Lampe halogène – Lampe à incandescence avec gaz halogène – Éclairage d’aéroport : Glossaire complet

Qu’est-ce qu’une lampe halogène ?

Une lampe halogène est une forme d’éclairage à incandescence qui intègre un filament de tungstène et un gaz halogène (le plus souvent de l’iode ou du brome) dans une enveloppe compacte en verre de quartz résistant aux hautes températures. L’avantage fondamental des lampes halogènes par rapport aux lampes à incandescence traditionnelles est le cycle halogène, un processus chimique qui redépose le tungstène évaporé sur le filament. Cela prolonge la durée de vie du filament, réduit le noircissement de l’enveloppe de la lampe et permet un fonctionnement à des températures plus élevées—produisant ainsi une lumière plus brillante et plus blanche.

Les lampes halogènes sont une référence de l’éclairage de terrain et d’aéroport, en raison de leur allumage instantané, de leur température de couleur constante (généralement 2950–3300K), de leur conception mécanique robuste et de leur fonctionnement fiable dans des environnements exigeants. Leur conception sans mercure répond aux réglementations environnementales modernes, et leur compatibilité avec les systèmes électriques existants permet une intégration facile dans les infrastructures en place.

Composants clés et caractéristiques

Filament de tungstène

Le filament de tungstène est le cœur d’une lampe halogène, choisi pour son point de fusion extrêmement élevé (3 422°C) et sa faible pression de vapeur. Dans les lampes halogènes, le filament est conçu pour un fonctionnement à température plus élevée que dans les ampoules à incandescence standard, ce qui augmente directement l’efficacité lumineuse et la qualité de la couleur.

L’alignement précis du filament est essentiel dans l’éclairage d’aérodrome. Un positionnement précis garantit que la lumière émise respecte les exigences photométriques de la FAA et de l’ICAO—ce qui est particulièrement important pour l’éclairage du centre de piste, des bords et d’approche, où le motif du faisceau et l’intensité doivent être strictement contrôlés pour la sécurité des pilotes.

Cycle halogène

Le cycle halogène distingue les lampes halogènes des ampoules à incandescence ordinaires. Lorsque le filament de tungstène est chauffé, des atomes de tungstène s’évaporent et pourraient noircir l’enveloppe de verre. Dans une lampe halogène, le gaz halogène réagit avec ces atomes, formant un halogénure de tungstène volatil. Près du filament chaud, cette molécule se décompose, redéposant le tungstène sur le filament et libérant le halogène pour répéter le cycle. Ce processus :

• Empêche le noircissement de l’enveloppe
• Prolonge la durée de vie du filament (1 000–3 000 heures)
• Permet des températures de fonctionnement plus élevées pour une lumière plus blanche et plus brillante
• Maintient une couleur et un rendement stables pendant la durée de vie de la lampe

Enveloppe en verre de quartz

Les lampes halogènes utilisent une enveloppe en verre de quartz (silice fondue), qui supporte les températures de fonctionnement élevées et les contraintes du cycle halogène (jusqu’à 1 650°C). Le quartz permet une lampe plus compacte, un positionnement précis du filament et une excellente résistance aux chocs thermiques et aux vibrations.

La plupart des lampes halogènes d’aérodrome sont filtrées ou revêtues UV pour éviter les émissions ultraviolettes nocives, protégeant ainsi les plastiques des luminaires et le personnel.

Conception à courant contrôlé

Les circuits d’éclairage d’aérodrome sont généralement des circuits en série régulés par le courant (souvent 6,6 A). Les lampes halogènes sont spécialement conçues pour ces circuits, garantissant une luminosité uniforme et une performance robuste, même si la tension des lampes varie en raison des tolérances de fabrication ou du vieillissement.

Les lampes halogènes à courant contrôlé permettent la gradation par paliers, un allumage instantané et la compatibilité avec les transformateurs d’isolement d’aérodrome, ce qui les rend idéales pour les réseaux d’éclairage aéroportuaires régulés.

Types de lampes halogènes dans l’éclairage aéroportuaire

Lampes MR16

Les lampes MR16 (réflecteur multifacettes, 2 pouces de diamètre) utilisent un réflecteur de précision pour produire des faisceaux lumineux finement contrôlés. Elles sont largement utilisées pour l’éclairage du centre de piste, des bords et des panneaux de signalisation, où l’alignement du faisceau et la performance photométrique réglementaires sont essentiels. Les lampes MR16 sont robustes, résistantes aux vibrations et disponibles en plusieurs puissances et températures de couleur.

Lampes PAR (PAR38, PAR56, PAR64)

Les lampes PAR (réflecteur parabolique aluminisé) existent en plusieurs tailles—PAR38, PAR56, PAR64—et utilisent un réflecteur parabolique pour des faisceaux concentrés et intenses. La PAR56 est la norme pour les systèmes d’approche FAA/ICAO et les balises d’obstacle, délivrant une lumière uniforme et intense sur de longues distances, même dans des emplacements exposés et soumis aux vibrations.

Lampes tubulaires (T3, T4)

Les lampes halogènes tubulaires T3 et T4 (diamètre de 3/8" et 1/2") sont utilisées pour les applications d’éclairage linéaire ou compact—telles que les feux de bord et les barres d’approche—où un flux lumineux linéaire et intense est nécessaire. Elles sont conçues pour une alimentation à courant contrôlé et résistent aux contraintes thermiques et mécaniques.

Avantages en performance et en réglementation

Résistance aux vibrations

Les luminaires d’éclairage d’aérodrome sont exposés à des vibrations continues causées par les avions, le vent et les opérations au sol. Les lampes halogènes sont conçues avec des filaments renforcés, des culots robustes et des supports amortisseurs de chocs pour résister à ces contraintes, répondant ainsi aux exigences de durabilité FAA/ICAO.

Rayonnement infrarouge

Les lampes halogènes émettent une quantité importante de rayonnement infrarouge (IR) en raison de leur température élevée de fonctionnement. Cette chaleur résiduelle aide à faire fondre la neige et la glace sur les luminaires exposés—un avantage opérationnel clé par rapport aux LED. Les émissions IR peuvent également être utilisées avec des systèmes de vision nocturne et d’amélioration de la vision en aviation.

Fonctionnement sans scintillement

Les lampes halogènes offrent une lumière stable et sans scintillement à tous les niveaux de gradation, grâce à leur inertie thermique et à leur fonctionnement en courant continu. Ceci est essentiel pour le confort et la sécurité des pilotes, évitant les interprétations visuelles erronées lors de l’atterrissage ou du roulage.

Gradation

Les lampes halogènes permettent la gradation par paliers dans les circuits en série d’aérodrome, maintenant une sortie stable et une température de couleur constante à mesure que le courant est ajusté (de ~2,8 A à 6,6 A). Cette flexibilité répond aux besoins d’éclairage variables selon le jour/nuit, le brouillard ou la neige.

Conception sans mercure

Les lampes halogènes sont sans mercure, respectant les réglementations environnementales telles que la Convention de Minamata et simplifiant la gestion des déchets et le recyclage. C’est un avantage significatif par rapport à certaines technologies fluorescentes et à décharge.

Température de couleur

Une température de couleur stable (2950–3300K) garantit une lumière blanche neutre et à fort contraste, essentielle pour la perception claire des marquages et signaux d’aérodrome. Les lampes halogènes conservent ce profil de couleur durant toute leur durée de service, offrant des repères visuels uniformes aux pilotes.

Sortie photométrique

Le contrôle optique de précision est une caractéristique phare des lampes halogènes, avec un flux lumineux et une distribution spatiale strictement maîtrisés. Ceci est crucial pour la conformité réglementaire (FAA/ICAO) et la sécurité opérationnelle, garantissant que les feux sont visibles aux distances et angles requis.

Applications dans l’éclairage d’aéroport et de terrain d’aviation

• Feux de centre et de bord de piste et de voie de circulation
• Systèmes d’approche (ALS)
• Indicateurs de pente d’approche visuelle (VASI, PAPI)
• Panneaux de signalisation et balises
• Éclairage d’obstacle
• Fonte de neige/glace sur les lentilles de luminaires

Les lampes halogènes sont souvent choisies pour leur allumage instantané, leur compatibilité avec l’infrastructure existante et leur conception mécanique robuste. Elles restent une solution privilégiée dans de nombreux aéroports à travers le monde, notamment là où la conversion LED n’est pas encore envisageable ou lorsque les exigences photométriques réglementaires sont très strictes.

Normes réglementaires

Les lampes halogènes pour l’éclairage aéroportuaire sont certifiées pour répondre aux normes strictes FAA et ICAO en matière de :

• Performance photométrique (intensité, motif du faisceau, couleur)
• Durabilité mécanique (vibrations, chocs, cycles environnementaux)
• Compatibilité électrique (circuits en série à courant contrôlé)
• Conformité environnementale (sans mercure, restrictions sur les substances dangereuses)

Les principaux fabricants (ex. : OSRAM, Amglo, GE) testent et certifient rigoureusement les lampes halogènes pour un usage aéroportuaire, garantissant fiabilité opérationnelle et conformité réglementaire.

Résumé

Une lampe halogène est une source lumineuse à incandescence haute performance spécialement conçue pour des applications exigeantes telles que l’éclairage d’aéroport et d’aérodrome. Son cycle halogène unique, son filament de tungstène et son enveloppe en quartz offrent une longue durée de vie, une couleur stable et une émission lumineuse précise—essentiels pour un éclairage de piste et de voie de circulation sûr et conforme.

Références & lectures complémentaires :

• OACI Annexe 14 – Aérodromes, Vol. 1 : Conception et exploitation des aérodromes
• FAA AC 150/5345-46 – Spécification pour les luminaires de pistes et de voies de circulation
• Catalogue produits OSRAM Airfield Lighting
• Documentation technique Amglo Airfield Lamp

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