Partie VI, Norme 621.19, Annexe B

Règlement de l'aviation canadien (RAC) 2019-1

Norme 621.19 Annexe B  Spécifications relatives à l'éclairage des obstacles

dernière révision du contenu : 2000/06/01    

1. Exigences de conception

a) Généralités

La présente annexe renferme les spécifications de conception technique détaillées relatives aux normes de balisage et d'éclairage des obstacles.

b) Classification des feux d’obstacle

c) Définitions

(i) Ouverture du faisceau - Angle d'ouverture en site et en azimut d'un faisceau dans lequel l'intensité lumineuse est égale à 50 pour cent du seuil fixé à l'égard de l'intensité efficace maximale du faisceau.

(ii) Angle de site - L'angle formé entre l'horizontale et une ligne passant par le centre de l'ouverture verticale du faisceau.

(iii) Feu permanent (feu fixe) - Feu dont l'intensité lumineuse est constante lorsqu'on l'observe à partir d'un point fixe.

(iv) Intensité efficace - Dans le cas d'un feu clignotant, intensité égale à l'intensité d'un feu permanent de même couleur, qui permettrait d'obtenir la même portée visuelle dans des conditions d'observation identiques.

d) Documents de référence

Les Normes et spécifications militaires suivantes, dans leur version modifiée, s'appliquent aux spécifications contenues dans la présente annexe, dans les limites suivantes :

MIL-STD-810 : Méthodes d'essai relatives au milieu ambiant

MIL-C-7989 : Spécifications relatives aux couvercles émetteurs de lumière pour feux aéronautiques.

e) Exigences relatives au milieu ambiant

Les feux d'obstacles sont conçus pour fonctionner en permanence dans les conditions ambiantes suivantes :

(i) Température : -55° C à +55° C.

(ii) Humidité : 95 % d'humidité relative.

(iii) Vent : Vitesses pouvant atteindre 240 km/h.

(iv) Pluie chassée par le vent : Exposition à de la pluie chassée par le vent en provenance de toutes les directions.

(v) Brouillard salin : Exposition à un milieu salin.

f) Dispositif de balisage - Le dispositif de balisage (feu) est compact, léger et conçu de manière à faciliter l'entretien et le remplacement de l'ampoule ou du tube à éclats. Les matériaux utilisés pour la construction du feu doivent être résistants à l'action de leur environnement.

g) Couvercles de feu  - Les couvercles émetteurs de lumière des feux sont conformes aux exigences de MIL-C-7989.

h) Couleurs des feux - Les systèmes de feux rouges dégagent une lumière rouge aviation définie conformément au diagramme de chromaticité de la Commission Internationale de l'Éclairage (CIE) avec la coordonnée en « y » non supérieure à 0,335. Les émissions d'une lampe à décharge au xénon sont acceptables pour les balisages lumineux à feux blancs.

i) Orientation du faisceau des CL-856 et CL-857 (feux clignotants blancs à haute intensité) - Les feux CL-856 et CL-857 sont munis d'un dispositif permettant d'orienter verticalement le faisceau selon un angle compris entre 0 et + 8 degrés. Chaque feu est muni d'un niveau à bulle ou d'un dispositif similaire pour permettre de caler l'angle de site du faisceau, et un indicateur indique cet angle de site avec une précision de ± 1°.

j) Unité de commande

L'unité de commande d'un système de balisage lumineux possède les caractéristiques suivantes :

(i) Systèmes de balisage lumineux à feux blancs

(A) Feux à moyenne intensité  - L'unité de commande sert à régler le rythme et la fréquence des clignotements ainsi que l'intensité lumineuse du système. Les fonctions d'alimentation électrique et de commande peuvent être réunies dans un même boîtier avec le feu de balisage, ou elles peuvent être réparties entre plusieurs unités.

(B) Feux à haute intensité  - L'unité de commande sert à régler le rythme et la fréquence des clignotements ainsi que l'intensité lumineuse du système. Le système est conçu de manière à ce que les feux puissent fonctionner à une distance pouvant atteindre 800 m de l'unité de commande. En cas de panne de la minuterie, les feux continuent à clignoter de façon aléatoire ou conformément au tableau 6. En cas de panne du dispositif de commande de changement progressif d'intensité tous les feux fonctionnent à l'intensité maximale. L'unité de commande comprend un interrupteur de surpassement qui permet de commander manuellement l'intensité lumineuse pendant l'entretien ou en cas de panne de la commande photométrique.

(C) Contrôle - L'unité de commande contrôle le mode de fonctionnement recommandé d'un feu à éclats dans un système. L'état de fonctionnement de chaque feu du système est affiché sur l'unité de commande. L'unité de commande offre la possibilité d'y brancher un répétiteur (indicateur à distance), fourni par d'autres fabricants ou en option, qui indique l'état du système à distance.

(ii) Systèmes de balisage lumineux à feux rouges  - Les unités de commande de ces systèmes de balisage lumineux sont facultatives, mais une fois installées, elles offrent une ou plusieurs des fonctions suivantes :

(A) commande photométrique marche/arrêt;

(B) contrôle/affichage à distance de panne du feu.

k) Tension d'alimentation - Le matériel de balisage est conçu pour fonctionner à la tension nominale avec une marge de ± 10%.

l) Protection contre la surtension - Les circuits d'interface d'alimentation, de commande et de contrôle sont conçus pour supporter des surtensions entre le fil et la terre jusqu'à 5 kv pendant 10 millisecondes (ms).

m) Étiquette d'avertissement - Toutes les enceintes qui contiennent des tensions supérieures à 150 volts sont munies d'une ou de plusieurs étiquettes d'avertissement placées bien en vue. Les étiquettes sont rédigées en français et en anglais.

n) Interrupteurs de sécurité - L'unité de commande et les alimentations électriques sont munies d'interrupteurs de sécurité qui, au moment de l'ouverture de l'enceinte, ont pour effet : (1) de couper l'alimentation électrique et (2) de décharger les condensateurs haute tension à une tension maximale de 50 volts dans un délai de 30 secondes.

o) Capacité nominale des composants.

(i) Système de balisage lumineux par feux à décharge - Tous les composants d'un système de balisage lumineux par feux à décharge, y compris les feux à éclats, sont conçus de manière à faciliter l'entretien et à respecter les exigences de rendement pendant au moins un an sans entretien.

(ii) Système de balisage lumineux à incandescence - Tous les composants d'un système de balisage lumineux à incandescence, à l'exception des lampes, sont conçus de manière à respecter les exigences de rendement pendant au moins un an sans entretien. La durée nominale minimale des lampes est de 2 000 heures à la tension nominale.

p) Exigences de rendement

(i) Rendement photométrique

Le rendement photométrique des systèmes de balisage lumineux s'établit comme suit :

(A) Généralités - L'intensité efficace des feux clignotants est calculée à l'aide de la formule suivante :

Où :

I_e = Intensité efficace (candelas)

I = Intensité instantanée (candelas)

t₁, t₂ = Limites d'intégration (secondes).

Les limites d'intégration sont choisies de manière à maximiser la valeur de I_e.

Dans le cas des feux clignotants à décharge, le matériel fournit le rendement lumineux nominal aux températures extrêmes prévues pendant que la tension d'alimentation varie simultanément de ± 10% de la valeur nominale. Les exigences relatives à l'intensité lumineuse et à la distribution du faisceau pour les systèmes de balisage lumineux sont indiquées ci-après. Toutes les intensités énumérées sont des intensités efficaces (à l'exception des feux de balisage fixes rouges) mesurées au rythme de clignotement prévu au tableau 6.

(B) Feu CL-810 (feu rouge constant) - Les caractéristiques photométriques du feu CL-810 figurent au tableau 1.

(C) Feu CL-856 (feu clignotant blanc à haute intensité - usage général) - L'ouverture du faisceau et l'intensité efficace sont indiquées au tableau 2.

(D) Feu CL-857 (feu clignotant blanc à haute intensité - caténaire) - Les caractéristiques d'ouverture du faisceau et l'intensité efficace du feu clignotant blanc à haute intensité sont indiquées au tableau 3.

(E) Feu CL864 (feu clignotant rouge) - L'ouverture verticale du faisceau est d'au moins 3 degrés. Le bord inférieur de l'ouverture verticale du faisceau se situe entre -1,5 et -0,5 degré. Le feu CL-864 possède les caractéristiques photométriques indiquées au tableau 4.

(F) Feu CL-865 (feu clignotant blanc à moyenne intensité) - L'ouverture verticale du faisceau est d'au moins trois degrés. Le bord inférieur de l'ouverture verticale du faisceau se situe entre -1,5 et -0,5 degré. Le feu CL-865 doit respecter les exigences photométriques du tableau 5.

(ii) Durée et rythme des éclats - La durée et le rythme des éclats sont indiqués au tableau 6.

(iii) Exigences du système de clignotement

(A) Systèmes à clignotement simultané - Le clignotement de tous les systèmes de balisage lumineux composés de feux CL-856 et (ou) CL-864 et (ou) CL-865 présente des éclats simultanés. Le rythme des éclats est indiqué au tableau 6.

(B) Systèmes à clignotement séquentiel - Il s'agit de systèmes composés de feux CL-857 (feux blancs clignotants à haute intensité) à clignotement séquentiel. Ce système comprend trois niveaux de feux sur chaque structure portante ou à proximité d'elle :

- un niveau près de l'extrémité supérieure;

- un niveau au centre entre les extrémités supérieures et inférieures;

- un niveau à l'extrémité inférieure ou au point le plus bas du fil caténaire.

La séquence de clignotement est dans l'ordre centre//extrémité supérieure//extrémité inférieure. L'intervalle entre les éclats supérieur et inférieur est environ le double de l'intervalle entre l'éclat du centre et l'éclat supérieur. L'intervalle entre la fin d'une séquence et le début de la suivante est d'environ 10 fois l'intervalle entre les éclats du centre et supérieur. Le temps d'exécution d'un cycle complet est d'une seconde (±5%).

(iv) Changement de réglage d'intensité - Le changement d'intensité ou de mode (marche/arrêt) pour chacun des systèmes de balisage lumineux est prévu aux chapitres 5, 6, 7 et 9. Le changement d'intensité ou de mode est commandé au moyen d'un dispositif à cellule photoélectrique réglé de manière à détecter la luminosité ambiante (lux) du ciel du nord. Les réglages des cellules photoélectriques sont indiqués au tableau 7.

2. Essai d'assurance de la qualité

a) Essais de qualification - Les essais photométriques et de fonctionnement du système s'effectuent une fois tous les essais en milieu ambiant terminés. Les mêmes feux de balisage lumineux sont utilisés tout au long des essais. Les essais suivants ont pour but de démontrer la conformité des systèmes de balisage aux spécifications. Les essais peuvent porter sur l'unité de commande, sur l'alimentation électrique, et sur un seul feu, en remplaçant les autres feux par une charge simulée. Les systèmes sont soumis aux essais dans leur configuration complète et avec tous les équipements optionnels.

b) Essai à haute température  - L'essai à haute température s'effectue conformément à la norme MIL-STD-810, méthode 501.2, procédure II. Le système est soumis à une température constante d'au moins +55° C pendant quatre heures après la stabilisation de la température. Le système est ensuite mis en marche. Le propriétaire/exploitant du système de balisage lumineux de l'obstacle veille à ce que le fabricant ait démontré au cours de l'essai que le système maintient le bon rythme de clignotement et, dans le cas d'un feu clignotant à décharge, que le feu clignotant reçoit la quantité appropriée d'énergie électrique pendant que la tension d'alimentation varie de ± 10% par rapport à la tension nominale, et que l'état du système a été vérifié visuellement à sa sortie de la chambre d'essai. Toute défaillance de fonctionnement du système ou toute détérioration d'un équipement constitue un échec de l'essai.

c) Essai à basse température - L'essai à basse température s'effectue conformément à la norme MIL-STD-810, méthode 502.2, procédure II. Le système est placé dans une chambre où règne une température de -55º C ou moins. On laisse le système, non alimenté, s'imprégner de froid pendant 24 heures après quoi on le met en marche pendant 1 heure, après quoi on s'assure qu'il atteint le rythme de clignotement et l'intensité appropriés dans les 30 secondes après la mise sous tension. Le propriétaire ou l'exploitant du système de balisage lumineux de l'obstacle veille à ce que le fabricant ait démontré dans le cadre de l'essai, pendant une heure de fonctionnement que le système maintient le rythme de clignotement approprié et, dans le cas d'un feu clignotant à décharge, que le feu clignotant reçoit la quantité appropriée d'énergie électrique pendant que la tension d'alimentation varie de ± 10% par rapport à la tension nominale et qu'à la fin du test l'état du système a été vérifié visuellement. Toute défaillance de fonctionnement du système ou toute détérioration d'un équipement constitue un échec de l'essai.

d) Essai sous pluie  - L'essai sous une pluie chassée par le vent s'effectue au regard de la norme MIL-STD-810, méthode 506.2, procédure I. La pluie est chassée à une vitesse de 130 mm/heure avec un temps d'exposition de 30 minutes par côté. Le système fonctionne pendant toute la durée de l'essai. Toute défaillance de fonctionnement du système, toute détérioration d'un équipement ou toute accumulation excessive d'eau dans un équipement constitue un échec de l'essai.

e) Vent - Les tests de conformité à l'alinéa 1e)(iii) se font soit par essai proprement dit soit par calcul des forces mécaniques en jeu.

f) Essai d'humidité  - L'essai d'humidité s'effectue au regard de la norme MIL-STD-810, méthode 509.2, procédure I. Le système est soumis à trois cycles complets (71 heures) conformément au tableau 507.2, procédure I, sauf que la température maximale au cycle 1 est fixée à +55° C. Toute défaillance de fonctionnement du système ou toute détérioration d'un équipement constitue un échec de l'essai.

g) Essai de brouillard salin - L'essai de brouillard salin s'effectue au regard de la norme MIL-STD-810, méthode 509.2, procédure I. Toute défaillance de fonctionnement du système ou toute détérioration, rouille ou corrosion d'un équipement constitue un échec de l'essai.

h) Essai photométrique  - Les feux sont mis sous tension par l'alimentation électrique normale du système et par l'unité de commande, et soumis ensuite aux essais de conformité aux caractéristiques photométriques indiquée plus haut. Dans le cas d'un feu clignotant à décharge, l'intensité nominale est atteinte aux températures hautes et basses extrêmes pendant que la tension d'alimentation du système varie de ± 10% de la tension nominale. L'intensité de la lumière rouge peut se mesurer en lumière blanche et ensuite calculée par extrapolation, si le fabricant de verre certifie les valeurs de chromaticité et de transmissivité du filtre rouge pour la source donnée. Lorsqu'on utilise plus d'un type de lampe, des essais de qualification sont effectués pour chaque type de lampe. Dans le cas d'un système à feu clignotant à décharge, si l'alimentation électrique et la tête optique sont des composants distincts, le propriétaire ou l'exploitant du système de balisage lumineux de l'obstacle veille à ce que le fabricant ait démontré que les critères photométriques exigés sont respectés lorsque les feux sont séparés des distances maximales et minimales recommandées et qu'ils sont reliés par le câblage électrique recommandé par le fabricant. Les résultats des essais photométriques doivent être présentés sous la forme de :

(i) diagramme de faisceau vertical : diagramme de distribution (angle vertical par rapport aux candelas).

(ii) diagramme de faisceau vertical : diagramme polaire (angle horizontal par rapport aux candelas).

i) Essai de fonctionnement du système  - Les composants du système sont raccordés entre eux avec le câblage nécessaire pour simuler du point de vue électrique une installation réelle dans laquelle les feux supérieurs et inférieurs sur un ouvrage sont séparés de 600 m pour un système composé de feux CL-856 ou CL-865, et de 150 m pour un système composé de feux CL-857, et l'unité de commande séparée de 800 m de plus. À la place des câbles de pleine longueur, on peut utiliser des câbles d'interconnexion simulés qui présentent une impédance équivalente. Le système est mis sous tension et mis en marche afin de démontrer sa conformité à toutes les spécifications de fonctionnement comme le rythme des éclats, la séquence de ceux-ci, la commutation photoélectrique des réglages d'intensité, le fonctionnement des dispositifs de protection et la stabilité de fonctionnement lors de sautes de courant. Si l'alimentation électrique et la tête optique sont des composants distincts, l'essai sert à démontrer également que lorsque les composants sont séparés des distances maximales recommandées, le feu reçoit suffisamment d'énergie pour produire les caractéristiques photométriques voulues. Cet essai est modifié selon les besoins pour vérifier la conformité spécifique d'un système composé d'un seul feu CL 810, d'une part, et d'un système composé de feux CL 810 et CL 864, de l'autre.

j) Examen visuel  - L'examen visuel du système de balisage lumineux sert à vérifier l'état de conformité des matériaux, de la finition et la qualité d'exécution du travail.