Présentation générale
L,a "charte de qualité de l'environnement sonore de Paris - Charles-de-Gaulle" contient l'engagement d'Aéroports de Paris (ADP) de diffuser une "présentation illustrée des flux de trajectoires, information sur les trajectoires réelles et leur dispersion". Ce document qui concrétise cet engagement pour 1999 a été élaboré à partir d'enregistrements radar conservés par les services d'Aéroports de Paris et concernant les journées du 04 juin 1999 (face à l'Ouest) et du 25 juin 1999 (face à l'Est). Ces deux journées caractéristiques du trafic 1999 ont représenté pour la plate-forme de CDG respectivement 1403 mouvements (710 départs et 693 arrivées) et 1406 mouvements (708 départs et 698 arrivées), sachant que la pointe absolue à CDG en 1999 a été de 1507 mouvements le 31 août.
Il a été constitué à l'aide d'un outil de revisualisation de la trajectographie radar, avec report manuel des enveloppes des trajectoires enregistrées, sur le Système d'lnformation Géographique dont disposent les services de la Circulation Aérienne d'Aéroports de Paris.
Il n'est pas conçu comme un document contractuel mais comme un document à but pédagogique donnant un aperçu de la réalité quotidienne de la circulation aérienne en région parisienne.
Les schémas de principe du dispositif circulation aérienne en région parisienne joints à cc dossier montrent le cadre général du réseau de routes d'arrivées et de départs dans lequel s'insère chacun des flux.
Ce document permet:
1. d'illustrer le fait que les avions ne suivent pas des itinéraires figés par rapport au sol, mais qu'au contraire, pour répondre aux impératifs de sécurité et de fluidité du trafic, ils évoluent dans un volume très étendu aux abords des installations terminales.
2. de montrer approximativement quelles zones de la région parisienne sont survolées à basse à moyenne ou à haute altitude par des avions en provenance ou à destination de CDG et du Bourget.
Le principe de cette technique ne peut offrir une représentation complète de la dynamique et de la réalité du trafic aérien. En effet, la circulation aérienne s'eff`ectuant dans quatre dimensions, dont le temps, toute représentation figée en deux dimensions altère la perception de la réalité. L'avantage qu'offre la méthode proposée est de présenter une vision schématique de la situation, assez facile à interpréter.
Cette édition utilise des données de trafic 1999. Elle fait suite à une maquette qui utilisait les données de trafic de 1997 et qui a été critiquée et commentée par les membres de la Commission Consultative de l'Environnement de l'aéroport de Paris - Charles-de-Gaulle. Il est possible de remarquer que par rapport au document précédent, les flux de trafic paraissent plus concentrés, ceci est le résultat d'une part de l'utilisation de méthodes informatiques plus précises et d'autre part d'une plus grande utilisation par les compagnies aériennes de systèmes de navigation plus performants (système RNAV).
Par ailleurs, afin de répondre à une demande exprimée au cours d'un forum réunissant les élus et associations des communes riveraines de l'aéroport de Paris - Charles-de-Gaulle, chacune de ces cartes est accompagnée du document brut (enregistrements radar du système de Visualisation du Trafic Aérien ) à partir duquel elle a été élaborée en trois dimensions.
Principes d'élaboration des cartes jointes
Tranches d'altitudes
Par observation de l'enregistrement radar d'une journée il est possible de sélectionner les trajectoires des avions qui ont transité entre telle et telle altitude, et d'en obtenir la projection au sol. Dans le cas des cartes jointes, les tranches d'altitudes suivantes ont été choisies:
en-dessous de 3000 pieds (environ 900m d'altitude-pression( 1 )
entre 3000 et 6000 pieds (entre 900m et 1800m)
entre 6000 et 9000 pieds (entre 1800m et 2700m)
au-dessus de 9000 pieds (au-dessus de 2700m)
Régions survolées
Les régions survolées par des avions sont déterminées en tra,cant, pour chaque tranche d'altitudes étudiée, I'enveloppe des enregistrements radar disponibles. I,es enveloppes correspondant aux quatre tranches ont été tracées. Elles sont imbriquées les unes dans les autres (à un endroit où certains avions survolent à 2000 pieds, d'autres sont déjà au-delà de 6000), et la lecture qu'il faut en faire est la suivante:
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1/ L'altitude-pression est l'altitude lue sur un altimètre lorsque celui-ci est à un calage de 101 3hPa. Lorsque la pression atmosphérique au niveau de la mer est de 101 3hPa, I'altitude-pression correspond exactement à l'altitude au-dessus de la mer. Dans tous les cas, en région parisienne, I'altitude-pression ne doit pas être confondue avec la hauteur par rapport au sol. Par la suite, lorsque l'on parlera d'altitude, il s'agira toujours d'altitude-pression.
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L'arrêté du 20 janvier
1948 interdit le survol de Paris au-dessous de 2000 mètres
d'altitude. Aussi lorsqu'un flux de trafic, compris entre 1800
et 2700 mètres (zone bleue), empiète sur cette ville,
l'altitude minimale de vol des aéronefs passant au-dessus
de la capitale est supérieure à 2000 mètres
(zone verdâtre - bleu et orange mélangés).
Afin de s'assurer du respect de cette règle, un dispositif
spécial de surveillance et de contrôle a été
mis en place.
Ces contours ont été tracés manuellement, avec une certaine inexactitude inhérente aux limites techniques du logiciel de dessin utilisé. La morphologie du trafic aérien variant légèrement d'une journée à l'autre les enseignements de cette étude ont surtout une valeur d'illustration ponctuelle dont la représentativité décroît à mesure que l'on se rapproche des limites extérieures des zones dessinées.
Chaque flèche indiquée sur la carte correspond à un flux majeur de départs. Il en existe trois vers le Nord et vers le Sud, deux vers l'Est et vers l'Ouest.
Les caractéristiques d'une journée type
Une journée type est une journée au cours de laquelle le trafic s'est écoulé normalement, selon les procédures habituelles; c'est une journée normale du point de vue de la circulation aérienne. Les procédures de départ et d'arrivée étant différentes selon que le terrain considéré et en configuration (2) face à l'Est ou en configuration face à l'Ouest, il est nécessaire d'utiliser une journée type par configuration.
Des vendredis du mois de juin ont été choisis pour les raisons suivantes:
Conclusion: chaque journée type choisie peut être considérée comme faisant partie de celles de l'année considérée qui ont probablement généré, pour les communautés survolées, le plus de nuisances sonores.
Exploitation des cartes jointes
Chacune des cartes ci-jointes représente la morphologie du trafic au départ ou à l'arrivée d'une seule des deux plates-formes du nord de Paris. Les départs et les arrivées ont été séparés pour chacun des deux terrains pour des raisons de clarté de lecture. Il conviendrait de superposer quatre cartes dans chaque configuration (avions au départ + avions à l'arrivée à la f`ois pour CDG et Le Bourget) pour tenir compte de la totalité du trafic de Charles-de-Gaulle et du Bourget.
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2/ On appelle configuration d'un terrain le mode opérationnel dicté par les conditions de vent: en configuration face à l'Est (cas de vent orienté plutôt à l'Est), les avions décollent et atterrissent face à l'Est. Inversement en configuration face à l'Ouest.
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Avertissement: ces cartes ne tiennent pas compte du trafic généré par les autres terrains de la région parisienne, en particulier par Orly. Par ailleurs le trafic d'aviation légère en configuration de vol à vue n'apparaît pas. Il est cependant à l'origine d'une partie des nuisances phoniques décelées en région parisienne.
Ces cartes ne représentent pas une moyenne statistique du trafic aérien utilisant les plates-formes du Nord de Paris mais une illustration du déroulement de celui-ci sur les 24 heures d'une journée de juin 1999. En particulier, chacune de ces cartes n'est pas exactement superposable à son équivalente pour la journée du lendemain, ou même son équivalente pour le vendredi suivant. Elle permet néanmoins d'appréhender les flux au niveau macroscopique.
Les cartes ne comportent aucune indication quant au nombre de vols transitant par chacune des zones de couleur. Celles-ci représentent des enveloppes géographiques. Qu'il y ait peu, ou beaucoup de vols détectés dans une zone, elle sera représentée de la même fa,con (3)
Remarques générales sur la dispersion aux abords des aérodromes
Quelle que soit celle des huit cartes que l'on examine, on constate que les vols ne suivent pas exactement les procédures publiées tant pour les départs que pour les arrivées. En effet, la conjonction d'un fort trafic et de la mission prioritaire d'écoulement de celui-ci en toute sécurité, conduit les contrôleurs d'approche à séparer les trajectoires les unes des autres bien en amont des conflits potentiels. Ceci se traduit par une large répartition horizontale des avions qui s'apparente à un phénomène de "nappage".
Pour le trafic au départ:
Pour des raisons lices à la fois à l'aérodynamisme et aux règles d'exploitation des compagnies aériennes, deux avions évoluant à des vitesses différentes ont des rayons de virage différents. Or la vitesse de montée varie très largement d'un avion à l'autre. Par conséquent deux avions entamant un virage au même point et dans des conditions de confort identiques pour les passagers pourront aboutir à la fin du virage sur des trajectoires séparées latéralement de plusieurs kilomètres.
Dans le but de libérer l'axe des pistes et donc d'éviter les rattrapages entre avions (une des préoccupations essentielles du contrôle aérien), les contrôleurs ordonnent le plus souvent aux pilotes de tourner (pour poursuivre sur leur route de départ) dès que ceux-ci ont franchi une certaine altitude (typiquement 6000 pieds soit 1 800m d'altitude-pression). Or les avions n'ont pas tous, et de loin, les mêmes taux de montée (4.) Dans ces conditions, tous les appareils ne se mettent pas en virage au même point géographique; il y a, de ce fait, une dispersion naturelle des trajectoires. Il est à noter que la règle de mise en virage énoncée (début du virage sans nécessairement attendre que l'avion ait parcouru une distance donnée par rapport à la piste) permet aux avions de monter globalement plus vite donc de gêner moins les riverains. Cependant, lorsqu'il y a rattrapage d'avions sur une trajectoire de décollage, c'est le plus souvent en contraignant un des deux avions à rester à basse altitude que le contrôleur maintient les conditions de sécurité.
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3/ Nota: 11 existe d'autres techniques permettant de comptabiliser, précisément, pour une journée type, les vols ayant transité par un volume d'espace particulier en région parisienne.
4 Alors que certains avions moyen courrier peuvent afficher des pentes de montée de l'ordre de 15%, les gros porteurs qui montent le moins vite peuvent parfois ne pas dépasser des pentes d'environ 5%.
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Pour le trafic à l'arrivée:
La dispersion est plus prononcée à l'arrivée qu'au départ, car si les causes de dispersion liées aux performances intrinsèques des avions valent aussi bien pour les départs que pour les arrivées, il en est une spécifique au trafic à l'arrivée: celui-ci est naturellement en convergence.
L'espace terminal d'approche peut être représenté mentalement en forme d'entonnoir dans lequel les avions passent successivement par la partie évasée puis par la partie effilée, avant d'aboutir au point de sortie qu'est la piste. La partie effilée est la trajectoire d'approche finale (ou simplement finale). Elle est définie électroniquement par un plan incliné (appelé glide slope en anglais) et par l'axe de la piste (appelé localizer en anglais): c'est ce qu'on appelle un ILS (Instrument Landing Système).
Lorsque le trafic s'intensifie, le contrôleur est amené à utiliser en temps réel largement la technique de guidage radar afin de faire respecter les séparations minimales entre aéronefs (3 milles nautiques horizontalement, soit environ 5km; et 1000 pieds verticalement, soit environ 300m). Cette exploitation de l'espace aérien est synonyme là encore d'une dispersion significative des trajectoires d'avions à l'intérieur de la zone dite "zone terminale de guidage radar"(5) qui l`ait l'objet d'une publication dans le manuel d'information aéronautique (AIP).
Conclusions que l'on peut tirer de cette représentation imagée
+ Vers le Nord, les avions
ont tendance à rester plus bas que dans les autres directions
Deux explications à cela:
. L'abondance des vols longs courriers transatlantiques qui ont
de faibles performances de montée comme on l'a expliqué
. Les vols sont limités en montée initiale vers
le Nord au niveau 100 parce que le trafic à l'arrivée
en provenance du Nord et du Sud-Ouest circule entre le point MERUE
(en rouge sur la carte) et la balise de Creil (notée CRL)
au niveau 110. Ce trafic à destination de CDG doit rester
au-dessus des départs vers le Nord, et la séparation
verticale minimale requise est de 1000 pieds. Par conséquent
les avions partant vers le Nord sont souvent maintenus en deçà
de ce que leurs performances leur permettraient en montée
initiale.
+ Dans chacune des directions correspondant aux routes de départ publiées, les vols ne suivent pas exactement la route théorique. Au contraire il y a une évidente dispersion statistique, qui se produit chaque jour comme expliqué en page 4 dans le paragraphe "Remarques générales sur la dispersion aux abords des aérodromes".
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5 Le guidage radar en zone terminale est l'action du contrôleur qui consiste à modifier les trajectoires et les vitesses des avions en approche, de sorte que ceux-ci se présentent régulièrement espacés au point de début descente en approche finale.
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