Brevet FR2914276A1 — publié le 20081003

Procédé et dispositif de protection d'aéronef contre des turbulences en air clair Le domaine de l'invention est celui de la protection des aéronefs en vol contre les turbulences en ciel clair. L'invention concerne un procédé de protection d'aéronef en vol contre des turbulences en air clair, elle présente un intérêt particulier pour la protection des avions de transport de passagers et plus spécifiquement les avions à bords desquels la circulation des passagers est favorisée. L'invention concerne également un dispositif de protection d'aéronef en vol contre les turbulences en air clair. En vol, un aéronef peut traverser ou passer à proximité d'une ~o zone de l'espace dans laquelle a lieu un phénomène de Turbulence en Air Clair, connus aussi sous l'acronyme TAC ou encore sous l'acronyme anglais CAT pour Clear Air Turbulence . Or, une turbulence peut avoir différentes conséquences dommageables sur l'aéronef. Parmi ces conséquences, la plus fréquente concerne des 15 accidents corporels impliquant des personnes embarquées à. bord des aéronefs : des passagers et/ou des membres d'équipage. Ces accidents sont causés par des variations brusques d'accélération ou des rotations inopinées de l'aéronef lorsqu'il traverse une zone dans laquelle a lieu une TAC. Ces variations d'accélération produisent, d'une part des chocs entre les 20 personnes et des parois de l'aéronef, par exemple contre le plafond de la cabine passager lorsque les personnes ne sont pas attachées sur leur siège, et d'autre part, des percussions de personnes par des objets qui ne sont pas solidairement fixés à la structure de l'aéronef, par exemple des chariots de service. Entre 1981 et 1997, les grandes compagnies aériennes américaines 25 ont rapporté plusieurs centaines d'accidents et le coût annuel correspondant est estimé entre 30 et 60 millions de Dollars américains. Beaucoup plus rarement, un aéronef traversant une zone dans laquelle un phénomène TAC a lieu peut avoir sa structure endommagée par des vents violents qui règnent dans la zone. 30 Les TAC sont susceptibles d'avoir des conséquences d'une telle gravité que les phénomènes TAC sont actuellement considérées par les compagnies aériennes mondiales, comme faisant partie des dangers atmosphériques les plus préoccupants. Par ailleurs, il est a prévoir que si aucune mesure de protection efficace n'est mise en oeuvre, le nombre d'accidents liés aux TAC va augmenter. Cet accroissement prévisible est lié à l'accroissement général du trafic aérien, à la mise en service d'avions gros porteurs, long courriers, à bord desquels les passagers sont susceptibles de circuler pour se distraire et enfin, à la mise en oeuvre de trajets aériens spécifiques à un vol donné, limitant les possibilité d'alerte de pilote à pilote en cas de détection de ~o turbulence. La turbulence se traduit par des variations locales brutales de vitesse et de direction du vent, qui sont à l'origine de mouvements désordonnés et non maîtrisés des avions. Le phénomène TAC est un type de turbulence présent en Air Clair, en général à altitude élevée, par 15 opposition à une turbulence liée directement à la convection, cette dernière se caractérisant par l'apparition de nuages. Les mécanismes de création des TAC et leurs propriétés restent des sujets actuels d'étude car ces phénomènes ne sont pas totalement compris, en raison notamment du manque de données expérimentales. Toutefois, on distingue habituellement, 20 trois catégories de turbulences, c'est le cas par exemple dans la circulaire AC120-88A de l'administration fédérale de l'aviation des Etats-Unis d'Amérique communément connue sous l'acronyme FAA : des turbulences liées à un phénomène convectif ; des turbulences liées à une onde de relief ; 25 - des turbulences liées à une instabilité de Kelvin-Helmholtz. La première catégorie de turbulences se rencontre lors d'un développement de système orageux, par exemple un cumulonimbus, comme représenté sur la figure la. Ce développement peut être très rapide à l'échelle atmosphérique, et apparaît comme une impulsion génératrice 30 d'oscillations en conditions d'atmosphère stable à haute allitude. Les oscillations peuvent se propager sur de très grandes distances, mais leur énergie variant comme l'inverse de leur distance de propagation, en principe seule la région proche de l'orage est perturbée. Toutefois, au-dessus du système orageux, il peut y avoir formation d'un effet de Venturi avec un jet- stream générant une atmosphère turbulente jusqu'à la tropopause en haute altitude, éventuellement à une distance importante du système orageux. La deuxième catégorie de turbulences regroupe des phénomènes engendrés par un relief au sol, comme représenté sur la figure 1 b. Une onde de relief se traduit principalement par une zone turbulente sous-ondulatoire à des altitudes faibles à proximité du relief : en général des aéronefs effectuant des vols commerciaux ne sont pas touchés par cette onde de relief. A des altitudes supérieures, les couches d'atmosphère sont soumises à un phénomène ondulatoire stable dans lequel les vitesses verticales peuvent atteindre 5 à 15 mètres par seconde, avec une fréquence faible connue sous le nom de fréquence de Brunt-Vaisala . Ce phénomène a sur un aéronef des effets qui peuvent être facilement compensés par une action du pilote ou du pilote automatique de l'aéronef. Toutefois lorsque le relief est quasi-bidimensionnel, par exemple dans les massifs des Pyrénées, de la Sierra Nevada, ou des Andes, il peut se produire un rotor de haute altitude au-dessus du phénomène ondulatoire et en amont de la décompression qui entraîne de fortes turbulences. Ce phénomène ondulatoire est localisé sur une zone spatiale faiblement étendue, il est de forte intensité. La troisième catégorie de turbulences regroupe des phénomènes engendrés par une instabilité connue sous le nom de Kelvin-Fiemholtz . Comme représentée sur la figure 1c, cette instabilité peut se former en présence d'un gradient vertical de vent sous certaines conditions atmosphériques, elle peut s'assimiler à un cisaillement entre deux couches d'atmosphère, chacune des couches étant animée d'un rnouvement horizontal, les deux mouvements horizontaux ayant un sens opposé. En général, ce type de phénomène ne donne pas lieu à la formation de nuages. Dans la suite on désignera par Turbulence en Air Clair ou TAC un phénomène atmosphérique localisé sur une zone spatiale faiblement étendue, ayant une forte intensité pouvant être à l'origine de variations de 3o vents verticaux supérieures à 3 mètres par seconde et n'étant pas détectable par une présence de nuages ou de précipitations. On l'a vu, les TAC peuvent faire partie de l'une des trois catégories de turbulences connues. Pour protéger un aéronef, ses passagers et son équipage des conséquences de TAC, plusieurs scénarios opérationnels peuvent être 35 envisagés : -un évitement de la zone à risque, par modification de la trajectoire de l'avion ; - un bouclage des ceintures et un arrimage des objets ; - une action sur les commandes de vol pour atténuer les 5 conséquences de la turbulence sur l'avion. L'évitement par l'aéronef de la zone à risque suppose une identification et une localisation d'une zone de turbulence avec un préavis suffisant pour re-planifier la trajectoire de l'aéronef, avec accord du contrôle aérien, soit typiquement 5 minutes au minimum. 10 Le bouclage des ceintures et l'arrimage des objets est la protection la plus efficace contre le danger lié aux TAC : les statistiques montrent que 98% des passagers blessés n'étaient pas attachés lors de l'incident. Pour qu'une telle mesure soit totalement efficace, la détection de la zone de turbulence doit être effectuée avec un préavis de l'ordre de 2 à 3 15 minutes. Un préavis plus court, c'est à dire de l'ordre de 30 secondes au minimum, peut permettre de prendre les premières mesures d'urgence. Le préavis requis par une action sur les commandes de vol est beaucoup plus court : il est typiquement de l'ordre de 0,3 à 0,5 seconde. Toutefois, il faut dans ce cas détecter une présence de turbulence mais aussi 20 identifier les vitesses d'un vent (horizontales et verticales) auxquelles l'aéronef va être confronté. En résumé, pour un aéronef volant par exemple à une vitesse de 250 mètres par seconde, un préavis de 2 minutes nécessaire pour boucler des ceintures de tous les passagers et arrimer tous les objets, requiert 25 d'identifier une présence de turbulence dans une zone éloignée de l'aéronef d'une distance de 30 kilomètres. Les moyens actuels d'identification des zones à risque sont les suivants : 30 - des prévisions météorologiques, ou des observations de pilote ; - des mesures par un radar météorologique de l'aéronef ; - des mesures passives en bande infrarouge ou radio-fréquences ; - des mesures actives optiques. Des prévisions météorologiques sont disponibles, elles sont 35 basées sur des calculs d'indices faisant intervenir une température et des vitesses de vent, ainsi que leurs gradients, à différentes altitudes. Ces prévisions ont une qualité qui n'est pas suffisante pour détecter une présence de TAC notamment en terme de leur résolution spatiale : en effet, la maille élémentaire des modèles numériques de l'atmosphère employés, de l'ordre de quelques kilomètres horizontalement et de 1000 mètres verticalement, est très nettement supérieure aux dimensions spatiales des TAC. De plus, la résolution temporelle de ces modèles, typiquement de l'ordre de plusieurs heures, n'est pas suffisante par rapport à la rapidité d'évolution des turbulences. De même des observations, images satellites ou rapports de pilotes, ont une durée de validité trop courte pour permettre une protection efficace et fiable. Une détection de présence de TAC fondée sur une mesure de réflectivité en bande X est possible uniquement en présence de précipitations liquides (pluie) ou solides (grêle). En air clair, l'écho est trop faible pour être exploitable et des radars météorologiques conventionnels ne permettent donc pas la détection de TAC. Récemment, de nouveaux radars météorologiques sont apparus qui mettent en oeuvre un balayage vertical automatique ou encore une prédiction de turbulence basée sur des caractéristiques d'un écho radar renvoyé par des zones à forte réflectivité, par exemple zones de précipitation. L'utilisation de ces nouvelles technologies peut permettre l'identification des turbulences liées à une activité convective de type orage mais restera inopérante dans les cas de turbulence liée à une onde de relief ou à une instabilité de Kelvin-I-lemholtz. Un radiomètre est un instrument qui permet de mesurer passivement une température d'un volume d'air en analysant des ondes électromagnétiques émises par ce volume d'air dans différentes fenêtres spectrales. Un tel instrument ne peut toutefois pas être employé pour détecter directement une signature thermique de la TAC, car d'une part, la résolution spatiale d'une telle méthode n'est pas suffisante, d'autre part, sa mise en oeuvre nécessite une calibration complexe. Enfin, un LIDAR, acronyme anglais pour Llght Detection and Ranging , est un dispositif de mesure similaire à un radar qui est fondé sur un emploi d'un rayonnement sonde appartenant au domaine de fréquence optique. En exploitant un décalage doppler d'un signal optique rétro-diffusé par un volume d'atmosphère, un LIDAR permet d'identifier un champ de vitesse air, par exemple devant l'aéronef. En exploitant certaines propriétés spectrales du signal rétro-diffusé (raie Rayleigh), un LIDAR permet d'identifier une signature thermique de la TAC. Toutefois, on se heurte à une difficulté technologique liée à la puissance des sources laser pouvant équiper un LIDAR susceptible d'être embarqué dans un aéronef. Cette difficulté technologique limite la portée de détection d'un LIDAR à une distance de l'ordre de 10 kilomètres, soit un préavis de l'ordre de 40 secondes pour un aéronef se déplaçant à une 1 o vitesse de croisière subsonique. Le but de l'invention est de pallier cet inconvénient : il consiste à employer un LIDAR pour prévoir une présence de TAC plutôt que pour détecter directement une présence de TAC. Plus précisément, l'invention 15 concerne un procédé de protection d'un aéronef en vol contre des turbulences en air clair, l'aéronef occupant une position P et se déplaçant horizontalement à une vitesse V, un plan PHO étant le plan horizontal passant par P, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - Réaliser au moins un couple d'évaluations de température de 20 l'air TB, Tc en deux points B, C qui ont des positions symétriques par rapport au plan PHO; - Réaliser au moins un couple d'évaluations de vitesse horizontale de l'air VHB, VHc aux deux points B, C ; - Déterminer un gradient de température de l'air à partir du couple 25 d'évaluations de températures de l'air TB, Tc ; - Déterminer un gradient de vitesse horizontale de l'air à partir du couple d'évaluations de vitesse horizontale de l'air VHB, VHc; - Déterminer un indice significatif d'une présence de turbulences en air clair à partir du gradient de température de l'air et du gradient de 30 vitesse horizontale de l'air ; - Répéter les étapes précédentes ; - Analyser une évolution temporelle de l'indice ; -Lorsque l'analyse de l'évolution temporelle de l'indice et une analyse de trajectoire de l'aéronef indiquent que l'aéronef va traverser une zone soumise à des turbulences en air clair, prendre au moins une mesure de sauvegarde de l'aéronef ; - Lorsqu'une analyse temporelle de l'indice et une analyse de trajectoire de l'aéronef indiquent que l'aéronef va quitter une zone soumise à 5 des turbulences en air clair, avertir un équipage de l'aéronef. Un premier avantage de l'invention tient en ce qu'elle est fondée sur une méthode éprouvée d'évaluation de température de l'air et de vitesse de vent à courte distance pour prévoir une présence de TAC à grande distance. 10 Un deuxième avantage de l'invention tient dans ce que les évaluations de température d'air et de vitesse de vent peuvent être réalisées à haute fréquence et permettre une évaluation à haute fréquence de l'indice caractérisant une présence de TAC. La haute fréquence des évaluations rend possible une analyse temporelle des valeurs de l'indice qui fournit une 15 prévision de présence de TAC. L'invention concerne aussi un dispositif de protection d'un aéronef en vol contre des turbulences en air clair selon l'invention, caractérisé en ce qu'il comporte : 20 - un dispositif de mesure à sonde optique pour réaliser au moins un couple d'évaluations de température de l'air TB, TG en deux points B, C qui ont des positions symétriques par rapport au plan PHO, la position des points (B, C), est définie par rapport à la position P de l'aéronef; - un dispositif de mesure à sonde optique pour réaliser au moins 25 deux couples de mesures de projection de vitesse relative de l'air par rapport à l'aéronef (VRBG, VRBD), (VRCG, VRcp) en deux points de mesures (BG, BD), (CG, CD), respectivement sur un axe de mesure reliant P à chaque point de mesure secondaires, les points de mesures (BG, BD), (CG, CD), appartiennent a un plan horizontal passant par le point B, C, les points de 30 mesures (BG, BD), (CG, CD) ont des positions symétriques par rapport au point B, C et sont équidistants de P ; - des moyens pour combiner les couples de mesures de projection de vitesse (VRBG, VRBD), (VRcG, VRcp) pour évaluer la vitesse horizontale de l'air VHB, VHc au point B, C ; - des moyens pour déterminer un gradient de température de l'air à partir d'un couple d'évaluations de température de l'air TB, Tc; -des moyens pour déterminer un gradient de vitesse horizontale de l'air à partir d'un couple d'évaluations de vitesse horizontale cie l'air VHB, 5 VHc aux points B, C ; - des moyens pour déterminer un indice significatif d'une présence de turbulences en air clair à partir du gradient de température de l'air et du gradient de vitesse horizontale de l'air; - des moyens pour analyser une évolution temporelle d'un indice ; 10 - des moyens pour déterminer si l'aéronef va pénétrer dans une zone soumise à des turbulences en air clair ; - des moyens pour prendre une mesure de sauvegarde de l'aéronef, lorsque l'aéronef va pénétrer dans une zone soumise à des turbulences en air clair. 15 - des moyens pour déterminer si l'aéronef va quitter la zone soumise à des turbulences en air clair ; des moyens pour avertir un équipage de l'aéronef, lorsque l'aéronef va quitter dans une zone soumise à des turbulences en air clair. Un avantage du dispositif selon l'invention réside dans ce qu'il met 20 en oeuvre un dispositif de mesure à sonde optique éprouvé pour réaliser des mesures de température de volumes d'air et de vitesse de volume d'air à courte distance ainsi que des moyens d'analyse simples et peu onéreux pour réaliser une analyse temporelle de l'évolution des valeurs de l'indice. Un deuxième avantage du dispositif selon l'invention est de fournir 25 des évaluations de température d'air ainsi que des évaluations de vitesse horizontale de volume d'air à haute cadence permettant de prévoir qu'un aéronef va traverser une zone de l'espace dans laquelle a lieu un phénomène de TAC avec un prévis suffisant pour que des mesures de protection efficaces de l'aéronef soient prises. 30 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 a, 1 b, 1c, déjà décrites, représentent respectivement 35 une des catégories de turbulences en air clair ; - les figures 2a, 2b, 2c représentent en vue latérale trois étapes de formation d'une turbulence en air clair de type Kelvin-Hemholtz ; - la figures 3 représente, en vue perspective, des positions relatives de l'aéronef et de points B, C en lesquels sont évaluées des 5 températures et vitesses horizontale. D'une figure à l'autre, les mêmes éléments sont repérés par les mêmes références. En présence d'un gradient de vent horizontal entre deux couches 10 d'air et dans certaines conditions atmosphériques, il peut se former un phénomène d'instabilité de Kelvin-Hemholtz qui se caractérise par une apparition locale d'un écart de vitesses verticales VZ et d'une variation de températures entre ces deux couches conduisant à la formation d'un rouleau. L'écart de vitesses verticales peut être à l'origine de modification temporaires 15 d'angle d'incidence d'un aéronef influant sur la portance de l'aéronef. Les figure 2a, 2b et 2c représentent à trois instants successifs une formation de turbulence en air clair. Un indice évaluant un ratio entre une énergie cinétique et une énergie potentielle de couches stratifiées horizontalement permet de mettre 20 en évidence une turbulence en air clair à partir d'une carte de gradient de température d'une carte de gradient de vitesse de l'air. Le nombre de Richardson R; est un tel indice : son expression est dOI, dz N' la suivante : R, = g = 2 B (du `dz~ dz où. 25 Op =T(Po/P)k est une température potentielle, c'est à dire constante le long d'une adiabatique, et N est la pulsation de Brunt-Vaisala. La constante k désigne, dans l'expression précédente la valeur k = 2/7. dOp est un gradient vertical de température potentielle d'air ; dz dU est un gradient vertical de vitesse horizontale d'air ; dz 30 g est la valeur de l'accélération de la gravité. Avantageusement, l'indice est un nombre de Richardson. En général, on estime que lorsque R; prend une valeur inférieure à 0,25 le ratio d'énergie cinétique et d'énergie potentielle de couches est suffisant pour vaincre la stabilité thermique de l'atmosphère : un rouleau se forme alors comme représenté sur la figure 2c. L'évaluation d'un tel indice est réalisée en évaluant un ratio entre un gradient vertical de températures potentielles de deux couches d'air d'altitudes différentes et un gradient vertical de vitesse horizontales d'air de ces deux couches d'air. Considérons le plan PHO qui est un plan horizontal passant par la 1 o position P de l'aéronef. Le gradient vertical de températures potentielles et le gradient vertical de vitesse horizontales d'air peuvent être eux-mêmes évalués au moyen d'un dispositif de mesure à sonde optique réalisant des évaluations de température de l'air et des évaluations de vitesse horizontales de l'air 15 dans des volumes d'air localisés autour d'au moins deux points 13 et C. Les positions des points B et C sont définie par rapport à la position P de l'aéronef, et sont symétriques par rapport au plan PHO. Avantageusement, les points B, C sont séparés par une distance 2.H qui est supérieure à 50 mètres.. 20 Avantageusement, les points B, C sont séparés de la, position P de l'aéronef d'une distance D qui est inférieure à 2 kilomètres. Une mesure en un point M de l'espace est une mesure réalisée dans un volume centré sur le point M de l'espace. Avantageusement, le volume de mesure a une dimension 25 longitudinale inférieure à 50 mètres. Avantageusement, le volume de mesure a une dimension latérale inférieure à 50 mètres. Avantageusement, le volume de mesure a une dimension verticale inférieure à 50 mètres. 30 Sur la figure 3, on représente en vue perspective une disposition des points de mesures B et C. Le plan PHO est le plan horizontal passant par la position P de l'aéronef. Avantageusement, l'évaluation de la vitesse horizontale de l'air VHB, VHc en un point B, C appartenant au plan PHO comporte les étapes suivantes : -Réaliser au moins un couple de mesures de projection de vitesse relative de l'air par rapport à l'aéronef (VRBG, VRBD), (VRCG, VRCD) en deux points de mesures (BG, BD), (CG, CD), respectivement sur un axe de mesure reliant P à chaque point de mesure secondaires, les points de mesures (BG, BD), (CG, CD), appartiennent a un plan horizontal passant par le point B, C, les points de mesures (BG, BD), (CG, CD) ont des positions symétriques par io rapport au point B, C, et sont équidistants de P; - Combiner les mesures de projection de vitesse (VRBG, VRBD), (VRcG, VRcp) du couple pour évaluer la vitesse horizontale de l'air VHB, VHc au point B, C. Avantageusement, les points de mesure (BG, BD), (CG, CD) sont 15 séparés par une distance 2.L qui est supérieure à 50 mètres. Avantageusement, l'évaluation d'une température de l'air de l'air TB, Tc en un point B, C appartenant au plan PHO comporte les étapes suivantes : - Réaliser au moins un couple de mesures de température (TBG, 20 TBD), (TCG, TCD) en deux points de mesures (BG, BD), (CG, CD), les points de mesures (BG, BD), (CG, CD), appartiennent à un plan horizontal passant par le point B, C, les points de mesures (BG, BD), (CG, CD) ont des positions symétriques par rapport au point B, C, et sont équidistants de P; - Combiner les mesures de température (TBG, TBD), (TCG, TCD) du 25 couple pour évaluer la température de l'air TB, Tc au point B, C. De manière à assurer une détection de turbulence à toute altitude, une détection doit se fonder sur des caractéristiques de molécules d'air et non sur des caractéristiques de particules d'aérosols. En effet, à une altitude à laquelle des aéronefs se déplacent en régime de croisière, des fluctuations 30 de concentration de particules d'aérosols peuvent être importantes. Cette considération conduit à utiliser un dispositif de mesure à sonde optique fonctionnant avec un rayonnement sonde ayant une longueur d'onde réduite pour bénéficier d'une section efficace de rétro-diffusion importante, Avantageusement, le dispositif de mesure par sonde optique émet 35 un rayonnement de longueur d'onde appartenant au domaine ultra-violet. Par exemple, une longueur d'onde égale à 355 nanomètres permet de concilier des contraintes dictées par une nécessaire transmission dans l'atmosphère et des considérations de sécurité oculaire. Avantageusement, le dispositif de mesure par sonde optique est 5 un LIDAR incohérent. Une première analyse temporelle de la valeur de l'indice consiste à détecter un passage de l'indice par un seuil prédéfini Si. Par exemple, lorsque l'indice est le nombre de Richardson, le seuil S1 est égal à 0,25. Une autre analyse temporelle de valeur de l'indice consiste à ~o détecter un dépassement d'un seuil de vitesse de décroissance de l'indice. Par exemple, lorsque l'indice est le nombre de Richardson, on détermine une présence de turbulence à partir d'une détection d'une valeur de dérivée temporelle d'indice passant sous un seuil prédéfini S2. Selon qu'une détection de présence d'une turbulence se produit 15 suffisamment tôt différente mesures de sauvegarde de l'aéronef peuvent être prises. Avantageusement, un évitement de la zone soumise à des turbulences en air clair est une mesure de sauvegarde de l'aéronef. Avantageusement, un bouclage de ceintures des passagers de 20 l'aéronef conjointement à d'un arrimage des objets mobiles équipant l'aéronef est une mesure de sauvegarde de l'aéronef. Avantageusement, dispositif de mesure à sonde optique exploite une détection d'un effet Rayleigh sur un faisceau sonde pour réaliser des évaluations de température d'air. 25 Avantageusement, dispositif de mesure à sonde optique exploite une détection d'un effet Raman sur un faisceau sonde pour réaliser des évaluations de température d'air. Avantageusement, le dispositif de mesure à sonde optique exploite une mesure d'amplitude d'un pic de rétrodiffusion d'un faisceau 30 sonde pour réaliser des évaluations de température d'air. Avantageusement, le dispositif de mesure à sonde optique exploite une mesure de largeur spectrale d'un pic de rétrodiffusion d'un faisceau sonde pour réaliser des évaluations de température d'air. Avantageusement, le dispositif de mesure à sonde optique 35 exploite une mesure d'un décalage Doppler d'un faisceau sonde pour réaliser des mesures de projection de vitesse relative de l'air par rapport à un axe de mesure. REVENDICATIONS 1. Procédé de protection d'un aéronef en vol contre des turbulences en air clair, l'aéronef occupant une position P et se déplaçant horizontalement à une vitesse V, un plan PHO étant le plan horizontal passant par P, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - Réaliser au moins un couple d'évaluations de température de l'air TB, Tc en deux points B, C qui ont des positions symétriques par rapport au plan PHO; -Réaliser au moins un couple d'évaluations de vitesse horizontale de l'air VHB, VHc aux deux points B, C ; - Déterminer un gradient de température de l'air à partir du couple d'évaluations de températures de l'air TB, Tc ; -Déterminer un gradient de vitesse horizontale de l'air à partir du couple d'évaluations de vitesse horizontale de l'air VHB, VHc; - Déterminer un indice significatif d'une présence de turbulences en air 15 clair à partir du gradient de température de l'air et du gradient de vitesse horizontale de l'air ; - Répéter les étapes précédentes ; - Analyser une évolution temporelle de l'indice ; - Lorsque l'analyse de l'évolution temporelle de l'indice et une analyse 20 de trajectoire de l'aéronef indiquent que l'aéronef va traverser une zone soumise à des turbulences en air clair, prendre au moins une mesure de sauvegarde de l'aéronef ; - Lorsqu'une analyse temporelle de l'indice et une analyse de trajectoire de l'aéronef indiquent que l'aéronef va quitter une zone soumise à 25 des turbulences en air clair, avertir un équipage de l'aéronef. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'évaluation de la vitesse horizontale de l'air VHB, VHc en un point B, C appartenant au plan PHO comporte les étapes suivantes : 30 - Réaliser au moins un couple de mesures de projection de vitesse relative de l'air par rapport à l'aéronef (VRBG, VRBD), (VRcG, VRco) en deux points de mesures (BG, BD), (CG, CD), respectivement sur un axe de mesure reliant P à chaque point de mesure secondaires, les points de mesures (BG, BD), (CG, CD), appartiennent a un plan horizontal passant par le point B, C,les points de mesures (BG, BD), (CG, CD) ont des positions symétriques par rapport au point B, C, et sont équidistants de P; - Combiner les mesures de projection de vitesse (VRBG, VRBD), (VRCG, VRcp) du couple pour évaluer la vitesse horizontale de l'air VHB, VHc au 5 point B, C. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les points de mesure (BG, BD), (CG, CD) sont séparés par une distance 2.L qui est supérieure à 50 mètres. 10 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'évaluation d'une température de l'air de l'air TB, Tc en un point B, C appartenant au plan PHO comporte les étapes suivantes : - Réaliser au moins un couple de mesures de température (TBG, TBD), 15 (TcG, Tcp) en deux points de mesures (BG, BD), (CG, CD), les points de mesures (BG, BD), (CG, CD), appartiennent à un plan horizontal passant par le point B, C, les points de mesures (BG, BD), (CG, CD) ont des positions symétriques par rapport au point B, C, et sont équidistants de P; - Combiner les mesures de température (TBG, TBD), (1-CG, TCD) du 20 couple pour évaluer la température de l'air TB, Tc au point B, C. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indice est un nombre de Richardson. 25 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les points B, C sont séparés par une distance 2.H qui est supérieure à 50 mètres. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce 30 que les points B, C sont séparés de la position P de l'aéronef d'une distance D qui est inférieure à 2 kilomètres. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, une mesure en un point M de l'espace étant une mesure dans un volume centré sur le point Mde l'espace, caractérisé en ce que le volume de mesure a une dimension longitudinale inférieure à 50 mètres. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, une mesure en un point M de l'espace étant une mesure dans un volume centré sur le point M de l'espace, caractérisé en ce que le volume de mesure a une dimension latérale inférieure à 50 mètres. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, une mesure en un to point M de l'espace étant une mesure dans un volume centré sur le point M de l'espace, caractérisé en ce que le volume de mesure a une dimension verticale inférieure à 50 mètres. 11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce 15 qu'un évitement de la zone soumise à des turbulences en air clair est une mesure de sauvegarde de l'aéronef. 12. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un bouclage de ceintures des passagers de l'aéronef conjointement à 20 d'un arrimage des objets mobiles équipant l'aéronef est une mesure de sauvegarde de l'aéronef. 13. Dispositif de protection d'un aéronef en vol contre des turbulences en air clair mettant en oeuvre un procédé selon l'une des revendications 25 précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte : - un dispositif de mesure à sonde optique pour réaliser au moins un couple d'évaluations de température de l'air TB, Tc en deux points B, C qui ont des positions symétriques par rapport au plan PHO, la position des points (B, C), est définie par rapport à la position P de l'aéronef; 30 - un dispositif de mesure à sonde optique pour réaliser au moins deux couples de mesures de projection de vitesse relative de l'air par rapport à l'aéronef (VRBG, VRBD), (VRcG, VRcp) en deux points de mesures (BG, BD), (CG, CD), respectivement sur un axe de mesure reliant P à chaque point de mesure secondaires, les points de mesures (BG, BD), (CG, Co), appartiennent 35 a un plan horizontal passant par le point B, C, les points de mesures (BG,BD), (CG, CD) ont des positions symétriques par rapport au point B, C et sont équidistants de P ; - des moyens pour combiner les couples de mesures de projection de vitesse (VRBG, VRBD), (VRcG, VRcp) pour évaluer la vitesse horizontale de 5 l'air VHB, VHc au point B, C ; - des moyens pour déterminer un gradient de température de l'air à partir d'un couple d'évaluations de température de l'air TB, Tc; - des moyens pour déterminer un gradient de vitesse horizontale de l'air à partir d'un couple d'évaluations de vitesse horizontale de l'air VHB, VHc 10 aux points B, C ; - des moyens pour déterminer un indice significatif d'une présence de turbulences en air clair à partir du gradient de température de l'air et du gradient de vitesse horizontale de l'air; - des moyens pour analyser une évolution temporelle d'un indice ; 15 - des moyens pour déterminer si l'aéronef va pénétrer dans une zone soumise à des turbulences en air clair ; - des moyens pour prendre une mesure de sauvegarde de l'aéronef, lorsque l'aéronef va pénétrer dans une zone soumise à des turbulences en air clair. 20 - des moyens pour déterminer si l'aéronef va quitter la zone soumise à des turbulences en air clair ; - des moyens pour avertir un équipage de l'aéronef, lorsque l'aéronef va quitter dans une zone soumise à des turbulences en air clair. 25 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que le dispositif de mesure par sonde optique émet un rayonnement de longueur d'onde appartenant au domaine ultra-violet. 15. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 14, caractérisé en ce 30 que le dispositif de mesure par sonde optique est un LIDAR incohérent. 16. Procédé caractérisé en ce que le dispositif de mesure selon l'une des revendications 13 à 15 à sonde optique exploite une mesure de largeur spectrale d'un pic de rétrodiffusion d'un faisceau sonde pour réaliser des 35 évaluations de température d'air. 17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le dispositif de mesure à sonde optique exploite une mesure d'amplitude d'un pic de rétrodiffusion d'un faisceau sonde pour réaliser des évaluations de température d'air. 18. Procédé selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que le dispositif de mesure à sonde optique exploite une détection d'un effet Raman sur un faisceau sonde pour réaliser des évaluations de 1 o température d'air. 19. Procédé selon l'une des revendications 16 à 18, caractérisé en ce que le dispositif de mesure à sonde optique exploite une détection d'un effet Rayleigh sur un faisceau sonde pour réaliser des évaluations de température 15 d'air. 20. Dispositif selon l'une des revendications 16 à 19, caractérisé en ce que le dispositif de mesure à sonde optique exploite une mesure d'un décalage Doppler d'un faisceau sonde pour réaliser des mesures de 20 projection de vitesse relative de l'air par rapport à un axe de mesure.