Qu’est-ce que la hauteur de franchissement du seuil (TCH) ?
Hauteur de franchissement du seuil (TCH) : Glossaire de l’aviation
Définition et concept de base
La hauteur de franchissement du seuil (TCH) est la hauteur calculée au-dessus du seuil d’une piste à laquelle l’antenne de glide d’un avion passe lorsqu’il suit la trajectoire d’approche ILS (système d’atterrissage aux instruments) ou MLS (système d’atterrissage par micro-ondes) publiée. La TCH est une mesure fondamentale dans la conception des approches de précision, équilibrant la nécessité de dégagement d’obstacles avec la maximisation de la distance d’atterrissage utilisable. Selon l’Annexe 10 de l’OACI, cela correspond à la hauteur de référence du plan de descente ILS (RDH), généralement fixée à 15 mètres (50 pieds) au-dessus du seuil, avec une stricte tolérance positive. La TCH n’est pas la hauteur des roues ou du fuselage de l’avion, mais bien celle de l’antenne du glide, en général montée au-dessus et en avant du train principal, lorsqu’il suit la trajectoire verticale précise d’approche.
La TCH est essentielle pour :
- Garantir que tous les avions à l’arrivée franchissent les obstacles juste avant la piste
- Maximiser la distance d’atterrissage disponible en fixant la plus basse hauteur de franchissement sûre
- Harmoniser les procédures d’approche pour différentes tailles d’avions
- Soutenir les systèmes d’atterrissage automatisés et une initiation d’arrondi sécurisée
Définitions officielles et concepts associés
Définitions OACI et FAA
- TCH : « Hauteur théorique au-dessus du seuil de piste à laquelle l’antenne du glide de l’avion se trouverait si l’avion maintient la trajectoire établie par le plan moyen du glide ILS ou MLS. » (Glossaire Pilote/Contrôleur FAA)
- Hauteur de référence du plan de descente ILS (RDH) : « Point situé à une hauteur spécifiée au-dessus de l’intersection de l’axe de piste et du seuil, et par lequel passe la partie rectiligne descendante du plan de descente ILS. » (OACI Annexe 10 Vol I)
- Hauteur écran (SH) : « Hauteur d’un écran imaginaire que l’avion franchirait juste à l’extrémité de la piste, ou piste et clearway, en attitude non inclinée avec le train d’atterrissage sorti. »
Tableau comparatif
| Terme | Mesure | Point de référence | Valeur typique (CAT I) | Usage principal |
|---|---|---|---|---|
| TCH | Hauteur de l’antenne du glide au-dessus du seuil | Seuil (début de piste) | ~50 ft (15 m) | Conception d’approche, cartographie |
| Hauteur écran | Hauteur du train principal au seuil/fin | Seuil ou distance d’atterrissage | 35 ft (10,7 m) atterrissage, 50 ft (15 m) décollage | Calculs de performance |
| RDH | Hauteur du plan de descente au-dessus du seuil (conception) | Seuil/axe de piste | 50 ft (15 m) | Implantation ILS, dégagement d’obstacle |
Application dans les procédures d’approche aux instruments
La TCH est publiée sur toutes les cartes d’approche de précision (ex : « GS 3,00° / TCH 50 ft »). Elle définit la géométrie verticale de l’approche au seuil, garantissant :
- Le dégagement sûr des obstacles avant la piste
- Que le point de toucher des roues n’est ni trop proche du seuil (risque d’atterrissage court) ni trop éloigné (perte de piste)
- L’exactitude de la logique d’autoland et d’initiation d’arrondi
La TCH détermine également la hauteur de franchissement des roues (WCH) : la hauteur du train principal au seuil. Les ingénieurs doivent soustraire la distance entre l’antenne de glide et les roues (plus l’angle de cabrage) à la TCH pour chaque type d’avion afin de garantir un franchissement sûr des roues.
Exemple : gros porteur vs petit avion
- Boeing 747 : L’antenne de glide peut se trouver jusqu’à 10 ft au-dessus et 100 ft en avant du train principal. Avec une TCH de 50 ft, les roues peuvent franchir à ~31 ft.
- Petit jet : La différence antenne-roues est moindre, les roues franchissent plus près de la TCH (ex : ~47 ft).
Normes réglementaires : OACI, FAA, EASA
OACI
- RDH/TCH standard : 15 m (50 ft) au-dessus du seuil, tolérance +3 m
- Angle du plan de descente : 3,0° standard, peut être augmenté pour obstacles ou réduction du bruit
- Franchissement des roues : Au moins 8 m (26 ft) pour le plus gros avion
FAA (TERPS)
- CAT I : TCH optimale 50 ft, plage 20–60 ft, selon exigences WCH
- CAT II/III : TCH optimale 55 ft, autorisée 50–60 ft
- Seuils déplacés : TCH référencée à la surface d’atterrissage utilisable
EASA/JAA
- Généralement aligné sur l’OACI, avec de légères variations nationales
| Autorité | Standard TCH/RDH | Tolérance typique | Angle du plan de descente | Cas particuliers |
|---|---|---|---|---|
| OACI | 15 m (50 ft) | +3 m | 3,0° | Cat II/III plus strict |
| FAA | 50–55 ft | +10 ft | 3,0°–3,5° | Cat II/III : 50–60 ft |
| EASA | 15 m (50 ft) | comme OACI | 3,0° | comme OACI |
Mesure et calcul
- Géométrie du plan de descente : La TCH est déterminée en projetant l’angle du plan de descente jusqu’au seuil, en tenant compte de la position de l’antenne et de l’élévation de la piste.
- Inspection en vol : Utilise un avion d’inspection ou un théodolite au sol pour vérifier que la TCH réelle correspond à la conception.
- Géométrie de l’avion : Le décalage vertical et horizontal entre l’antenne et le train principal, ainsi que l’angle de cabrage, déterminent la hauteur réelle de franchissement des roues.
Exemple pratique de calcul
Pour chaque mètre supplémentaire de TCH, le point de toucher se déplace d’environ 20 mètres plus loin sur la piste (avec un plan à 3°).
| Avion | Antenne au-dessus des roues (ft) | Antenne en avant (ft) | Angle de cabrage (°) | WCH à TCH 50 ft |
|---|---|---|---|---|
| B747 | 10 | 100 | 5 | ~31 ft |
| B737 | 7 | 40 | 3 | ~43 ft |
| Petit jet | 5 | 15 | 3 | ~47 ft |
Conséquences opérationnelles
Pour les pilotes
- Toujours vérifier la TCH sur les cartes d’approche et adapter la technique d’atterrissage à votre type d’avion.
- Être conscient de la différence antenne-roues, notamment pour les gros porteurs.
- En cas de seuil déplacé, se référer à la TCH depuis la bonne surface d’atterrissage.
Pour les ingénieurs et concepteurs
- Concevoir la TCH pour accueillir le plus gros avion utilisant la piste.
- Valider les procédures par inspection en vol et vérifier la conformité aux normes OACI/FAA/EASA.
- Ajuster la TCH selon le relief local, la pente de piste et les seuils déplacés dans les tolérances réglementaires.
Considérations pour l’aéroport et la piste
- Les aéroports accueillant des flottes mixtes ou avec un relief particulier peuvent nécessiter des valeurs de TCH sur mesure.
- Les approches raides (ex : London City à 5,5°) exigent un calibrage précis de la TCH.
Termes associés
Approche aux instruments : Procédure d’atterrissage utilisant ILS, MLS ou aides RNAV.
Plan de descente (Glide Slope) : Profil de descente 3D fourni par les aides de précision.
Hauteur de décision (DH) / altitude de décision (DA) : Altitude à laquelle décider d’atterrir ou de remettre les gaz.
Dégagement d’obstacle : Assuré par la TCH, empêchant toute collision au seuil ou en approche.
Hauteur de franchissement des roues (WCH) : Hauteur du train principal au-dessus du seuil, calculée à partir de la TCH et de la géométrie de l’avion.
Seuil déplacé : Seuil d’atterrissage non situé au début du revêtement, nécessite une TCH ajustée.
Point de toucher : Point de contact prévu sur la piste, influencé par la TCH et la trajectoire d’approche.
Tableau récapitulatif
| Paramètre | Valeur typique | Rôle | Référence réglementaire |
|---|---|---|---|
| TCH (CAT I) | 50 ft (15 m) | Franchissement sûr au-dessus du seuil | OACI Annexe 10, FAA TERPS |
| WCH (B747) | ~31 ft | Hauteur réelle de franchissement des roues | Constructeur, FAA |
| Plan de descente | 3,0° | Angle d’approche standard | OACI, FAA, EASA |
| RDH | 50 ft (15 m) | Repère de conception ILS | OACI |
Exemple visuel
Conclusion
La hauteur de franchissement du seuil (TCH) est un concept fondamental de la conception moderne des approches aux instruments, garantissant que les avions de toute taille peuvent atterrir de manière sûre, efficace et cohérente tout en franchissant les obstacles et en maximisant l’utilisation de la piste. Comprendre la TCH, et son lien avec la géométrie de l’avion, les normes réglementaires et les procédures opérationnelles, est essentiel pour les pilotes, les ingénieurs et les exploitants d’aéroports dans le monde entier.
Foire aux questions
- Qu’est-ce que la hauteur de franchissement du seuil (TCH) en aviation ?
- La TCH est la hauteur théorique au-dessus du seuil de piste à laquelle l’antenne du glide de l’avion croise lorsqu’il maintient la trajectoire d’approche ILS ou MLS publiée. C’est un paramètre clé de conception garantissant la dégagement d’obstacles, la sécurité de la piste et une exploitation efficace à l’atterrissage.
- En quoi la TCH diffère-t-elle de la hauteur écran et de la hauteur de référence du plan de descente (RDH) ?
- La TCH fait référence à la hauteur de l’antenne du glide au-dessus du seuil, tandis que la hauteur écran correspond à la hauteur du train principal au seuil ou à l’extrémité de la piste. La RDH est un repère de conception pour le plan de descente, idéalement identique à la TCH mais principalement utilisée pour l’élaboration des procédures d’approche.
- Pourquoi la TCH est-elle importante pour les procédures d’approche ?
- La TCH garantit que les avions en approche de précision franchissent en toute sécurité les obstacles proches du seuil de piste et maximisent la distance d’atterrissage utilisable. Elle standardise également les profils d’approche pour différents avions et soutient les systèmes d’atterrissage automatisés.
- Quelles sont les valeurs réglementaires standard pour la TCH ?
- Les normes OACI et FAA fixent la TCH (ou RDH) à 15 mètres (50 pieds) pour la plupart des approches de précision, avec de faibles tolérances selon les conditions locales. Les approches de catégorie II/III ont des exigences plus strictes, généralement 50–60 pieds.
- Comment la taille de l’avion influence-t-elle la TCH et la hauteur de franchissement des roues (WCH) ?
- Les gros avions ont des antennes de glide positionnées plus haut et plus en avant du train principal, ce qui fait que la hauteur réelle de franchissement des roues est inférieure à la TCH. Les procédures d’approche doivent garantir une WCH sûre pour les plus gros avions attendus sur la piste.
