Aéronautique - Panorama du trafic de l'aviation civile - Un an d'exploitation du Boeing 747- La navigation de surface
Panorama du trafic de l’aviation civile
L’Organisation internationale de l’aviation civile (OACI) vient de publier un bulletin exposant les faits saillants qui ont marqué l’aviation commerciale au cours de l’année 1970. Le ralentissement sensible de l’économie des États-Unis et la tendance inflationniste qui atteint la majorité des États semblent être les causes principales de la relative stagnation constatée dans le développement de l’industrie du transport aérien en 1970. Le trafic d’affaires et le fret aérien ont été les plus touchés tandis que l’augmentation des coûts a réduit les bénéfices d’exploitation de certaines compagnies aériennes, qui ont dû procéder à des licenciements de personnels et à des annulations de commandes d’appareils.
Le trafic
Les services réguliers internationaux et intérieurs des 120 États-membres de l’OACI (1) ont enregistré une progression de leur trafic total de 11 %, alors que le taux de croissance pour les années précédentes était de 14 ou 15 %.
Pour le fret seul, l’augmentation n’a été que de 8 % alors qu’entre 1968 et 1969, il avait été de 21 % ce qui, prématurément, a fait prédire un large développement de cette branche. Une amélioration sensible de la rentabilité d’exploitation est encore indispensable pour ouvrir aux matières pondéreuses le transport par voie aérienne. Le trafic de passagers (382 millions de personnes transportées) a crû de 11 % et le trafic postal de 9 %.
On constate depuis deux ans que le trafic international s’accroît plus vite que le trafic intérieur, qui représente encore actuellement 60 % du total.
Coefficient de remplissage
L’Aeroflot non comprise (2), les coefficients de remplissage se sont stabilisés : en poids, ils demeurent inférieurs à 50 % (47,4 %), avec un meilleur rendement sur le secteur international ; en passagers, ils atteignent 52,2 % avec une baisse constante sur les lignes intérieures.
Répartition géographique
En dépit de l’inclusion des données de l’Aeroflot, les compagnies d’Amérique du Nord représentent encore plus de 50 % du trafic mondial, l’Europe avec l’URSS se partageant une part de 34 %. En ce qui concerne le seul trafic international, l’Europe avec 44 % du total devance l’Amérique du Nord (33 %). Les compagnies d’Extrême-Orient et d’Amérique du Sud progressent chaque année. Pour les compagnies des pays en voie de développement, le trafic international est prédominant ; pour les compagnies européennes, les deux trafics s’équilibrent sensiblement, alors qu’en Amérique du Nord le trafic intérieur très développé l’emporte nettement sur le trafic international. Il est intéressant de noter que sur l’Atlantique Nord le nombre de passagers a augmenté de 22 % par rapport à 1969 alors que les passagers par voie maritime ont décru de 25 %.
En 1970, 8 500 000 personnes ont traversé l’Atlantique Nord dont seulement 3 % par bateau.
Innovations
Au cours de 1970, le premier avion à grande capacité Boeing 747 a été mis en service sur l’Atlantique Nord. La Pan American World Airways a été suivie en cours d’année par les grandes compagnies européennes : Air France, Lufthansa, Alitalia, Iberia. La BOAC (British Overseas Airways Corporation) n’a pas suivi, bien qu’ayant acheté des appareils, par suite du désaccord ayant opposé la compagnie et les pilotes sur la composition des équipages et leurs émoluments. Des 747 sont actuellement en service sur le Pacifique ainsi que pour la traversée du territoire des États-Unis.
De nouvelles routes ont été ouvertes : une transpolaire entre la Californie et l’Europe, la transsibérienne reliant le Japon par le survol de l’URSS. L’Aeroflot a commencé l’exploitation des lignes Moscou-Londres et Moscou-Paris.
Les compagnies d’Europe orientale ont également dans une large mesure développé leur réseau international tandis que de nouvelles compagnies ont entrepris l’exploitation de lignes encore insuffisamment desservies.
Transport aérien commercial non régulier
1970 a été une année mémorable pour ce type de transport aérien qui a connu un important développement : sur l’Atlantique Nord, le nombre de 780 000 passagers par affrètement civil marque une augmentation de 58 % par rapport à 1968. Le transport non régulier est assuré soit par des filiales des grandes compagnies soit par des sociétés indépendantes particulièrement nombreuses et dynamiques dans les pays anglo-saxons. Le volume du trafic des transporteurs complémentaires des États-Unis représente 5 % du trafic mondial kilomètres-passager. Ils disposent de 100 appareils à réaction et auraient commandé plusieurs 747.
Les exploitants européens de lignes non régulières ont un parc composé d’une centaine de court- ou moyen-courriers, d’une trentaine de quadriréacteurs long-courriers et d’une soixantaine de turbopropulseurs. Les tarifs pratiqués dans les affrètements ont contribué à former une concurrence jugée déloyale par les transporteurs réguliers. L’Institut du transport aérien s’efforce de trouver des solutions permettant aux compagnies régulières de se maintenir sans faire obstacle au développement du tourisme aérien facilité par la pratique de l’affrètement.
Résultats financiers
La situation économique globale du transport aérien ne s’est pas améliorée par rapport à 1969. Il semble à peu près certain que, pour la 3e année consécutive, les recettes des compagnies ont à peine couvert leurs dépenses et que les grandes compagnies américaines sont dans une situation moins favorable que celles du reste du monde. La mise en service des 747 et la recherche de la rentabilité ont provoqué d’importants mouvements de coopération et d’association entre les compagnies qui s’efforcent de rétablir une situation financière chancelante.
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Cette revue du transport aérien commercial doit être complétée par quelques chiffres : en 1970, le parc aérien comprenait 3 770 réacteurs, 1 500 turbopropulseurs et 2 000 avions à moteurs alternatifs. Parmi ces derniers, il y avait un tiers de quadrimoteurs et il restait encore en service quelque 800 Douglas DC-3.
Si l’on considère le nombre d’avions commandés, qu’ils soient livrés ou à livrer, on décomptait 685 B-707 ; 870 B-727 ; 275 B-737 ; 204 B-747 ; 555 DC-8 ; 640 DC-9 ; 54 Vickers VC-10 ; 203 British Aircraft Corporation BAC 111 ; 274 Sud-Aviation SE-210 Caravelle.
En dépit de l’augmentation du trafic, le nombre d’accidents annuels depuis 1954 est stabilisé autour de 30 avec 700 à 1 000 passagers tués chaque année, soit pour 1970 un taux de 0,18 tué pour 100 millions de passagers/kilomètre, ou 0,23 accident mortel pour 100 000 heures de vol. Ce dernier taux est en constante régression depuis 1963, date à laquelle il s’élevait à 0,39. Si on rapporte le nombre d’accidents à la distance parcourue, le taux a décru des deux tiers depuis 1950.
Un an d’exploitation du Boeing 747
Le premier Boeing 747 a été mis en service sur la ligne New York-Londres par la PANAM le 21 janvier 1970. Cette compagnie a été la première à commander des B-747. C’est elle qui a incité Boeing à construire cet appareil à forte capacité dont le besoin se faisait sentir compte tenu de la congestion des aéroports, génératrice de retards coûteux, et du développement prévisible du transport aérien à partir des taux d’accroissement antérieurs.
Le déficit commercial qu’ont connu en 1970 les principales compagnies aériennes ayant commandé des Boeing 747, en particulier la PANAM et la TWA, tendrait à prouver que ce nouvel appareil en est la cause. En fait, si l’ère du transport aérien de masse est probable, son avènement a été retardé, en partie par la relative stagnation de l’essor économique américain. L’accroissement de la capacité fournie par le 747 se trouve donc momentanément excédentaire. Sur le plan commercial, il eut sans doute fallu rechercher d’une autre manière l’augmentation des sièges ou s’orienter vers un meilleur coefficient de remplissage par une association des transporteurs et une limitation des concessions accordées pour l’exploitation de lignes déjà bien desservies. Les lois anti-trust et la liberté économique qui est de règle en Occident n’ont pas facilité l’adoption de telles solutions.
La mise en service prématurée des « jumbo-jets », jointe à la concurrence dans les domaines de la fréquence des liaisons et du volume des places offertes, a provoqué un gaspillage des capacités de transport qu’illustre de façon spectaculaire la situation sur l’Atlantique Nord en 1970 où les 19 exploitants ont, chaque jour, effectué l’équivalent de 99 vols de Boeing 707 à vide. En 1971, les liaisons par 747 auront pratiquement doublé avec les répercussions que cela entraîne sur le taux de remplissage.
Les pertes de profit enregistrées par les compagnies aériennes ne doivent donc pas être imputées au B-747 lui-même mais plutôt à la conjoncture économique, aux erreurs de prospective et à un « management » inapproprié. Il est bien évident que les investissements imposés par les commandes de B-747, intervenues avant l’amortissement complet des dépenses occasionnées par l’équipement en réacteurs de la première génération, ont fortement perturbé l’équilibre financier des compagnies commerciales qui ont, dans le même temps, à faire face à l’arrivée sur le marché des triréacteurs moyen-courriers (DC-10, Lockheed L-1011 Tristar). Quant au B-747 lui-même, d’après les assertions du constructeur et des exploitants, cet appareil apparaît comme une réussite tant sur le plan technique que sur celui de la rentabilité d’exploitation.
Le B-747 est équipé de 4 réacteurs Pratt & Whitney JT9D qui représentent un immense progrès par rapport aux JT3D du B-707. Le JT9D est le premier réacteur monté directement sur un avion de ligne sans avoir été précédemment utilisé sur un appareil militaire. D’une puissance plus de deux fois supérieure à celle du JT3D, le JT9D a une consommation spécifique réduite d’un tiers, paramètre extrêmement important pour la rentabilité en raison des répercussions sur la charge utile et les dépenses de carburant.
Les difficultés rencontrées au cours des premiers mois d’exploitation n’ont pas été d’un autre ordre que celles occasionnées par la mise en service de tout autre appareil. Les déformations internes provoquées par les réactions de poussée ont nécessité plusieurs mois de recherche pour être réduites suffisamment, de façon à obtenir pour les performances et la consommation les normes prévues au cahier des charges. Les échauffements lors du roulage au sol ont été un autre problème technique essentiel qu’il a fallu surmonter.
Finalement, selon les déclarations des représentants des deux principales compagnies américaines :
– les qualités de vol et de stabilité sont extraordinaires et la transformation des pilotes s’est déroulée sans difficulté : 9 h 30 sur simulateur, 5 h. en vol ;
– les performances au décollage et à l’atterrissage sont excellentes ;
– le coût d’exploitation se révèle inférieur à 20 % à celui du B-707/321 ;
– le système inertiel de navigation est d’une précision remarquable mais avec un intervalle entre pannes inférieur à celui prévu ;
– la distance franchissable est inférieure aux prévisions surtout à vitesse de croisière élevée. Néanmoins, le B-747 relie quotidiennement sans escale Tokyo à San Francisco (7 350 km) et Londres à Los Angeles (9 350 km) ;
– en montée, le temps requis pour atteindre l’altitude de croisière est trop élevé (poids de l’appareil supérieur aux prévisions) ;
– l’altitude de croisière est moins élevée que celle envisagée d’environ 600 m, ce qui a pour corollaire une consommation un peu supérieure ;
– la vitesse de croisière sur grande distance est de M. 0,8 à M. 0,82.
En croisière grande vitesse, M. 0,84 est atteint et l’on pense obtenir avec les moteurs modifiés M. 0,86 alors que M. 0,89 était prévu.
– pour ce qui est du bruit et de la fumée, de gros progrès ont été réalisés par rapport au B-707 ou au DC-8 ;
– grâce à ses dimensions, le B-747 peut emporter beaucoup plus de passagers que les autres appareils existant. Bien que cette possibilité ne présente pas que des avantages, en particulier dans la conjoncture actuelle, il permet cependant de réduire l’encombrement des grands aéroports internationaux. C’est ainsi qu’à l’aéroport Kennedy à New York, si l’on compare l’activité des 2e et 3e trimestres 1969 et 1970, on constate qu’un accroissement du nombre des passagers d’une année sur l’autre de 11 % s’est traduit en fait par une baisse de 14 % du volume des départs d’avions.
Sur le plan de la fiabilité, le taux de disponibilité (départ effectué à l’heure prévue ou retardé de moins de 15 minutes pour des raisons d’ordre technique) de 87,4 % qu’il était en 1970, a atteint 92 % au 2e trimestre 1971. L’objectif recherché est d’égaler celui du B-707 qui est de 97 %.
En dépit de la récession qui touche actuellement le transport aérien, Boeing compte toujours sur un marché de 600 à 800 B-747 d’ici 1978. 200 ont déjà été vendus dont 40 % à l’exportation. Une reprise des ventes est escomptée dès que l’exploitation des compagnies aériennes sera redevenue rentable, une fois les difficultés présentes surmontées.
De nouvelles versions sont envisagées, dont une exclusivement réservée au fret et qui pour l’instant n’a reçu un accueil favorable que de la Lufthansa. Le poids de l’appareil devrait être augmenté jusqu’à 360 ou 380 tonnes avec une possibilité de 540 sièges sur étapes courtes. Il faudra auparavant développer les réacteurs pour atteindre une poussée unitaire de 22,6 t ou plus.
La navigation de surface
La saturation progressive des moyens de la circulation aérienne devient chaque jour plus évidente. Les collisions en vol comme celle survenue récemment au Japon [NDLR 2021 : un F-86F percute l’aile d’un Boeing 727 de l’All Nippon Airways qui s’écrase, 162 morts] et les grèves répétées des « aiguilleurs du ciel » pour une amélioration de leurs conditions de travail ne sont que quelques manifestations les plus spectaculaires de l’engorgement du trafic aérien qui se traduit au mieux par de multiples retards au départ et à l’arrivée. L’encombrement des voies aériennes et surtout la densité du trafic dans les zones terminales desservant les grandes métropoles se traduisent par des retards sur les horaires atteignant souvent 15 à 30 minutes et même beaucoup plus dans le nord-est des États-Unis. Ces retards, déjà difficilement supportables pour des long-courriers, ne sauraient être admis pour les court-courriers en particulier dans le cadre de l’aviation du troisième niveau. Pour celle-ci, en effet, ces retards entraînent une augmentation des frais de fonctionnement telle qu’une exploitation rentable ne peut plus être envisagée. Déjà pour les long-courriers, l’accroissement des dépenses en carburant a été une des causes du déficit à peu près généralisé qu’ont connu les compagnies aériennes en 1970. De plus, il est impensable d’accepter une irrégularité aussi importante pour les vols de correspondance qui représentent une proportion notable des liaisons sur courte distance.
La saturation localisée de la circulation aérienne et le développement envisageable de l’aviation générale et de troisième niveau ont amené à étudier un nouveau système procurant des possibilités supérieures à celles offertes par celui en usage actuellement lequel fait appel à la notion de voie aérienne, par transposition dans le ciel d’un système de voies comparable au réseau routier terrestre. Ces routes sont balisées par des aides radioélectriques alignées fournissant l’axe à suivre et de plus en plus la distance à parcourir. Ces aides constituées à l’origine par des balises moyenne fréquence non directionnelles (NDB), sont progressivement remplacées par des « VOR » (VHF Omnidirectional Range) omnidirectionnels à très haute fréquence auxquels sont peu à peu associés des répondeurs donnant la distance (DME, VOR-TAC). Dans les zones d’arrivée, des trajets imposés permettent d’amener les appareils sur l’axe de présentation à la piste en service. Le développement des radars donne la possibilité de procéder à une régulation du trafic beaucoup plus souple, les contrôleurs prenant en charge la navigation des appareils et les conduisant à la piste par des itinéraires diversifiés aussi adaptés que possible au trafic instantané. L’accélération du débit qui en résulte est limitée par les normes d’espacement entre aéronefs et la capacité humaine face à la complexité des situations.
Le nouveau système à l’étude consiste à utiliser l’ensemble de l’espace aérien à la fois dans le plan horizontal et dans le plan vertical. Sur le plan horizontal, il s’agit de conduire une navigation « tout terrain » c’est-à-dire de s’affranchir de la contrainte des routes. Certains systèmes existent qui permettent de naviguer ainsi : les systèmes à inertie qui, après recalage, fournissent les coordonnées instantanées, les systèmes Doppler qui donnent la route suivie et la vitesse par rapport au sol, les systèmes hyperboliques (Decca par exemple, procurant le point par le recoupement de 2 lignes de position.
Cependant, le moyen le plus répandu est le système VOR-TAC qui ne nécessite qu’une infrastructure de bord réduite et est accessible à un plus grand nombre d’appareils, donc à l’aviation générale qui de plus en plus s’intègre dans le trafic « tout temps ». Pour résoudre le problème de la navigation de surface avec le VOR, il faut adjoindre au récepteur de bord un calculateur qui déplace électroniquement une station VOR vers le point désiré du trajet envisagé. Le calculateur résout la triangulation à partir de cette station fictive et le pilote reçoit les indications de la route à suivre et de la distance à parcourir comme dans le cas de la voie aérienne classique.
Cette formule peut être utilisée non seulement en croisière mais aussi pour poursuivre les procédures d’arrivée ou de départ standardisées dans les zones terminales.
Pour une meilleure utilisation du plan vertical, un calculateur complémentaire de gradient vertical permet de déterminer la trajectoire à suivre pour atteindre un point donné à une altitude donnée. En programmant un profil vertical de vol, le pilote reçoit en permanence les indications à suivre pour le respecter.
Un présentateur de carte mobile peut compléter l’ensemble et fournir une matérialisation automatique du déroulement du vol.
La navigation de surface est immédiatement applicable à l’exécution des approches, il suffit de prendre comme premier point fantôme (station fictive) le point origine de descente.
En obéissant aux ordres des instruments, le pilote amène aisément son appareil au point origine d’approche à l’altitude désirée.
En prenant comme nouveau point fantôme l’entrée de bande et en choisissant le gradient de descente et l’altitude minimale (hauteur critique), il est possible d’effectuer une approche aux instruments (type ILS [Instrument Landing System)] en usage sur tous les grands aérodromes) sur n’importe quelle piste privée de toute installation particulière (il suffit d’en connaître les coordonnées avec précision). Avantage supplémentaire, le gradient de descente peut être choisi pour correspondre aux meilleures performances de l’appareil. Cette formule est donc particulièrement bien adaptée aux Adav ou Adac (Avions à décollage et atterrissage verticaux ou courts) dont les taux de montée ou de descente sont très supérieurs à ceux pratiqués par les appareils conventionnels pour lesquels les aides actuelles à l’atterrissage sont définies. De plus, ce système a l’avantage de fournir en permanence la distance séparant de l’entrée de piste, alors que l’ILS standard ne fournit que trois distances repères dont les deux dernières à proximité immédiate de l’entrée de bande.
Grâce à la navigation de surface on peut envisager systématiquement une approche « sur ligne » sans les virages conventionnels et circuits en usage sur les terrains démunis d’ILS ou en régime de vol à vue (VFR, Visual Flying Rules). Les gains de temps réalisés amélioreront la rentabilité commerciale et favoriseront l’écoulement du trafic qui, par mauvaise visibilité, pourra demeurer presque aussi dense qu’en VFR, en partie grâce à l’utilisation des pistes secondaires et non pas des seules pistes principales équipées de moyens d’approche par mauvaise visibilité. Des pistes Adac (donc de dimensions réduites) pourront facilement être aménagées sur les grands aéroports pour y recevoir le trafic STOL (Adac) qui s’intégrera sans trop de difficultés dans la circulation aérienne conventionnelle de par ses caractéristiques particulières. Les services de desserte et de taxi aérien pour lesquels la forme STOL sera la plus aisée à adapter pourront ainsi connaître un rapide développement et être admis facilement sur les grands aéroports, ce qui n’est pas toujours le cas actuellement en raison du ralentissement du trafic qu’ils occasionnent, ralentissement qui ne fait qu’accroître de façon inacceptable sur le plan commercial le retard des avions de ligne.
Deux grandes compagnies américaines (American et Eastern) ont déjà mené des études approfondies en matière de navigation de surface, dont les avantages ont été reconnus par la Federal Aviation Administration (FAA) des États-Unis.
Une simulation entreprise pour la région de New York a démontré la possibilité d’augmenter les départs horaires de 140 % et de doubler le taux des arrivées.
Ce gain de capacité provient de plusieurs facteurs :
– augmentation du nombre de trajectoires possibles ;
– écoulement mieux ordonné du trafic ;
– réduction du travail de coordination des contrôleurs ;
– réduction de l’intervention des contrôleurs grâce à la programmation des vols dans les trois dimensions (les profils de montée ou de descente fixés à l’avance n’exigent plus l’intervention du contrôle au sol).
D’une façon générale, la concentration de la navigation dans le poste de pilotage au cours des phases de vol en zones terminales, restreint le travail des contrôleurs et limite au minimum le volume des communications radio.
Les pilotes disposent de moyens accrus pour mener de façon plus autonome et plus précise leur navigation, tandis que les contrôleurs, déchargés d’une grande partie de leurs soucis peuvent se consacrer plus efficacement à leur rôle de surveillance et à la prévention des collisions.
La navigation de surface semble devoir marquer un progrès manifeste dans l’écoulement du trafic aérien dont seule la fluidité peut faire face à l’accroissement prévisible des liaisons aériennes et rendre possible une exploitation rentable des court-courriers.
Cependant, l’avènement de cette nouvelle forme de navigation rendant théoriquement possible une infinité de trajectoires et s’affranchissant des trajets systématiques ne représente pas une panacée. En effet, la liberté totale conduirait à l’anarchie avec des risques de collision démesurément accrus.
Grâce à la navigation de surface, il sera aisé de connaître sa position de façon immédiate et précise par rapport au point de référence désiré, mais pour sauvegarder la sécurité il faudra, en fait, faire appel de plus en plus aux vols programmés, ce qui correspond à maintenir un réseau de routes qui seront extrêmement diversifiées par rapport au système actuel. La navigation de surface permettra l’établissement de faisceaux de routes qui décupleront les possibilités d’écoulement du trafic. Cependant cette extension n’est pas sans limite. Bien que les vols militaires aient fortement décru en proportion par rapport aux vols commerciaux, leur volume reste important et les manœuvres des appareils de combat dans le plan vertical comme dans le plan horizontal exigent de vastes espaces aériens qui ne peuvent être ouverts à la circulation aérienne générale sans de nombreuses restrictions et autorisations préalables. La mise en service de la navigation de surface aura pour effet d’accroître les difficultés que suscite aujourd’hui la coordination des deux types principaux de circulation aérienne qui subsistent encore en France : la circulation aérienne générale utilisée par les avions civils et obéissant aux règles internationales fixées par l’OACI et la circulation opérationnelle militaire pratiquée par les avions de combat et éventuellement le transport militaire pour les vols à caractère tactique. La Circulation essais-réception (CER) très réduite en volume entraîne malgré tout, elle aussi, la réservation d’importants espaces aériens. Ce découpage de l’espace aérien en zones réservées à telle ou telle activité, déjà à peine admissible actuellement, ne saurait survivre à la pratique d’une navigation de surface utilisable aussi bien par les militaires que par les civils. Les responsables de la navigation aérienne en France, qui étudient les problèmes de coordination et d’anticollision depuis de nombreuses années, ont à trouver une solution dont on attend qu’elle apporte une plus grande souplesse au déroulement des vols dans leur ensemble, qu’elle organise une véritable perméabilité des zones réglementées dont la multiplication complique démesurément sinon interdit l’exécution d’un trajet un tant soit peu original et qu’elle facilite enfin les manœuvres d’anticollision. L’amélioration de la couverture radar, le développement de l’informatique et de ses applications dans les systèmes automatiques pour la circulation aérienne et la défense aérienne sont la preuve que les moyens matériels existent ou sont sur le point d’entrer en service.
Encore faut-il que l’organisation qui sera retenue tire totalement partie de tous les moyens techniques existants en vue d’une efficacité optimale, même si cela doit se traduire par la disparition de certaines facilités ou avantages actuellement répartis entre les différents organismes d’une circulation aérienne qui, dans l’avenir, ne peut qu’être unifiée. ♦
(1) L’URSS n’est devenue membre de l’OACI que le 14 novembre 1970.
(2) Pour l’Aeroflot les chiffres sont mal connus, les estimations officieuses donnent environ 40 % pour le secteur international et 80 à 85 % pour le secteur intérieur.