FAA AC 150/5345-46 : spécification des luminaires de piste et de voie de circulation

Un feu de bord de piste, aussi appelé feu latéral, est l’un des deux alignements de feux qui marquent les côtés de la piste. La FAA AC 150/5340-30J limite l’espacement entre les unités à 200 ft (61 m). L’Annexe 14 de l’OACI autorise au plus 60 m sur une piste aux instruments et 100 m sur une piste sans instrument. L’AC 150/5345-46F spécifie le luminaire.

La FAA conserve sa spécification des luminaires de piste et de voie de circulation dans une seule circulaire consultative. L’AC 150/5345-46F, Specification for Runway, Taxiway, Heliport, and Vertiport Light Fixtures, est datée du 30 septembre 2024 et a été initiée par l’AAS-100, la division d’ingénierie aéroportuaire de la FAA. Elle annule l’AC 150/5345-46E et comporte cinq chapitres. Elle nomme chaque type de luminaire par son numéro L, définit le faisceau que chacun doit produire et fixe les essais qu’un fabricant doit réussir. Les circulaires qui indiquent à un aéroport comment installer et entretenir ces luminaires renvoient à elle pour les valeurs.

Ce qu’est la circulaire, et qui elle lie

Le point 1 la décrit comme la spécification de la FAA pour les luminaires de piste et de voie de circulation. Le point 2 donne son effet pratique. Six mois après sa publication, seul le matériel qualifié selon cette spécification figurera dans l’AC 150/5345-53, Airport Lighting Equipment Certification Program. Le point 4.1 renvoie les fabricants vers cette circulaire pour la procédure de certification par tierce partie. Un luminaire inscrit à partir de cette date a donc été qualifié au regard de ce texte.

Le point 4 fixe le poids juridique. La circulaire « ne constitue pas un règlement et n’est pas juridiquement contraignante en tant que telle », et la conformité est volontaire, sauf dans les cas que le paragraphe décrit. Lorsqu’elles s’appliquent, ses normes constituent « un moyen acceptable de satisfaire aux exigences du 14 CFR Part 139 », ainsi que les exigences applicables aux exploitants bénéficiant de fonds fédéraux au titre de la Grant Assurance 19. Toutes les conceptions d’éclairage de la circulaire sont « acceptables pour l’Administrator » pour satisfaire aux exigences d’éclairage du § 139.311. Pour tous les autres exploitants, elle est recommandée. Son usage est obligatoire pour les projets financés par des programmes de subventions fédérales tels que l’Airport Improvement Program (Grant Assurance 34), et pour les projets financés par le programme de Passenger Facility Charge (PFC Assurance 9). Sur un aéroport certifié, un autre moyen de conformité est jugé au cas par cas et doit être documenté dans l’Airport Certification Manual.

Sur le plan de la FAA, c’est une circulaire consultative, donc une orientation. Ce sont les engagements de subvention qui la rendent contraignante pour les travaux financés.

Types de luminaires, classes et modes

Les tableaux 1-1 à 1-3 listent les types. Le numéro L indique à quoi sert le luminaire, et la FAA nomme les luminaires d’après la piste qu’ils desservent plutôt que d’après une classe de luminosité.

• Feux encastrés de piste (tableau 1-1). L-850A pour l’axe de piste et les opérations land and hold short, L-850B pour la zone de toucher des roues et le système d’approche à intensité moyenne, L-850C pour le bord de piste et le seuil déplacé, L-850D pour le seuil et l’extrémité, L-850E pour le système d’approche à intensité moyenne et le seuil, L-850F pour les opérations LAHSO, avec un feu blanc clignotant, et L-850T pour les feux d’état de piste.
• Feux encastrés de voie de circulation, d’héliport et de vertiport (tableau 1-2). L-852A à D, J et K pour l’axe de voie de circulation, selon la largeur du faisceau et selon que la portée visuelle de piste (RVR) est égale ou supérieure à 1 200 pieds ou non, L-852E et F pour les intersections de voies de circulation, L-852G pour la protection de piste, L-852S pour les barres d’arrêt, L-852T pour le bord bleu des voies de circulation et des aires de trafic, et L-852H pour le périmètre des héliports et des vertiports.
• Feux surélevés (tableau 1-3). L-860 pour le bord de piste sur les pistes VFR, L-861 pour les pistes IFR sans approche de précision, L-862 pour les pistes IFR à approche de précision, L-861T pour le bord bleu des voies de circulation et des aires de trafic, L-862S pour les barres d’arrêt et L-804 pour la protection de piste. Les versions seuil et extrémité portent un suffixe E, comme L-862E.

Le tableau 2-3 de l’AC 150/5340-30J indique le type de luminaire pour chaque équipement. Il donne L-862 pour les feux de bord de piste surélevés à haute intensité, L-861 pour l’intensité moyenne et L-860 pour la faible intensité, et L-850C lorsque des luminaires encastrés sont concernés. Les paliers de luminosité relèvent eux aussi de cette circulaire. Sur un système HIRL, le palier 5 correspond à 100 % de luminosité à 6,6 A (point 2.6.4.1). Lire les termes HIRL et feu encastré pour la vue d’ensemble du système.

Les luminaires encastrés ont une classe, soit à montage direct (classe 1), soit à montage sur socle (classe 2), et un style, fixé par la hauteur totale au-dessus du niveau fini. Le style 3 va jusqu’à 1/4 pouce (6,35 mm), le style 2 de 1/4 à 1/2 pouce et le style 1 de 1/2 à 1 pouce. Le mode 1 est un luminaire en série alimenté à 6,6 A, et le mode 2 un luminaire en parallèle sous tension constante. Le point 3.7 exige le mode 1 pour tous les L-862 et pour les luminaires encastrés, sauf le L-852H, et le mode 2 pour le L-860. Les L-861, L-852H et L-804 peuvent être de l’un ou l’autre mode.

Les exigences mécaniques découlent de l’emplacement du luminaire. Un luminaire surélevé standard ne peut pas dépasser 14 pouces (355,6 mm) de hauteur en service, et peut être relevé par paliers de 2 pouces jusqu’à 30 pouces dans les zones enneigées (point 3.4.2). Il doit disposer d’un point de rupture qui résiste à un moment de flexion de 150 pieds-livres et se désolidarise avant 500. Un luminaire encastré doit résister à une charge de cisaillement de 11 000 livres (point 3.5.3), et sa surface ne doit pas dépasser 320 °F (160 °C) sous la roue d’un véhicule lourd pendant 10 minutes (point 3.5.7).

Feux de bord de piste et leur espacement

Un feu de bord de piste est un feu fixe placé sur l’une des deux rangées droites parallèles à l’axe de piste. L’AC 150/5340-30J, paragraphe 2.3, indique que ces rangées définissent les limites latérales de la zone d’atterrissage utilisable. Beaucoup de gens appellent ces unités des feux latéraux. Voir les termes feu latéral et feu de bord de piste . Les types de luminaires, L-860, L-861 et L-862, sont présentés plus haut.

Les règles d’implantation de la FAA figurent dans l’AC 150/5340-30J, paragraphe 2.3.1.2, et non dans cette circulaire :

• Les feux sont placés à au moins 2 ft (0,6 m) et au plus 10 ft (3 m) du bord de la chaussée de pleine résistance.
• Les unités sont uniformément espacées et symétriques par rapport à l’axe. Une ligne reliant deux unités situées de part et d’autre est perpendiculaire à l’axe.
• L’espacement longitudinal ne doit pas dépasser 200 ft (61 m).
• À une intersection d’une piste avec une MIRL ou une LIRL, lorsque la concordance ne peut pas être conservée, l’espacement entre unités du même côté ne doit pas dépasser 400 ft (122 m).
• Les feux sont blancs, sauf que les systèmes d’intensité moyenne et élevée utilisent le jaune sur les 2 000 derniers ft (610 m) d’une piste aux instruments, ou sur la moitié de la longueur de piste, selon la plus petite des deux valeurs.

L’Annexe 14 de l’OACI, volume I, paragraphes 5.3.9.3 à 5.3.9.6, fixe les chiffres internationaux. Les deux rangées sont équidistantes de l’axe et se trouvent à moins de 3 m du bord de la surface de piste. L’espacement est d’au plus 60 m sur une piste aux instruments et d’au plus 100 m sur une piste sans instrument. Aux intersections de pistes, les feux peuvent être espacés irrégulièrement ou omis si un guidage suffisant subsiste. Les deux systèmes donnent presque la même limite pour une piste aux instruments, puisque 200 ft font 60,96 m. Le texte de l’OACI admet aussi un intervalle plus large sur une piste sans instrument.

Feux encastrés, luminaires L-852 et feux d’attente

Un feu encastré est un luminaire posé dans la surface de la chaussée au lieu de dépasser au-dessus d’elle. Cette circulaire donne aux types de piste encastrés le préfixe L-850 et aux types de voie de circulation encastrés le préfixe L-852 (tableaux 1-1 et 1-2). Un L-852 est donc un feu encastré de voie de circulation, d’héliport ou de vertiport. La lettre qui suit le numéro indique l’usage. Voir les termes L-852 et feu encastré .

L’Aeronautical Information Manual de la FAA, chapitre 2, section 1, décrit ce que montre une voie de circulation éclairée. Les feux de bord de voie de circulation sont bleus et délimitent les bords de la voie. Les feux d’axe de voie de circulation sont verts et fixes. Trois autres systèmes marquent un point d’attente :

• Barres de dégagement : trois feux jaunes fixes encastrés à un point d’attente sur une voie de circulation. Elles rendent la position facile à voir par faible visibilité.
• Feux de protection de piste : soit une paire de feux jaunes clignotants en élévation à côté de la voie de circulation, soit une rangée de feux jaunes encastrés qui la traverse, à la marque du point d’attente de piste. Voir feu de protection de piste .
• Barres d’arrêt : une rangée de feux rouges encastrés, fixes et unidirectionnels, qui traverse la voie de circulation au point d’attente de piste, avec des feux rouges en élévation de chaque côté. Ils confirment l’autorisation de contrôle d’entrer ou de traverser la piste par faible visibilité, en dessous de 1 200 ft de portée visuelle de piste. Un pilote ne franchit jamais une barre d’arrêt rouge allumée, même avec une autorisation. Voir barre d’arrêt .

Les types de luminaires découlent des tableaux 1-2 et 1-3. Le L-852G est le feu encastré de protection de piste et le L-804 son équivalent en élévation. Le L-852S est la barre d’arrêt encastrée et le L-862S son équivalent en élévation. « Hold crossing lights » n’est pas un terme des textes de la FAA lus pour cette page, donc il n’est pas défini ici. Les noms ci-dessus sont ceux de la FAA. L’AC 150/5340-30J, paragraphe 4.1, donne les critères d’usage. Les barres d’arrêt sont exigées sous 600 ft (183 m) de RVR sur les voies de circulation éclairées qui donnent accès à la piste active.

Les exigences photométriques

Le point 3.3 et les tableaux 3-1 à 3-4 fixent la photométrie. Chaque type a une couverture minimale de faisceau, une ellipse, un rectangle ou un cercle en degrés. Les règles sont identiques d’un tableau à l’autre.

1. L’intensité à l’intérieur de l’ellipse, moyennée selon la méthode du point 4.3, doit être égale ou supérieure à la valeur du tableau. Elle doit aussi représenter au moins la moitié de la valeur spécifiée en tout point à l’intérieur de l’ellipse (point 3.3.2).
2. Lorsqu’une ellipse de 10 % est indiquée, l’intensité en chaque point de celle-ci doit être d’au moins 10 % de la valeur spécifiée. Pour les luminaires encastrés, la partie située sous le niveau du sol est ignorée (points 3.3.3 et 3.3.4).
3. L’intensité moyenne mesurée ne peut pas dépasser trois fois la moyenne spécifiée. Cela ne s’applique pas aux luminaires bidirectionnels à deux couleurs dotés d’une seule source lumineuse (point 3.3.5).
4. Les couleurs sont les couleurs aéronautiques de la norme SAE AS25050. Le rouge pour les L-850T, L-852S et L-862S, et le jaune pour les L-852G et L-804, doivent être les couleurs de signalisation routière selon la norme ITE ST-017 (point 3.3.6 et notes des tableaux).

Dans le tableau 3-1, les valeurs sont des intensités moyennes minimales en candelas, sauf pour les L-850E et L-852T, pour lesquels une valeur minimale est indiquée. Quelques exemples illustrent l’échelle. Ce ne sont que des exemples, et chaque type a sa propre ligne.

• L-862 surélevé de bord de piste (tableau 3-2). Faisceau principal de -2 à 9 degrés en horizontal et de 0 à 7 degrés en vertical. Blanc 10 000 cd, jaune 5 000 cd, vert 2 500 cd et rouge 2 000 cd.
• L-850C de bord de piste encastré (tableau 3-1). Faisceau principal de -2 à 9 degrés en horizontal et de 0,2 à 7 degrés en vertical. Blanc 10 000 cd, jaune 5 000 cd, vert 3 300 cd et rouge 1 500 cd.
• L-861 surélevé omnidirectionnel (tableau 3-3). Blanc 75 cd minimum et 125 cd minimum en moyenne entre 2 et 10 degrés en vertical.
• L-852T de bord de voie de circulation (tableau 3-1). Bleu, 2 cd minimum de 1 à 6 degrés en vertical.

Les tableaux ne nomment pas de palier de luminosité dans leurs intitulés. Les valeurs sont la lumière que le type doit produire, et le point 4.3 indique comment elle est mesurée. Le terme candela explique l’unité.

Comment les valeurs sont testées

Le chapitre 4 est une procédure de qualification, et il fixe la manière d’obtenir un chiffre.

Avant l’essai, l’équipement photométrique est étalonné selon le paragraphe 6 de l’IES LM-35. Les axes sont fixés à partir d’un luminaire correctement installé. L’axe horizontal passe par le centre du luminaire parallèlement à l’axe de piste, et les angles horizontaux vers l’axe sont positifs (point 4.3.1). Les lampes sont à allumage stable et le luminaire fonctionne au moins 15 minutes avant la mesure. Au moins cinq lampes prélevées au hasard dans la production sont utilisées, et au moins 8 points sont mesurés sur une ellipse de 10 %.

Les relevés dépendent du faisceau. Un luminaire à faisceau étroit, dont le faisceau principal horizontal est de ±15 degrés ou moins, est relevé selon les axes horizontal et vertical, à des intervalles d’au plus 1 degré, avec au moins dix relevés par axe. Un luminaire à faisceau large est relevé par coupes horizontales à chaque degré d’étalement vertical du faisceau. Un luminaire omnidirectionnel est relevé par coupes verticales au moins tous les 30 degrés. Chaque coupe est moyennée, les moyennes doivent respecter le tableau, et chaque relevé doit être d’au moins la moitié de la valeur spécifiée. Pour calculer une moyenne, la plus grande valeur ne peut pas dépasser trois fois la plus petite (point 4.3.3).

L’essai laisse une marge. Les luminaires encastrés peuvent décaler le centre du faisceau de ±0,5 degré en vertical et de ±1,0 degré en horizontal pour s’ajuster à la courbe, et les luminaires surélevés peuvent décaler les courbes isocandela jusqu’à 1 degré dans chaque sens (points 4.3.4 et 4.3.5). La couleur est vérifiée à pleine luminosité au centre du faisceau et aux extrémités.

Les luminaires de production sont aussi testés. Chaque unité est mise sous tension et inspectée, les ensembles optiques encastrés sont soumis à un essai de pression, et un échantillon subit les essais photométriques du point 4.3 (chapitre 5). Le point 3.9 ajoute une obligation de maintenance. Après le remontage d’un luminaire, son alignement et sa résistance à l’eau doivent être rétablis, et « les photométries requises doivent être reproduites ».

À quoi se compare la mesure d’un feu installé

L’AC 150/5345-46F ne le dit pas. Elle ne contient aucune procédure de mesure sur le terrain. La comparaison provient de la circulaire de maintenance.

L’AC 150/5340-26C, point 4.1.12, demande de nettoyer ou de réviser un feu de piste lorsque sa puissance est inférieure à 70 % du minimum requis à pleine intensité, « selon les valeurs indiquées pour ce luminaire dans l’AC 150/5345-46 ». La même limite est répétée pour les feux de bord de piste surélevés à haute intensité au point 5.3.2.1.2 et pour les feux encastrés au point 5.3.4.1.3. Un luminaire en dessous de cette limite est décrit comme inefficace en forte luminosité ambiante et par faible visibilité, et « doit être visé pour la maintenance ». Le point de comparaison est donc le minimum pour ce type et cette couleur de luminaire dans les tableaux 3-1 à 3-3, lu au palier maximal. Pour un système HIRL, il s’agit du palier 5, soit 100 % de luminosité à 6,6 A.

Quatre mises en garde découlent des deux textes lus ensemble.

• Quelle valeur. La valeur du tableau est une moyenne minimale sur un faisceau principal, avec un plancher de la moitié de la valeur en chaque point. La circulaire de maintenance dit « minimum output required » sans préciser si les 70 % sont jugés sur la moyenne ou sur des points isolés. Une procédure de mesure doit indiquer laquelle elle utilise.
• Quelle révision. L’AC 150/5340-26C est datée de 2014 et l’AC 150/5340-30J de 2018. Toutes deux citent l’AC 150/5345-46 sans lettre de révision. Le texte en vigueur est la 46F.
• Visée. Les axes photométriques sont définis par rapport à un luminaire correctement installé, l’axe horizontal étant parallèle à l’axe de piste. Les luminaires directionnels sont marqués pour être orientés par rapport à l’axe de piste (point 3.9). Un feu mal aligné paraît différent de ses voisins même si son optique est propre. Le point 5.3.2.1.2 de l’AC 150/5340-26C indique que les unités mal alignées paraissent plus faibles ou plus fortes que les unités correctement alignées.
• Neuf contre usé. Les tableaux sont satisfaits par des luminaires tels qu’ils sont qualifiés, avec des lampes de production. Un feu installé porte des années de caoutchouc, de liquide de dégivrage et d’usure de lentille, et c’est précisément ce que la limite de 70 % est là pour détecter.

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

Le cadre européen est le règlement (UE) n° 139/2014 avec la CS-ADR-DSN. La CS-ADR-DSN est rédigée pour l’aérodrome. Elle décrit le feu tel qu’il doit fonctionner sur place. La CS ADR-DSN.U.940 contient les valeurs isocandela, et la GM1 ADR.OPS.C.015(b) et (c) indique que ces valeurs déterminent l’inutilisabilité d’un feu isolé. Elle suggère à l’exploitant de définir deux niveaux dans son programme de maintenance, un niveau de maintenance et un niveau d’inutilisabilité, et précise que le niveau de maintenance se situe toujours au-dessus de 50 % de l’intensité spécifiée. L’AMC1 ADR.OPS.C.015(b) et (f), alinéa (c)(2), indique que la mesure sur site sur une piste CAT II ou III doit couvrir tous les feux dans la mesure du possible, pour vérifier la conformité à la valeur U.940. Cette page ne traite pas de la manière dont les équipements de l’UE sont qualifiés.

L’Annexe 14 de l’OACI, volume I, 9e édition, point 10.5.1, est une norme. Un feu est réputé hors service lorsque la moyenne d’intensité de son faisceau principal est inférieure à 50 % de la valeur indiquée dans la figure appropriée de l’appendice 2. Les points 10.5.3 à 10.5.6, sur la mesure sur site, sont des recommandations. La ligne des 50 % est différente de la ligne des 70 % de la FAA. Le chiffre de la FAA est un déclencheur de nettoyage ou de maintenance. Celui de l’OACI et de l’EASA est la limite d’inutilisabilité. Chacun est une fraction d’une valeur publiée dans un document différent.

Deux détails de conception sont proches. La CS ADR-DSN.M.615(c)(2) indique que la température à l’interface entre un feu encastré et le pneu d’un avion ne devrait pas dépasser 160 °C pendant 10 minutes d’exposition. La circulaire de la FAA fixe 320 °F (160 °C) à la surface du luminaire sous la roue d’un véhicule ou d’un avion lourd pendant 10 minutes. Les deux textes fixent aussi un plafond de trois pour un sur l’intensité du faisceau principal, formulé différemment. La CS ADR-DSN.M.615(d)(3) indique que le maximum ne devrait pas dépasser trois fois le minimum. La FAA plafonne la moyenne à trois fois la moyenne spécifiée (point 3.3.5) et le relevé le plus élevé à trois fois le plus faible sur un axe (point 4.3.3). Les pages CS-ADR-DSN de l’EASA et Annexe 14 de l’OACI présentent ces cadres selon leurs propres termes, et le guide des limites de disponibilité couvre les pourcentages par système.