Navigation aérienne et environnement

Le Jeudi 7 octobre 2021

La DSNA et ses personnels sont engagés à promouvoir une culture environnementale dans leurs actions.

Stratégie environnementale de la DSNA

Pour accélérer sa transition écologique, la DSNA a fait, de la réduction de l’impact environnemental de la navigation aérienne, son premier axe stratégique, après la sécurité, en se donnant comme priorités de limiter la gêne sonore pour les populations survolées en-dessous de 2 000 mètres (FL 60) autour des aéroports, et de réduire les émissions gazeuses au-dessus de 3 000 mètres (FL 100).

Retrouvez dans la plaquette ci-dessous la stratégie environnementale de la DSNA à l’horizon 2025 et ses actions, très variées, pour favoriser, au quotidien, une Aviation plus verte.

Gestion du trafic et de l’espace aérien

La gestion du trafic et de l'espace aérien englobe plusieurs éléments : une optimisation des trajectoires de vol, un espace aérien européen commun avec le FABEC, la lutte contre les émissions de CO2 et enfin des procédures adéquates de navigation aérienne.

Gestion du trafic aérien et infrastructures

La gestion du trafic aérien évolue vers une approche globale collaborative fondée sur la notion de “gestion de trajectoire” plutôt que sur celle de “gestion de l’espace aérien”.

Cette évolution s’appuie sur le partage étendu des informations (état du trafic et son évolution) pour une meilleure planification, tout en permettant à chaque avion de suivre une trajectoire proche de son optimum. L’optimisation des routes des avions (programme SESAR en Europe) permettra des modes d’approche de type “descente continue”, sans palier, qui diminuent le coût énergétique, les temps d’attente avant l’atterrissage et les nuisances sonores.
Une démarche collaborative de réduction des émissions aéroportuaires des avions passe par :

  • une gestion locale optimisée des départs,
  • des procédures d’aide à la circulation et au guidage,
  • la mise en œuvre de l’éco-roulage : tractage de l’avion par des véhicules hybrides ou électriques, roulage au sol des avions avec un moteur éteint sur deux, etc.
  • la mise en place de moyens de substitution à l’utilisation des APU (groupes
  • auxiliaires de puissance embarqués à bord des aéronefs) /GPU (Groupes électriques au sol),
  • le déploiement de l’air conditionné au sol sur les postes avion.

Gérer l’espace aérien européen en faisant abstraction des frontières

L’organisation de la gestion du trafic aérien dans un "Bloc d’espace aérien fonctionnel commun" va permettre une meilleure performance environnementale des vols passant par l’Europe.

Les ministres des transports et des représentants des autorités militaires de Belgique, de France, d’Allemagne, du Luxembourg, des Pays-Bas et de Suisse ont signé le 2 décembre 2010 à Bruxelles le traité sur un bloc d’espace aérien fonctionnel commun ou "Functional Airspace Block Europe Central " Bloc, comme "bloc d’espace aérien fonctionnel" ou encore "Functional Airspace Block", ou encore FAB : derrière ces initiales quelque peu rébarbatives se cache un concept majeur pour le futur ciel unique européen. Pour ceux qui ne maîtrisent pas encore l’abc du FAB, il s’agit de gérer l’espace aérien européen en faisant abstraction des frontières nationales et de rendre les services de navigation aérienne mieux intégrés et plus performants.

Pourquoi ? Permettre que d’ici 2020, le nombre de vols puisse croître de près de 50 %. Au lieu d’être géré par pays, l’espace aérien européen sera donc à terme divisé en 9 lots appelés FABs, chacun d’entre eux formé par plusieurs pays se regroupant de manière volontaire.

Le FABEC, une pièce essentielle du Ciel unique européen

Avec un espace aérien de 1,7 millions de km2 accueillant environ 55% de tout le trafic aérien européen, le FABEC est de loin le plus important de ces FABs. Sa position géographique centrale en fait une pièce essentielle de la restructuration de l’espace aérien européen.

Qu’attend-on de ce FABEC ? De pouvoir absorber la croissance du trafic attendue avec un niveau de sécurité et de ponctualité aussi élevé qu’aujourd’hui, de permettre une réduction des routes aériennes de 17 km en moyenne (soit sur 6 millions de vols par an, un gain d’environ 100 millions de km), de réduire l’impact environnemental des vols grâce notamment à des trajectoires optimisées permettant des gains de consommation de carburant, et aussi de diminuer les coûts des services d’environ 20 % d’ici 2025.

 

55

% des vols qui fréquentent l’espace aérien européen transitent par celui du FABEC

Consulter les dossiers ci-dessous :

"Ciel unique : l'Europe remet les gaz", Aviation Civile Magazine n°354 (pages 28-29)
"Voler de nuit, ça fait gagner du temps !", Aviation Civile Magazine n°356 (pages 16-17)
"Traité FABEC : nouvelle étape vers le Ciel unique", Aviation Civile Magazine n°357 (pages 28 à 30)

Gestion flexible de l'espace aérien (FUA)

En France, la coordination du trafic aérien civil et militaire est très avancée. Cette collaboration basée sur la confiance permet d’assurer un haut niveau de sécurité des vols et d’optimiser au plus juste l’utilisation de l’espace aérien afin de minimiser les retards. Au final, des gains significatifs en matière de réduction de consommation de carburant et d’émissions de CO2, pour une aviation plus verte !

Une approche que la France s’efforce de promouvoir auprès de ses partenaires européens.

La lutte contre les émissions de CO2 : le projet AIRE

Depuis le Grenelle de l’Environnement, les acteurs du transport aérien sont invités à réduire leurs émissions gazeuses locales. L’éco-calculateur permet d’impliquer les passagers aériens dans cette démarche.

Une sensibilité accrue vis-à-vis de la qualité de l’air

Selon l’enquête menée en 2010 par la DGAC sur l’ « Image de l’aviation civile », les émissions de CO2 sont toujours considérées comme le facteur le plus important de nuisances et de pollutions imputables au transport aérien (40 % des personnes interrogées).

Néanmoins, la « pollution de l’air local » apparaît pour la première fois comme le 2e facteur de nuisance le plus important (31 % des réponses, contre 25 % en 2009), devançant le « bruit » (29 %, contre 34 % en 2009).

À l’échelle nationale, la part du transport aérien dans les émissions de NOX est faible, mais en augmentation : elle est passée de 0,5 % en 2000 à 0,9 % en 2008. Les autres émissions de polluants atmosphériques (CO, SO2, COV) dues à l’aviation sont inférieures à 0,3 %.

Préserver la qualité de l’air local

La direction générale de l’aviation civile (DGAC) travaille sur un plan d’actions visant à restreindre l’utilisation des moteurs auxiliaires de puissance (APU).

Les APU sont utilisés pour alimenter l’avion en électricité, en air conditionné et pour démarrer les moteurs. Pour le long-courrier, l’utilisation des APU lors d’une escale entraîne une consommation de 300 kg de carburant, génère 945 kg d’émissions de CO2 et 2 400 g d’émissions de NOX, d’après le centre interprofessionnel technique d’études de la pollution atmosphérique (CITEPA).

Les aéroports franciliens sont engagés dans des actions visant à recourir à des équipements de substitution moins polluants, comme l’utilisation d’une alimentation électrique au sol.

Réduire les émissions gazeuses : le projet AIRE

La Commission européenne et l’administration américaine de l’aviation civile (FAA) ont initié en 2007 le projet AIRE (Atlantic Initiative to Reduce Emissions). A travers un programme de vols de démonstration, ce projet vise à mettre en œuvre des procédures novatrices et des technologies modernes développées par les programmes de recherches et de développement lancés des deux côtés de l’Atlantique. Cet enjeu environnemental s’accompagne d’un enjeu économique dans la mesure où le prix du baril est de plus en plus durablement élevé.

 

Vidéo - AIRE Atlantic Interoperability Initiative to Reduce Emissions

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AIRE (Atlantic Interoperability Initiative to Reduce Emissions) est une initiative pour la réduction des émissions de gaz à effet de serre sur les vols transatlantiques entre l'Europe et les Etats-Unis, la DGAC (Direction Générale de l'Aviation Civile), Air France et Aéroport de Paris y participent.

La direction des services de la navigation aérienne (DSNA) contribue à tous les travaux européens de réorganisation de l’espace aérien visant à optimiser les routes aériennes et à réduire d’autant la consommation de kérosène et donc d’émissions gazeuses. Ainsi se met en place progressivement un nouveau réseau de routes de nuit dans l’espace aérien supérieur avec des connexions à la Suisse et à l’Allemagne. Par ailleurs, des améliorations ont été apportées aux "liaisons « city-pairs  »" jugées les plus pénalisantes. Les gains obtenus sont significatifs pour les compagnies empruntant ces liaisons, notamment les routes transversales intra-européennes.

1

tonne de CO2 par vol ! C’est la quantité de CO2 économisée sur un vol profil de vol optimisé « La Navette » opéré par Air France entre Orly et Toulouse

Nuisances : les avions prennent l'AIRE

Nuisances : les avions prennent l'AIRE

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1/Roulage départ

Au sol, l'avion peut n'utiliser qu'un seul réacteur, sur avions bimoteur, ou deux réacteurs sur quadrimoteur, cette procédure réduit la consommation de carburant et les émissions gazeuses et sonores

 

2/Temps d'attente avant décollage

En coordination avec le gestionnaire de l'aéroport, la compagnie aérienne et le service du contrôle de la circulation aérienne, l'autorisation permettant la mise en route de l'avion et son roulage est accordée de manière à limiter à 10 minutes maximum son temps d'attente au seuil de piste.

 

3/Montée continue

Les services du contrôle aérien autorisent une montée continue jusqu'au niveau de croisière, sans paliers intermédiaires, ce qui diminue significativement la consommation de carburant et les émissions gazeuses.

 

4/Croisière ascendante

L'avion s'allège de son carburant au cours du vol. Sur de longues distances, il peut effectuer une croisière ascendante en volant toujours à son niveau optimal, en liaison avec les centres de contrôle aérien océanique.

 

5/Descente continue

Les services du contrôle aérien autorisent une descente continue, sans paliers intermédiaires, coordonnée entre pilotes et controleurs, elle réduit émissions gazeuses et nuisances sonores à basse altitude.

 

6/Roulage arrivée

Le partage d'informations permet de réduire le temps de roulage, les contrôleurs peuvent attribuer à l'avion la piste d'attérissage la plus proche de son lieu de stationnement, lorsque c'est possible, comme au départ, les avions ont la possibilité de n'utiliser qu'un ou deux moteurs, selon leur motorisation.

 

 

Vidéo - Optimisation des arrivées Paris-Charles de Gaulle (CDG APP et PARIS ACC)

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L’objectif du projet AIRE lancé par la commission européenne et la FAA (Federal Aviation Administration), et co-financé par la SESAR JU (Single European Sky ATM Research Joint Undertaking), est de conduire des expérimentations grâce à des coopérations organisées entre les services de navigation aérienne, les compagnies aériennes et les aéroports en vue d’améliorer notamment l’efficacité horizontale et verticale des vols ainsi que la réduction des temps de roulage au sol pour limiter les émissions de CO2 et le bruit.
Découvrez les vidéos de présentation de deux opérations menées par la DSNA et ses partenaires dans le cadre de ce projet et diffusées lors du Salon du Bourget 2011 (SIAE Salon International de l'Aéronautique et de l'Espace).

Vidéo - Optimisation des navettes Air France Paris-Toulouse

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L’objectif du projet AIRE lancé par la commission européenne et la FAA (Federal Aviation Administration), et co-financé par la SESAR JU (Single European Sky ATM Research Joint Undertaking), est de conduire des expérimentations grâce à des coopérations organisées entre les services de navigation aérienne, les compagnies aériennes et les aéroports en vue d’améliorer notamment l’efficacité horizontale et verticale des vols ainsi que la réduction des temps de roulage au sol pour limiter les émissions de CO2 et le bruit.

L’objectif du projet AIRE lancé par la commission européenne et la FAA (Federal Aviation Administration), et co-financé par la SESAR JU (Single European Sky ATM Research Joint Undertaking), est de conduire des expérimentations grâce à des coopérations organisées entre les services de navigation aérienne, les compagnies aériennes et les aéroports en vue d’améliorer notamment l’efficacité horizontale et verticale des vols ainsi que la réduction des temps de roulage au sol pour limiter les émissions de CO2 et le bruit.

Des résultats mesurables

En 2010, le Service technique de l’aviation civile (STAC ) a mené, en liaison avec Airbus, une étude par simulation numérique des mouvements d’avions sur l’aéroport de Paris-CDG. L’objectif était d’évaluer l’impact d’un roulage utilisant les énergies alternatives sur la capacité et l’environnement. Cette étude a ainsi permis d’évaluer les gains par avion en termes de consommation de carburant et d’émissions de gaz polluants. Dans le domaine de la lute contre la pollution des eaux, l’installation de filtres plantés de roseaux permet d’améliorer la gestion hivernale des eaux de ruissellement chargées en produits de déverglaçage et de dégivrage. Le STAC a publié en 2010 un premier rapport national sur l’évaluation de la performance des produits de déverglaçage utilisés sur les aéroports français et a initié deux nouveaux projets d’études sur les préconisations d’usage de ces produits.

Consulter les dossiers ci-dessous :

"Nuisances : Les avions prennent l'AIRE", Aviation Civile Magazine n°353 (pages 8-9)
"Environnement : une approche exemplAIRE", Aviation Civile Magazine n° 358 (pages 12-13)

Limiter l'impact sonore de la circulation aérienne

 La réduction de l’impact environnemental de la circulation aérienne passe par l’amélioration continue des procédures de navigation aérienne, la formation des contrôleurs aériens, la mesure de l’impact sonore, et la concertation avec les élus et les associations de riverains. Les services de la navigation aérienne (DSNA) sont à l’œuvre.

Les émissions gazeuses et sonores des avions dépendent, notamment, de la puissance de fonctionnement des réacteurs. Si on diminue celle-ci, on réduit les nuisances sonores. Or, certaines procédures de circulation aériennes permettent de réduire la puissance des réacteurs. Ainsi, deux nouvelles procédures sont mises en place pour limiter l’impact sonore.

La descente continue

La descente continue permet aux équipages de conduire le vol à l’arrivée d’un aérodrome en évitant les paliers trop longs et en réduisant la sollicitation des moteurs. L’approche en descente continue (en anglais, Continuous Descent Approche ou CDA) présente trois avantages :

  • réduction de la consommation de carburant,
  • diminution de la pollution gazeuse,
  • diminution des nuisances sonores.

Dans une telle configuration, sur Orly, un B747 de 260 tonnes peut économiser jusqu’à 600 kg de carburant, soit 1800 kg d’émissions de CO2 par rapport à une approche classique en palier.
Toutefois, il importe de noter que ce concept ne peut actuellement être généralisé à toutes les approches des aéroports pour des raisons de sécurité.
Des procédures d’approche aux instruments en descente continue sont d’ores et déjà opérationnelles, ou en cours d’évaluation, sur les aéroports de Marseille, Strasbourg Paris-Orly, Paris-CDG, Toulouse et Lyon-Saint-Exupéry. De nouvelles procédures sont en cours d’élaboration à Bâle-Mulhouse, Bordeaux, Nantes et Nice.

Le relèvement des altitudes d’arrivée

Le relèvement des altitudes d’arrivée contribue également à la réduction des nuisances sonores autour des aéroports. Cette démarche a été retenue en région parisienne dans le cadre du Grenelle de l’environnement. Ce projet, complexe, a été scindé en trois phases depuis 2008. La troisième et dernière phase devrait être mise en œuvre à l’automne 2011.

Nuisances : les avions prennent l'AIRE

Nuisances : les avions prennent l'AIRE

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1/Roulage départ

Au sol, l'avion peut n'utiliser qu'un seul réacteur, sur avions bimoteur, ou deux réacteurs sur quadrimoteur, cette procédure réduit la consommation de carburant et les émissions gazeuses et sonores

 

2/Temps d'attente avant décollage

En coordination avec le gestionnaire de l'aéroport, la compagnie aérienne et le service du contrôle de la circulation aérienne, l'autorisation permettant la mise en route de l'avion et son roulage est accordée de manière à limiter à 10 minutes maximum son temps d'attente au seuil de piste.

 

3/Montée continue

Les services du contrôle aérien autorisent une montée continue jusqu'au niveau de croisière, sans paliers intermédiaires, ce qui diminue significativement la consommation de carburant et les émissions gazeuses.

 

4/Croisière ascendante

L'avion s'allège de son carburant au cours du vol. Sur de longues distances, il peut effectuer une croisière ascendante en volant toujours à son niveau optimal, en liaison avec les centres de contrôle aérien océanique.

 

5/Descente continue

Les services du contrôle aérien autorisent une descente continue, sans paliers intermédiaires, coordonnée entre pilotes et controleurs, elle réduit émissions gazeuses et nuisances sonores à basse altitude.

 

6/Roulage arrivée

Le partage d'informations permet de réduire le temps de roulage, les contrôleurs peuvent attribuer à l'avion la piste d'attérissage la plus proche de son lieu de stationnement, lorsque c'est possible, comme au départ, les avions ont la possibilité de n'utiliser qu'un ou deux moteurs, selon leur motorisation.

 

 

Approche finale plus haute et moins bruyante

Approche finale plus haute et moins bruyante

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Relèvement du palier

Les avions ont quitté leur altitude de croisière et se trouvent en descente, sous guidage radar par les contrôleurs pour se préparer à la phase finale de leur manoeuvre, ils stabilisent leur vitesse à 180 noeuds (330 km/h), ainsi que leur altitude. Puis ils effectuent un palier d'au moins 30 secondes jusqu'à intercepter le faisceau de l'ILS précédemment, le palier s'effectuait à 900 m d'altitude avec avec la nouvelle procédure, il est relevé à 1200 m. 

 

Zone de réduction du bruit

Le point d'interception de l'ILS se trouve ainsi reculé de 5 km, comparé à la procédure antérieure, ce relèvement d'altitude du palier entraîne une réduction du bruit au sol de 3 à 4 décibels, soit 50 % de l'énergie sonore en moins, cette réduction concerne toute la zone au-dessus de laquelle l'avion vole à une altitude supérieure à 1200 m, soit un périmètre d'environ 20 km autour de la piste.

 

Descente finale

A partir du moment où l'avion intercepte le faisceau ILS et entame sa descente finale, la réduction en décibels par rapport à la procédure antérieure diminue petit à petit, jusqu'à ce que l'avion rejoigne le point de descente précédent, au bout de 5 km, situé à 15 km du seuil (début)de piste.

 

 

Enfin, la formation initiale des élèves-ingénieurs du contrôle de la navigation aérienne (ICNA) et des techniciens supérieurs de l’aviation civile (TSEEAC) intègre les préoccupations environnementales.

Comment mesure-t-on l’impact sonore ?

Les études d’impact sonore visent à fournir toutes les informations pertinentes permettant de comprendre et de mesurer l’impact environnemental induit par une modification de procédure. Elles permettent de minimiser le nombre d’habitants soumis à un niveau de bruit supérieur à 65 dB.

Les dernières études d’impact sonore ont été menées en 2010 sur les aéroports de Bordeaux, Marseille, Nice, Cannes, l’aérodrome de La Môle-Saint Tropez et l’aérodrome de Toulon pour le compte du ministère de la Défense.

Le chiffre : 65dB est le seuil de bruit gênant une conversation.

Comment s’informer sur le bruit autour des aéroports franciliens ?

La communication envers les riverains est une préoccupation constante des services de la navigation aérienne : des rencontres avec des contrôleurs aériens à la retraite sont ainsi organisées dans les Maisons de l’Environnement et du Développement durable sur les aéroports de Paris-CDG et de Paris-Orly qui disposent, comme dans certaines collectivités d’Ile de France, d’un outil de mesure de bruit et de visualisation des trajectoires aériennes (VITRAIL).

Pour savoir si votre commune dispose de Vitrail : environnement-dsna@aviation-civile.gouv.fr
Par ailleurs, il est possible de connaître en ligne les journées caractéristiques montrant les zones de survols en région parisienne.
Le sens d’utilisation des pistes dépendant de la direction du vent, le document présente les cartes de survols pour une journée en configuration face à l’est et une journée en configuration face à l’ouest. Les journées choisies, dites caractéristiques, sont des journées à fort trafic pendant lesquelles les procédures de circulation aérienne habituelles ont été utilisées.

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