MEHT : ce que signifie la hauteur minimale de l'œil au-dessus du seuil pour un PAPI

Le MEHT est la hauteur minimale de l’œil au-dessus du seuil. C’est la hauteur la plus basse au-dessus du seuil de piste à laquelle un pilote voit le signal de pente d’un PAPI , soit deux feux rouges et deux feux blancs. L’Annexe 14 de l’OACI le fixe, pour un PAPI à quatre unités, à l’angle B diminué de 2 minutes d’arc, et c’est lui qui détermine la position de la barre au seuil.

Ce que dit l’Annexe

L’Annexe 14, Volume I, paragraphe 2.12, énumère les données qu’un aérodrome doit mettre à disposition pour chaque indicateur visuel de pente d’approche. L’élément e) est la hauteur minimale de l’œil au-dessus du seuil du signal de pente. Pour un PAPI, c’est l’angle B moins 2′, où B est l’angle de réglage de la troisième unité en partant de la piste. Pour un APAPI à deux unités, c’est l’angle A moins 2′, l’unité la plus éloignée de la piste. Le texte dit « doit », il s’agit donc d’une norme.

L’UE reprend le même élément dans le GM1 ADR.OPS.A.005 du règlement (UE) n° 139/2014. C’est un document d’orientation, qui cite l’élément sans le calcul. L’abréviation figure dans la liste du Doc 9157 Partie 4 de l’OACI. Les AIP nationales la reprennent aussi, par exemple la GEN 2.2 de l’AIP slovaque, qui marque d’un astérisque les abréviations différentes de celles du Doc 8400 de l’OACI ou absentes de ce document, et le MEHT n’en porte aucun.

Pourquoi moins 2′ ? Le Doc 9157 Partie 4 est un document d’orientation. Il explique que les 2′ couvrent la largeur de la zone de transition dans laquelle le pilote voit le passage complet du blanc au rouge. Par ailleurs, le paragraphe 5.3.5.30 de l’Annexe 14 exige que la transition de couleur se produise en 3′ au plus, vue depuis au moins 300 m.

Pour une pente de 3°, la figure 5-20 de l’Annexe 14 donne les angles de réglage 2°30′, 2°50′, 3°10′ et 3°30′ pour les unités A à D, D étant la plus proche de la piste. B vaut donc 2°50′, et l’angle qui définit le MEHT est 2°48′, soit 2,8°. Le Doc 9157 appelle cet angle M.

De l’avion au chiffre

Le tableau 5-2 de l’Annexe 14 regroupe les avions selon la hauteur œil-roue (EWH) en configuration d’approche, et il donne pour chaque groupe un dégagement des roues au-dessus du seuil. Seuls les avions qui utilisent régulièrement la piste comptent, et l’appareil le plus exigeant fixe le groupe. Le Doc 9157 additionne ensuite les deux valeurs : le MEHT est égal à l’EWH plus le dégagement des roues souhaité ou minimal.

Annexe 14, Volume I, tableau 5-2. Le minimum de 3 m peut descendre à 1,5 m sur les pistes utilisées surtout par des avions légers sans turboréacteur. Le tableau M-1 du CS-ADR-DSN reprend ce tableau avec « devrait ».

Le dégagement souhaité doit être assuré lorsque c’est praticable. Le minimum peut être retenu lorsqu’une étude aéronautique le juge acceptable.

Le Doc 9157 traite un exemple. Un A320 a une EWH de 7,25 m sur une approche à 3°, ce qui le place dans le groupe de 5 m à 8 m. Avec le dégagement souhaité de 9 m, le MEHT est de 16,25 m. Avec le minimum de 5 m, il est de 12,25 m. Si le concepteur retient le haut du groupe, soit 8 m, les valeurs deviennent 17 m et 13 m. Le Doc 9157 précise que les valeurs d’EWH sont des exemples et que le concepteur doit interroger le constructeur de l’avion.

Comment le MEHT fixe l’implantation

La figure 5-19, note a), de l’Annexe 14 précise que, sur une piste sans ILS, la distance D1 entre le seuil et la barre doit être calculée de sorte que la hauteur la plus basse à laquelle le pilote voit une indication correcte donne le dégagement des roues du tableau 5-2 pour l’avion le plus exigeant. Le Doc 9157 donne la méthode. Sur terrain plat, D1 est le MEHT divisé par la tangente de l’angle M. Pour l’exemple ci-dessus, 16,25 m divisés par tan 2,8° donnent 332,26 m, et 347,6 m avec la valeur de 17 m. La note c) ajoute qu’un dégagement plus grand pour des avions précis s’obtient en augmentant D1.

Quatre éléments modifient le résultat.

• Hauteur du sol. La note d) indique que D1 est corrigée de la différence d’altitude entre les centres des lentilles et le seuil. Dans l’exemple du Doc 9157, la lentille se trouvait à 3,14 m au-dessus du seuil, et l’unité s’est rapprochée de 64,20 m du seuil, passant de 332,26 m à 268,06 m.
• Un ILS. Selon la note b), D1 est la distance entre le seuil et l’origine effective de la trajectoire de descente, augmentée d’une correction pour la hauteur œil-antenne. Même dans ce cas, le dégagement des roues ne peut pas descendre sous la colonne 3 du tableau 5-2. La trajectoire de descente de l’ILS sert alors de référence pour la barre.
• Un seuil déplacé. La note d) du tableau 5-2 exige que, lorsqu’un dégagement des roues réduit est prévu à un seuil déplacé , le dégagement souhaité reste disponible lorsqu’un avion du haut du groupe de hauteur choisi survole l’extrémité de la piste.
• L’angle lui-même. Comme le MEHT vaut D1 multiplié par tan M, une erreur de visée devient une erreur de hauteur. À 332 m, une minute d’arc représente environ 0,1 m (calcul de notre part à partir de l’exemple). Une unité visée 3′ trop bas donne donc un MEHT d’environ 0,3 m plus bas.

Comment le MEHT fixe les angles de réglage

La pente vient en premier. Les paragraphes 5.3.5.36 et 5.3.5.37 de l’Annexe 14 exigent une pente adaptée aux avions qui utilisent l’approche, et aussi proche que possible de la trajectoire de l’ILS lorsqu’il en existe une. La pente vaut (B + C) ÷ 2, et les unités sont réparties autour d’elle. Le tableau 8-2 du Doc 9157 donne les réglages différentiels jugés satisfaisants.

Doc 9157 de l’OACI, Partie 4, tableau 8-2. Orientation.

La largeur du secteur agit sur M. Un secteur de 30′ autour de la pente, que l’Annexe mentionne pour l’harmonisation avec l’ILS plus proche du seuil, donne pour une pente de 3° les angles de réglage 2°25′, 2°45′, 3°15′ et 3°35′. Le Doc 9157 donne alors M égal à 2°43′. Pour le même MEHT de 16,25 m, D1 passe de 332 m à environ 342 m (calcul de notre part).

Les obstacles interviennent à l’autre extrémité. Le paragraphe 5.3.5.38 de l’Annexe 14 exige qu’un pilote qui voit un blanc et trois rouges franchisse tous les objets de la zone d’approche avec une marge de sécurité suffisante. La pente de la surface de protection contre les obstacles d’un PAPI est l’angle de réglage A moins 0,57° (tableau 5-3, qui ne donne pas de pente de PAPI pour une piste sans approche aux instruments de numéro de code 1). Lorsqu’un objet la pénètre, le paragraphe 5.3.5.46 énumère les options, parmi lesquelles relever la pente ou déplacer le système en amont du seuil, ce qui réduit la distance d’atterrissage utilisable. L’une ou l’autre option modifie le MEHT, la valeur publiée doit donc suivre.

La FAA procède avec la TCH

L’AC 150/5340-30J n’emploie pas le terme MEHT. Il utilise la hauteur de franchissement du seuil (TCH), c’est-à-dire la hauteur du signal d’axe le plus bas situé directement au-dessus de l’intersection de l’axe de piste et du seuil (7.5.4.5). L’équation d’implantation a la même forme : D1 = TCH × cotangente de l’angle d’axe le plus bas (7.5.4.3.1).

Les conventions diffèrent. La FAA prend comme angle d’axe le plus bas celui de la troisième unité, 10′ sous la trajectoire de descente, soit 2°50′ sur une trajectoire de 3°, sans la marge de 2′. Pour le groupe de hauteur 2 et une TCH de 45 ft, la circulaire calcule D1 à 909,26 ft. Une TCH FAA n’est pas un MEHT de l’OACI, et la hauteur de franchissement du seuil instrumentale d’une approche est une troisième grandeur.

FAA AC 150/5340-30J, tableau 7-1. Orientation en général, obligatoire pour les projets financés par des subventions AIP ou par les recettes PFC.

Ce que cela change pour une inspection

Le MEHT ne se mesure pas directement. Il découle de deux éléments qu’une inspection peut vérifier : l’angle de réglage de l’unité B et la position des unités par rapport au seuil. Une unité déplacée, une unité réorientée ou un talus remodelé modifient chacun l’un de ces éléments, et chacun est donc une raison de vérifier à nouveau la valeur publiée.

Notre inspection PAPI mesure l’angle de transition de chaque unité et sa position relevée. Le protocole comporte une ligne pour la hauteur minimale de l’œil, qui reprend la valeur publiée pour la piste. Nous ne fixons pas cette valeur. C’est l’aérodrome qui la déduit des données de conception ci-dessus.