage, la batterie pourrait effectivement rester bloquée dans la cellule de l’avion et, éventuellement prendre feu.

Les travaux du groupe de recherche ASSURE se poursuivent, avec des tests qui vont être réalisés sur des avions aéro-club, hélicoptères et turboréacteurs modernes. Les premières conclusions pourraient donner les arguments à la FAA afin de muscler la réglementation sur les drones et peut-être aussi renforcer les contraintes de conception des avions de ligne.

Sources :

« FAA and ASSURE Announce Results of Air-To-Air Collision Study », Communiqué de presse, 28 novembre 2017

« ASSURE UAS Airborne Collision Severity Evaluation Final Report »

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