FAA AC 150/5340-30 : conception et installation des aides visuelles d'aéroport

La FAA rassemble les détails d’installation des aides visuelles d’aéroport dans une seule circulaire consultative. L’AC 150/5340-30J, datée du 12 février 2018 et initiée par l’AAS-100, annule l’édition de juillet 2014, la 30H. Ses treize chapitres s’ouvrent sur une introduction. Les chapitres 2 à 13 couvrent les feux de bord de piste et de voie de circulation, jusqu’à l’alimentation de secours, les types de chaussées, les socles de montage et la distribution électrique, avec des dessins d’installation types à l’appendice E.

Ce qu’est la circulaire, et qui elle lie

Le paragraphe d’application, le point 3 de l’introduction, fixe le statut. La FAA « recommande » les orientations et les spécifications de la circulaire. En général, son usage n’est pas obligatoire. Elle est obligatoire pour tous les projets financés avec des fonds fédéraux de subvention par l’Airport Improvement Program (AIP) ou avec les recettes du Passenger Facility Charges (PFC) Program. Le lien passe par la Grant Assurance No. 34, Policies, Standards, and Specifications, et par la PFC Assurance No. 9, Standards and Specifications.

Le même paragraphe ajoute que toutes les configurations d’éclairage de la circulaire sont « un moyen acceptable pour l’Administrator » de satisfaire aux exigences d’éclairage du 14 CFR 139.311, Marking, Signs and Lighting. Il s’agit d’une affirmation sur les moyens acceptables, et non d’une règle imposant à chaque aéroport régi par la Part 139 de suivre la circulaire point par point.

Le point 1.2 est plus ferme. Il qualifie le contenu de « normes que la FAA exige dans toutes les demandes portant sur ce type d’aménagement d’aéroport » et indique qu’elles « doivent être respectées lorsque des systèmes d’éclairage sont exigés pour les procédures élaborées par la FAA ». Le texte n’indique pas comment cette phrase s’articule avec le paragraphe d’application pour une installation financée sans fonds AIP ou PFC. La présente page ne tranche pas non plus ce point.

Dans le texte, ce sont les verbes qui portent le poids. « Doit » et « ne doit pas » marquent des limites strictes, comme l’espacement maximal de 200 pieds des feux de bord de piste. « Devrait » et « nous recommandons » marquent des limites plus souples, comme placer les feux de bord à 10 pieds du bord du revêtement sur les pistes utilisées par des avions à réaction. Le point 5 ajoute que les valeurs métriques ne sont pas forcément des conversions exactes, et que les dimensions en anglais font foi.

Ce qu’elle couvre, système par système

La circulaire décrit l’installation des aides visuelles. Elle ne reprend pas la spécification de performance de chacune d’elles. Le point 1.1 renvoie aux circulaires citées pour ces spécifications, et à l’appendice E pour les dessins d’installation types.

Feux de bord de piste et de voie de circulation (chapitre 2). Le point 2.2 choisit le système selon la piste. Les feux de faible intensité (LIRL) vont sur les pistes à vue, ceux d’intensité moyenne (MIRL) sur les pistes à vue ou aux instruments sans approche de précision, et ceux d’intensité élevée (HIRL) sur les pistes aux instruments à approche de précision. Les feux de voie de circulation d’intensité moyenne vont sur les voies de circulation et les aires de trafic où un éclairage de piste est installé. Les feux de bord de piste sont blancs. Sur les pistes MIRL et HIRL, le jaune remplace le blanc dans une zone de précaution, qui couvre les 2 000 derniers pieds (610 m) de la piste ou la moitié de sa longueur, selon la plus faible des deux valeurs (point 2.3.1.1.2). Les feux de bord se placent sur une ligne parallèle à l’axe, à espacement régulier et symétrique, et une ligne entre deux unités opposées est perpendiculaire à l’axe (point 2.3.1.2.1). Le point 2.6.4 donne cinq paliers de luminosité pour les HIRL , trois pour les MIRL et un seul pour les LIRL.

Les feux de seuil et d’extrémité de piste sont verts vers l’extérieur et rouges vers la piste. Ils se placent 2 à 10 pieds avant le seuil, en deux groupes espacés de 10 pieds, avec trois feux par groupe sur les pistes à vue et quatre sur les pistes aux instruments (point 2.3.2.2.1). Les feux de bord de voie de circulation sont bleus, et le tableau 2-1 fixe leur espacement selon la longueur du tronçon. Le point 2.5.3.2.1 exige au moins trois feux sur tout arc de bord courbe de plus de 30 degrés.

Feux d’axe de piste et de zone de toucher des roues (chapitre 3). Le point 3.2 les impose sur les pistes CAT II et CAT III, et sur les pistes CAT I utilisées pour l’atterrissage sous une RVR inférieure à 2 400 pieds (750 m). Les feux d’axe se placent à intervalles de 50 pieds (15 m), avec une tolérance longitudinale de 2 pieds (0,6 m). Ils peuvent être décalés uniformément d’un même côté jusqu’à 2,5 pieds (0,8 m), avec une tolérance de 1 pouce (25,4 mm). Sur une piste neuve, le socle du feu doit se trouver à au moins 2 pieds (0,6 m) de tout joint de chaussée. Les 3 000 derniers pieds (900 m) sont codés en couleur : rouge et blanc en alternance de 3 000 à 1 000 pieds (900 à 300 m) de l’extrémité, puis rouge sur les 1 000 derniers pieds (points 3.3.1.1 et 3.3.1.2). Les feux de zone de toucher des roues forment deux rangées de barres de trois feux unidirectionnels, les premières barres à 100 pieds (30 m) du seuil, chaque faisceau étant incliné de quatre degrés vers l’axe (point 3.3.2).

Éclairage de voie de circulation (chapitre 4). Les feux d’axe de voie de circulation sont verts, et les feux d’entrée et de sortie alternent entre vert et jaune. Le tableau 4-1 fixe l’espacement maximal selon le rayon de courbe et selon que les opérations se font ou non sous une RVR inférieure à 1 200 pieds (365 m). Chaque luminaire peut varier de 10 % de l’espacement spécifié, et les faisceaux sur les parties droites doivent être parallèles à l’axe à 1 degré près (points 4.3.3.1 et 4.3.9). Une barre d’arrêt est une rangée de feux rouges unidirectionnels encastrés, avec un feu rouge surélevé de chaque côté de la voie de circulation. Les barres d’arrêt encastrées se placent à 2 pieds (0,6 m) du marquage de point d’attente, avec une tolérance de 2 pouces, et sont espacées de 9 pieds 10 pouces (3 m), plus ou moins 2 pouces (points 4.5.2.1 et 4.5.2.3.1). Le point 4.1.3.3 impose des barres d’arrêt pour les opérations sous une RVR inférieure à 600 pieds (183 m) sur les voies de circulation éclairées qui mènent à la piste active.

Feux land and hold short, balises et manches à air (chapitres 5 et 6). Un système land and hold short est une rangée de six ou sept feux blancs unidirectionnels clignotants encastrés, traversant la piste au point d’attente (point 5.5). Le chapitre 6 couvre les balises rotatives d’aéroport, les tours de balise, les manches à air et les feux d’obstacles.

Aides d’approche économiques (chapitre 7). Le système d’éclairage d’approche à intensité moyenne, avec ou sans flashers séquencés (MALSF ou MALS), comporte sept barres d’axe de cinq feux fixes, avec un feu clignotant à chacune des trois barres les plus éloignées, sur environ 1 400 pieds (427 m). Le REIL est constitué de deux feux clignotants près de l’extrémité de piste. L’ODALS compte sept feux stroboscopiques omnidirectionnels séquencés. Le PAPI est décrit dans sa propre section ci-dessous. Les grands systèmes d’approche lumineuse ne figurent pas ici. Le point 7.3.6.1.3 renvoie au FAA Order JO 6850.2 pour le MALSR, et la circulaire ne décrit ni l’ALSF-2 ni le SSALR.

Chapitres de soutien. Le chapitre 8 couvre le matériel de commande radio, le chapitre 9 l’alimentation de secours sur les aéroports non FAA, le chapitre 10 les types de chaussées, le chapitre 11 les socles de montage des luminaires, le chapitre 12 les équipements et matériaux, et le chapitre 13 la distribution et la commande électriques. L’appendice G couvre le système de feux d’état de piste, et l’appendice H conserve d’anciens chiffres.

La révision J a apporté plusieurs changements qui comptent pour une revue d’installation. Le point 1.6 interdit les dispositifs non certifiés sur le circuit série à haute tension. L’espacement des feux de bord de voie de circulation a été repris autour de la nouvelle géométrie des raccordements. Les figures 2, 3, 5 à 12 et 16 à 22 ont été déplacées dans l’appendice H comme figures anciennes, « pour référence seulement, et non pour un usage dans une nouvelle conception ».

Implantation et visée du PAPI

Le PAPI comporte une longue liste de tolérances d’installation, et la plupart figurent au point 7.5.4.7.

Les boîtiers se placent, lorsque c’est possible, du côté gauche de la piste (point 7.5.4.1.1). L’unité intérieure se trouve à au moins 50 pieds (15 m), plus 10 pieds et moins zéro, du bord de piste. La distance peut descendre à 30 pieds (10 m) sur les petites pistes de l’aviation générale utilisées par des avions non à réaction. Les unités sont espacées de 20 à 30 pieds (6 à 9 m), centre à centre, et l’espacement ne peut pas varier de plus d’un pied. Chaque unité est visée vers l’extérieur, sur une ligne parallèle à l’axe de piste, à moins d’un demi-degré près. Les centres des faisceaux de toutes les unités se trouvent à moins d’un pouce (25 mm) d’un plan horizontal, et ce plan se situe à moins d’un pied (0,3 m) de l’altitude de l’axe de piste au point où le plan de descente visuel rejoint la piste.

Le tableau 7-2 donne les angles de visée standard du L-880 à quatre boîtiers, par rapport au plan de descente préétabli. L’unité la plus proche de la piste vise 30 minutes d’arc au-dessus du plan, la suivante 10 minutes au-dessus, la suivante 10 minutes en dessous et la plus éloignée 30 minutes en dessous. Pour une piste équipée d’un ILS utilisée principalement par des avions du groupe de hauteur 4, les valeurs sont de 35, 15, 15 et 35 minutes. Le tableau 7-3 donne 15 minutes au-dessus et en dessous pour le L-881 à deux boîtiers. La pente visuelle standard est de 3 degrés, et sur les pistes non réservées aux avions à réaction elle peut être portée à 4 degrés pour le dégagement d’obstacles (point 7.5.4.3.4).

La surface de dégagement d’obstacles (OCS) commence 300 pieds (90 m) devant le PAPI et monte d’un degré de moins que le plus bas des angles de visée sur l’axe. Elle s’étend de 10 degrés de part et d’autre de l’axe de piste jusqu’à 4 NM (7,4 km) de son point d’origine (points 7.5.4.4.3 et 7.5.4.4.5). La révision J a remplacé l’étiquette du rayon sur la figure A-81, « 4 Mile », par « 4 NM ». La hauteur de franchissement du seuil dépend du groupe de hauteur des avions qui utilisent la piste, par exemple 45 pieds pour le groupe de hauteur 2 (tableau 7-1).

L’inspection en vol fait l’objet d’un bref traitement au point 7.7.6.6.4. Une inspection de mise en service est exigée pour tous les nouveaux indicateurs de pente visuelle associés à une procédure aux instruments, approches circulaires comprises. Ces indicateurs ne font l’objet d’aucune exigence d’inspection périodique, bien que la confirmation d’un fonctionnement sûr « devrait être effectuée conjointement avec les autres inspections en vol concernant la piste associée ». Le personnel de contrôle en vol évalue le dégagement d’obstacles dans les limites latérales du faisceau visible, et cette évaluation peut aller au-delà de l’OCS standard. Le guide d’acceptation réglementaire explique comment les angles de transition mesurés se rapportent à un programme de ce type.

Tolérances d’installation qui décident si un feu est conforme

Plusieurs limites des chapitres 3, 4, 10 et 12 sont celles qu’un contrôleur peut vérifier sur une installation achevée.

Pour les luminaires encastrés dans une chaussée rigide neuve, la bride de montage du socle se trouve à au moins ¾ pouce (19 mm) sous la surface finie, et trois cales au maximum peuvent être empilées (point 10.2). Le point 10.2 fixe aussi le luminaire à plus 0 et moins 1/16 pouce sous le côté bas de la surface de chaussée. Pour une chaussée souple neuve, le point 10.3.12 place le dessus du luminaire entre l’affleurement et 1/16 pouce sous la surface, mesuré au bord le plus haut si le luminaire n’est pas de niveau ou si la chaussée est bombée. Les boulons sont serrés au couple recommandé par le fabricant (point 10.3.14). Pour le maintien du couple des boulons, le point 10.2 renvoie au point 5.3.4 de l’AC 150/5340-26.

Le point d’inspection, le 12.11, énumère ce qu’il faut confirmer sur chaque luminaire. Il doit être correctement installé, à la bonne hauteur, aligné avec ses voisins, de niveau et bien orienté. Les boulons de fixation sont serrés. Les lentilles sont propres et non rayées. Les lentilles asymétriques sont orientées vers les côtés et le seuil de la piste. Les numéros d’identification correspondent aux plans. Le point 12.11.1 ajoute les essais. La résistance d’isolement à la terre des circuits série non mis à la terre est d’au moins 50 mégohms, le système fonctionne au moins une demi-heure pendant que l’intensité est modifiée, et chaque commande est actionnée au moins 10 fois. S’il existe un système de surveillance, il est testé en retirant des luminaires du circuit jusqu’à ce qu’il signale une erreur.

Mélange de feux LED et à incandescence

Le point 1.4 est la règle qu’un inspecteur rencontrera le plus souvent sur le terrain. Les luminaires LED sont proches d’émetteurs monochromes, à l’exception du blanc aviation, et peuvent présenter une couleur ou une luminosité perçues différentes de celles d’un luminaire à incandescence équivalent muni d’un filtre. Les luminaires LED ne doivent donc « pas être intercalés avec des feux à incandescence du même type ». L’exemple de la circulaire est une extension de piste, où les nouveaux luminaires LED d’axe ne peuvent pas être mélangés aux feux à incandescence existants. Un luminaire à incandescence défectueux ne doit pas être remplacé par un luminaire LED. La liste des systèmes comprend les feux de protection de piste, les feux de zone de toucher des roues, les feux de bord, de seuil, d’extrémité et de prolongement d’arrêt, les feux d’axe et de bord de voie de circulation, les feux d’approche, les barres d’arrêt, l’axe de piste, les feux d’entrée et de sortie, les panneaux selon leur emplacement et le PAPI.

Ce qui compte lorsqu’on inspecte des feux installés

La circulaire est écrite pour la personne qui conçoit et reçoit une installation, et ses limites se répartissent en deux groupes. Certaines se voient depuis l’endroit où le pilote voit le feu, comme la couleur, la position dans la rangée, l’allumage et la visée du PAPI. Les autres se mesurent au luminaire ou dans le câble.

TarmacView réalise des inspections de l’éclairage d’aéroport pour le PAPI, les feux d’approche , les feux de bord de piste , les feux de seuil et d’extrémité , les feux d’axe de piste et les feux de voie de circulation . Chaque unité reçoit un état allumé ou éteint, une couleur par rapport à sa position, une puissance par rapport à ses voisines et au palier commandé, et une position relevée au RTK. Les vols ont lieu entre deux mouvements, en coordination avec la tour, sans fermeture réservée. La résistance d’isolement, la mise à la terre, les travaux de socle et tout élément enterré ne sont pas mesurés. La puissance absolue en candelas exige un photomètre étalonné et n’est pas communiquée. Le comparatif avec l’inspection en vol précise ce que couvre chaque méthode.

Place de la circulaire par rapport à l’AC 150/5340-26

Les deux circulaires se partagent le travail. L’AC 150/5340-30J indique comment les feux sont implantés, installés et reçus. L’AC 150/5340-26C indique à quelle fréquence ils sont contrôlés, nettoyés et mesurés une fois en service, et porte les tolérances d’exploitation dans son appendice A. Les points 2.6.3.5, 6.4 et 12.14 de la circulaire d’installation renvoient tous vers elle. Un inspecteur qui contrôle un feu installé utilise la 30J pour savoir où le feu doit se trouver et dans quel sens il doit être orienté, et la 26C pour savoir comment il doit fonctionner et à quelle fréquence on le vérifie.

Comparaison avec les textes de l’EASA et de l’OACI

Le cadre européen est le règlement (UE) n° 139/2014, avec ses spécifications de certification, et le détail de l’éclairage se trouve au chapitre M de la CS-ADR-DSN. L’Annexe 14 de l’OACI, volume I, contient les clauses correspondantes. L’implantation de la FAA est proche dans son intention et diffère sur plusieurs chiffres. Pour un travail en Europe, lire d’abord le texte de l’UE.

• Espacement des feux de bord de piste. La FAA admet des feux espacés d’au plus 200 pieds (61 m) et les place à 2 à 10 pieds du bord du revêtement (point 2.3.1.2.1). La CS ADR-DSN.M.675(b) les place le long des bords ou à au plus 3 m à l’extérieur, à des intervalles d’au plus 60 m sur une piste aux instruments et de 100 m sur une piste sans instrument. Les points 5.3.9.4 et 5.3.9.6 de l’Annexe 14 disent la même chose avec « shall », là où la CS emploie « should ».
• Zone de précaution. La FAA remplace par du jaune les 2 000 derniers pieds (610 m) ou la moitié de la piste, selon la plus faible des deux valeurs, sur les pistes MIRL et HIRL. La CS ADR-DSN.M.675(c)(1)(ii) utilise 600 m ou un tiers de la longueur de piste, selon la plus faible des deux valeurs, à l’extrémité éloignée. Le point 5.3.9.7 de l’Annexe 14 dit « may show yellow ».
• Feux d’axe de piste. Les deux donnent environ 15 m (les 50 pieds de la FAA, avec une tolérance de 2 pieds). La CS ADR-DSN.M.690(c) admet environ 30 m lorsque le niveau de disponibilité peut être démontré et que la RVR est d’au moins 350 m, et le point 5.3.12.5 de l’Annexe 14 retient 300 m ou plus. Le texte de la FAA ne prévoit pas l’option de 30 m. Le décalage latéral maximal est de 60 cm dans les textes de l’UE et de l’OACI, et de 2,5 pieds (0,8 m) dans la circulaire de la FAA. Les zones rouges et blanches concordent sur une piste longue. Les textes de l’UE et de l’OACI ajoutent une règle pour les pistes courtes de moins de 1 800 m, que le texte de la FAA ne contient pas.
• Surface de protection du PAPI. L’OCS de la FAA est un secteur de 10 degrés de chaque côté, jusqu’à 4 NM. La CS ADR-DSN.M.655 et le tableau M-2 donnent un trapèze avec une divergence de 10 ou 15 % de chaque côté, et une longueur totale de 7 500 m ou 15 000 m selon le code et le type de piste.

Les pages CS-ADR-DSN de l’EASA et Annexe 14 de l’OACI présentent ces cadres selon leurs propres termes. Pour le nombre de feux pouvant être hors service dans chaque système, voir le guide des limites de disponibilité .