La nouvelle piste de Charlotte se dote d’un jumeau numérique. Le premier avion motorisé s’est envolé environ vingt ans avant la première véritable piste, et le monde de l’aviation a compris avec le temps la nécessité de surfaces planes et revêtues. La technologie des pistes a elle aussi évolué. Ce projet, actuellement en construction à Charlotte, vise à faire progresser encore davantage cette technologie en lui apportant des fonctionnalités numériques.
L’aéroport international Charlotte Douglas (CLT), en Caroline du Nord, est un important hub d’American Airlines et l’un des aéroports les plus fréquentés du pays. L’aéroport dispose de trois pistes parallèles. La quatrième piste parallèle, dont la première pierre a été posée en juin 2023, devrait, avec ses 10 000 pieds de longueur, augmenter la capacité d’atterrissage et de décollage. Le projet devrait également permettre à l’aéroport de rester compétitif et d’assurer sa résilience dans des conditions difficiles. Alors que la construction se poursuit, les pistes existantes ont été rebaptisées 19R/1L, 19L/1R et 18/36. La nouvelle piste portera le code 19C/1C.
Ce qui distingue cette piste, ce sont ses caractéristiques de « piste intelligente ». Il ne s’agit pas d’une connexion WiFi superflue comme sur un réfrigérateur intelligent. L’objectif est de comprendre de manière beaucoup plus détaillée l’état actuel de la piste et son évolution au fil du temps, grâce à la détection et à la télémétrie. Plus de 2 000 capteurs seront noyés dans le béton de 18 pouces d’épaisseur en cours de coulage. Les capteurs mesureront : – la contrainte et la déformation – l’infiltration d’humidité – le tassement – le frottement – la présence de neige et de glace
Des capteurs similaires ont déjà été utilisés sur des ponts d’autoroute et des routes. Mais c’est la première fois qu’une piste aux États-Unis sera ainsi équipée et que le « jumeau numérique » de la piste sera créé. Les paramètres que mesureront les capteurs sont les suivants :
Des capteurs similaires ont déjà été utilisés sur des ponts d’autoroute et des routes ; mais c’est la première fois qu’une piste aux États-Unis sera ainsi équipée et que le « jumeau numérique » de la piste sera créé. Ce modèle, alimenté par les données des capteurs, servira à surveiller l’état de la piste du point de vue de l’ingénierie et des opérations. Tandis que les données sur l’humidité, la neige et la glace orienteront les travaux de dégivrage, le suivi des contraintes guidera les décisions de maintenance et montrera clairement comment les opérations aériennes affectent la structure de la piste. La maintenance des jauges de contrainte noyées dans le béton ne sera pas pratique ; leur durée de vie estimée est d’environ dix ans.
Pourquoi c’est important
Ce projet montre que l’approche de détection, expérimentée jusqu’à présent sur les ponts et les routes, est transposée aux infrastructures aéronautiques. En cessant d’être une bande de béton passive pour devenir un système qui rend compte en permanence de son propre état, la piste permettra que les décisions de maintenance et de lutte contre le givre reposent sur des mesures directes plutôt que sur des estimations ; ce qui signifie moins de fermetures imprévues et de retards dans l’un des aéroports les plus fréquentés du pays. Le fait que l’expérimentation soit menée dans un grand hub aérien est important, car si le modèle fonctionne, il servira de référence pour d’autres aéroports. En revanche, la durée de vie d’environ dix ans des jauges de contrainte et l’impossibilité de les réparer, puisqu’elles sont noyées dans le béton, laissent une question ouverte : à mesure que les capteurs seront mis hors service, quelle part du jumeau numérique continuera de fonctionner ?