L'espace aérien constitue un environnement hautement structuré, organisé en différentes zones réservées soumises à des règles de circulation précises. Le Service de la Navigation Aérienne (SNA) a pour vocation de faire appliquer ces règles. Les procédures de circulation aérienne définissent les règles qui s’imposent à toutes les compagnies aériennes, afin de voler en toute sécurité. Un aéronef est un engin qui, pour évoluer dans l'atmosphère, l'utilise pour sa sustentation. Les principaux aéronefs sont l'avion et l'hélicoptère. L'aéronautique est le domaine des évolutions et de la navigation au sein de l'atmosphère terrestre et utilisant cette atmosphère pour sustenter un engin. L'astronautique est le domaine des évolutions et de la navigation en dehors de l'atmosphère terrestre, éventuellement vers d'autres astres. Les sciences aéronautiques comprennent en particulier l'aérodynamique, une branche de la mécanique des fluides ; les techniques sont celles qui concernent la construction des aéronefs, leur propulsion ainsi que les servitudes. Les activités aériennes sont réglementées sous l'égide d'institutions le plus souvent étatiques, à l'échelle mondiale, comme l'IATA pour les compagnies aériennes, à l'échelle régionale, comme Eurocontrol pour la gestion du trafic aérien dans la zone européenne, ou à l'échelle nationale, comme la DGAC pour l'aviation civile en France. Ces institutions organisent ou réglementent la formation dans les métiers de l'aéronautique, en particulier lorsque la sécurité des vols est affectée : c'est le cas pour les pilotes et le personnel navigant commercial, mais aussi pour le personnel chargé de la maintenance et les contrôleurs aériens.
Dynamique des trajectoires et contraintes météorologiques
Si le cadre réglementaire est strict, certains facteurs, comme la météo, le type d'avion, sa vitesse ou son poids ou encore les conditions de sécurité expliquent des dispersions normales de trajectoires. Le choix de l’orientation de la piste en service (QFU) est déterminé en fonction des conditions météorologiques, notamment des vents dominants. Quel que soit le vol, le pilote a pour obligation de consulter les données météorologiques en vigueur à l’aéroport de destination (orientation, vitesse et variation du vent) et doit se conformer à la réglementation. Néanmoins, l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (OACI) prévoit une tolérance pour permettre ces manœuvres d’atterrissage et de décollage avec un vent arrière. À Nantes Atlantique, pour des raisons environnementales, le décollage et l’atterrissage face au nord sont privilégiés (QFU 03). Certaines procédures de navigation permettent de réduire le bruit au sol. Ainsi, lors de l’atterrissage, la descente continue de moindre bruit peut être utilisée. En cas de conditions météorologiques défavorables (vent de travers, vent violent, mauvaise visibilité…), la procédure arrivée oriente les trajectoires des avions du nord-est vers le sud-ouest avec survol de la ville de Nantes. L'aérodynamique est une des applications de la mécanique des fluides. Les équations permettent de modéliser et d'expliquer pourquoi un aérodyne peut se sustenter et se déplacer dans l'atmosphère. Le déplacement d'un aéronef dans l'atmosphère fait appel à deux familles de techniques : celle permettant le pilotage, c'est-à-dire le contrôle de l'attitude de l'aéronef et, celle permettant le déplacement par rapport au sol, c'est-à-dire la navigation. Cette dernière catégorie n'est pas spécifique à l'aéronautique, nombre de techniques sont héritées de la navigation maritime complétées par les techniques les plus récentes, telles que la navigation par satellites (GPS), sont utilisées sur tous les types de mobiles.
Évolution historique et classification des aéronefs
L'être humain aspire à voler depuis toujours. Si Léonard de Vinci, vers 1500, imagine des machines volantes, ce n'est qu'en 1783 que les premiers hommes vont pouvoir réaliser le vieux rêve d'Icare avec les montgolfières des frères Montgolfier, précédant de très peu les ballons à gaz de Jacques Charles. En parallèle au développement des plus légers que l'air, d'autres pionniers se tournent à la fin du XVIIIe siècle vers le plus lourd que l'air, qui deviendra l'« avion ». La paternité des premiers vols planés comme celle des premiers vols motorisés est contestée pour des raisons de définition : certains essais de vol plané (s'ils ont réellement eu lieu) sont plus proches du parachute que du planeur et certains décollages motorisés nécessitaient une assistance au sol. Otto Lilienthal, en Allemagne, réussit plusieurs centaines de vols planés, et documentés, dans la dernière décennie du siècle. En 1890 et 1891, Clément Ader, en France, serait parvenu à faire décoller un avion équipé d'un moteur à vapeur devant témoins mais ses tentatives restent sans lendemain. Ce sont les frères Orville et Wilbur Wright, aux États-Unis, qui, à partir de 1903, peuvent non seulement faire décoller leur appareil mais parviennent à le contrôler sur des distances de plus en plus importantes atteignant 124 km en 1908. La seconde voie explorée est celle de l'hélicoptère. À masse égale il nécessite une puissance nettement plus élevée que celle de l'avion pour assurer la sustentation. L'avion et l'hélicoptère sont des aérodynes avec pilote à bord. Certains missiles, en particulier les missiles de croisière, et les drones sont des aérodynes sans pilote à bord. Ils sont soit guidés à partir du sol soit préprogrammés. Le parachute n'est pas un aéronef : il utilise l'atmosphère pour freiner sa descente sans effet de sustentation. L'aéronautique est, depuis ses origines, une lutte pour l'allègement des structures et l'augmentation de la puissance. Ce n'est qu'en 1977 que le premier vol utilisant un « moteur humain » sera réalisé à bord du Gossamer Condor, un avion de moins de 32 kg.
Typologie des missions et secteurs d'exploitation
Dans la majorité des cas un aéronef est conçu pour l'exercice d'une activité et configuré en conséquence. Dans la pratique la frontière entre activité et type d'aéronef n'est pas absolue. Le développement d'un aéronef se fait en fonction de sa mission (terme utilisé par les forces armées) ou de son utilisation opérationnelle (terme utilisé dans les domaines civils). Le transport aérien commercial comprend le transport de passagers ou de fret par des compagnies aériennes entre aéroports d'un même pays ou de pays différents. L'aviation générale, elle, recouvre l'ensemble des activités réglementées qui ne font pas partie des deux domaines ci-dessus. Une quatrième classe peut exister de facto, celle des activités ne faisant pas l'objet de réglementation ou étant réglementées par des organismes non-aéronautiques. Plus de 900 compagnies aériennes proposent des vols réguliers chaque jour. La flotte mondiale est estimée à plus de 14 000 appareils en 2008. Les avions d'apport transportent moins de trente passagers. Un avion (ou un hélicoptère) d'affaires est un appareil semblable à ceux utilisés pour le transport commercial de passagers mais n'accueillant que quelques passagers dans des conditions souvent luxueuses. Les avions de lutte contre l'incendie sont équipés d'un réservoir de soute pouvant contenir une grande quantité d'eau. La plupart des travaux aériens sont réalisés en utilisant des appareils existants modifiés pour pouvoir emporter les réservoirs ou les équipements nécessaires. Le vol à voile est une discipline sportive où le pilote utilise les courants d'air ascendants pour prolonger la durée du vol. Les avions utilisés sont des planeurs, des avions sans moteur, dont le décollage est assisté par un avion remorqueur ou un treuil. L'avion ultra-léger motorisé répond aux besoins de ceux qui veulent pratiquer le vol pour le plaisir, voire concevoir ou construire leur propre appareil, avec un minimum de contraintes. En France, la plupart des aéronefs peuvent répondre à la définition d'ultralégers motorisés. La mission de bombardement nécessite l'emport de charges lourdes. Le bombardier est le plus souvent un avion multimoteur doté d'un rayon d'action important. Les missions de chasse et d'interception ont en commun de chercher à détruire les forces aériennes ennemies en vol. La chasse est plutôt destinée à la protection d'avions amis pendant l'exécution de leur mission, l'interception se fait à partir du sol. Les missions de détection, de surveillance et de patrouille maritime nécessitent l'emport de moyens électroniques ou optiques et le maintien sur zone pendant une longue durée. Les avions doivent être capables d'une très longue autonomie et permettre à deux équipages de se relayer à bord. La mission consiste à transporter du personnel ou du matériel sur un terrain proche de la ligne des opérations. L'hélicoptère est particulièrement adapté à cette mission en terrain difficile. La transition vers les appareils monoplace du type chasseur ou intercepteur nécessite des avions biplaces avec des performances aussi approchantes que possible. Les patrouilles acrobatiques sont des formations destinées à sensibiliser le public aux métiers et au rôle des forces armées.
Gestion des milieux aquatiques et zones de baignade
Le littoral est un espace réglementé, même en vacances, respecter ses règles est une question de sécurité. Il existe trois appellations différentes pour un même engin qui a proliféré sur les plans d'eau et en mer. Les engins de plage effectuent des navigations diurnes qui n’excèdent pas 300 m de la côte. Pour ces derniers, aucun matériel de sécurité et d’armement n’est requis. Les annexes peuvent effectuer des navigations à une distance d’un abri n’excédant pas 300 m, leur navire porteur étant considéré comme un abri. Le surf est considéré comme un engin de plage. L'activité se pratique de jour dans la bande des 300 mètres. Un kayak est considéré comme un engin de plage s'il correspond aux critères cités. Il est interdit de pêcher dans les ports et de vendre le produit de sa pêche. Seuls les plaisanciers ayant un titre de navigation peuvent pêcher à l'aide d'engins expressément autorisés par les Affaires Maritimes. On ne peut pêcher dans les zones réservées aux baigneurs. Les baïnes (ou bâches) sur les plages de sable sont des cuvettes d’eau séparées de l’océan par un banc de sable. Ce sont des zones où la vigilance est accrue. Étudiez le plan d’eau et assurez-vous auprès des autres surfeurs et des clubs que votre niveau correspond à la difficulté technique du site. Renseignez-vous sur les zones autorisées, souvent signalées par des fanions. Votre zone de pratique se situe au-delà de 300 mètres du rivage. Empruntez les chenaux balisés pour y accéder. La réglementation pour les embarcations légères de plaisance (moins de 24 m, petits voiliers, dériveurs et embarcations pneumatiques) vaut pour tous les types d’embarcations, en fonction de l’éloignement d’un abri. La dotation dite « basique » sera embarquée pour les navigations à moins de 2 milles d’un abri, la dotation « côtière » pour celles à moins de 6 milles d’un abri, et au-delà c’est la dotation « hauturière » qui s’appliquera. Définition d’un abri : tout endroit de la côte que l’engin et le pratiquant peuvent aborder, sur lequel ils peuvent trouver refuge et d’où ils peuvent repartir sans assistance.
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Sécurité des équipements et protocoles de sauvetage
Le matériel de sécurité doit être à bord. Vérifiez son état avant de partir. Le chef de bord doit avoir pris connaissance de ce document avant de prendre la mer. Assurez une veille météo. Tenez-vous constamment informé des évolutions météo. Le canal 16 de la VHF doit être suivi, car il annonce l'émission imminente par le CROSS d'un bulletin météo sur les canaux 79 et 80. C'est un refuge qui permet soit de mouiller, soit d'accoster, qu'il s'agisse dans ce dernier cas d'une mise à quai ou de tirer l'embarcation à sec sur une plage. La radio VHF marine fixe ou portable reste le moyen incontournable pour assurer sa sécurité à bord. Depuis le 1er janvier 2017, une radio VHF fixe est obligatoire pour les navigations de plaisance semi-hauturière (à partir de 6 milles d’un abri). Le 196, numéro national d’urgence dédié au sauvetage en mer, est un appel gratuit depuis un téléphone fixe ou portable. Ce numéro permet d’alerter le centre régional opérationnel de surveillance et de sauvetage en mer (CROSS) le plus proche de l’appel. Il concerne uniquement les urgences en mer et non celles à terre. Avant l'appareillage, définissez les règles quant au port de l'équipement individuel de flottabilité (EIF). Propriétaires, si vous n'êtes pas le chef de bord, vérifiez régulièrement l'état de votre navire et de ses équipements. Locataire de navires de plaisance, demandez à votre loueur le registre obligatoire de contrôle technique du navire. Ce registre doit être rempli et visé annuellement par le propriétaire ou la personne responsable, au sein de la structure ou l’entreprise, de l’entretien du navire. Ce document permet à l’utilisateur du navire de vérifier que l’entretien du navire et le suivi de son matériel de sécurité sont réalisés régulièrement. La vérification engage la responsabilité de l’exploitant du navire (personne physique ou morale). Les matériels présents à bord doivent être régulièrement vérifiés, qu’ils soient obligatoires ou pas. Pour les VNM équipés d'un coupe-circuit, celui-ci doit être obligatoirement porté. Un code de bonne conduite aux VNM a été réalisé par la Fédération des industries nautiques et trois constructeurs de VNM. Il est soutenu par le Secrétariat d'Etat chargé de la mer.
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