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31 octobre 2016 – [datedermaj]

Le risque aviaire (en anglais : bird strike) lié aux oiseaux est bien réel pour les avions de ligne. Ces collisions, presque toujours fatales pour les oiseaux, peuvent provoquer des catastrophes aériennes. Mais qu’en est-il des collisions de drones avec des oiseaux ? Bien évidemment, les conséquences ne sont pas les mêmes pour un drone, qui est un aéronef non habité et de plus petite taille. Nous vous proposons à la suite de tenter d’évaluer le risque pour les drones de moins de deux kilogrammes à partir des données connues sur le risque aviaire lié à l’aviation, aux témoignages et à notre propre expérience.

Le risque aviaire pour l’aviation civile ?

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Photo Ryan McGuire

Goélands sur une piste. Photo Ryan McGuire

D’après John Thorpe de l’International bird strike Committee et son rapport qui porte de 1912 à 2002 “Fatalities and destroyed civil aircraft due to bird strikes”, le risque d’un accident grave pour un appareil commercial est relativement bas : il devient une certitude statistique au bout d’un milliard d’heures de vol. 65 % des collisions avec un oiseau causent peu ou pas de dégâts aux appareils. Les accidents sérieux se produisent lorsque l’oiseau percute le pare-brise ou est aspiré par les réacteurs.

Tout le monde a en mémoire le cas des bernaches du Canada (oies sauvages) du Bronx qui avaient endommagé les moteurs de l’Airbus A320 du vol numéro 1549 de l’US Airways le 15 janvier 2009. Chesley “Sully” Sullenberger, le commandant de bord avait réussi à poser en urgence son aéronef sur la rivière Hudson. Grâce à son sang froid, les 150 passagers et cinq membres d’équipage avaient survécus. Dans cette région de New-York, les oies sauvages sont sédentarisées dans un paradis avec peu de prédateurs, où la nourriture est abondante, et où il y a beaucoup de terrains de golf, de pelouses, de zones humides protégées. Leur population est passée d’environ 200 000 en 1970 à quatre millions aujourd’hui. A New York, ces oies sédentarisées dépassent largement leurs cousins ​​migrateurs.

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Trailer officiel en anglais du film “Sully” de Clint Eastwood, joué par Tom Hanks, sur le “miracle de l’Hudson river”

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Vidéo d’une oie canadienne qui s’écrase contre le pare-brise d’un Cessna 210 Centurion au décollage, le 28 décembre 2013.

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Vidéo d’in oiseau qui passe à travers le pare-brise d’un petit avion de tourisme.

La prévention du risque aviaire au niveau de l’aviation civile ?

La prévention débute dès la conception des aéronefs et de leurs moteurs. Les plus récents, bien que plus gros que ceux des générations précédentes, ont une meilleure résistance à l’ingestion d’oiseaux.

Oiseaux et normes de résistance des moteurs d'avions ?
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Plusieurs qualificatifs sont utilisés pour caractériser les oiseaux lors des collisions:

  • Les “oiseaux moyens” sont ceux qui volent en groupes importants et qui peuvent affecter plus d’un moteur sur l’avion au cours d’une rencontre. Il est demandé aujourd’hui au moteur de continuer à produire au moins 75% de la poussée de décollage pendant 20 minutes. A titre d’exemple, le réacteur d’un Airbus A320 doit supporter la pression de sept goélands d’un kilo et donc continuer de produire au moins 75 % de la poussée de décollage pendant 20 minutes, le temps de se reposer.
  • Les oiseaux lourds sont ceux isolés qui n’affectent qu’un seul moteur sont. Pour l’oiseau lourd, il est demandé que le comportement du moteur ne mette pas en danger l’intégrité de l’avion (pas de feu propagé sur l’aile, pas d’éclatement, etc.). L’arrêt du moteur est par contre acceptable.

Les nouveaux règlements prévoient de tirer au banc d’essai:

  • Un oiseau lourd de 1,85 kg, 2,75 kg ou 3,65 kg suivant la taille des moteurs;
  • Une combinaison d’oiseaux moyens de 0,7 et 1,15 kg suivant la taille du moteur.
  • Par exemple pour les plus gros moteurs la certification prévoit de tirer un oiseaux de 3,65 kg, 4 oiseaux de 1,15 kg, et 1 oiseau de 1,15 kg associé à 6 oiseaux de 0,7 kg.

Une telle quantité d’oiseaux supposés être avalés de façon identique par au moins deux moteurs demeure un événement exceptionnel et peu probable.

Pour finir, la structure des avions doit résister à des impacts d’oiseaux de 1,85 kg à la vitesse de croisière de l’aéronef. Par exemple: l’oiseau ne doit pas pénétrer au travers des pare-brises.

Des mesures préventives sont également prises au niveau des pilotes. A titre d’exemple, ils doivent bien conduire le réchauffage des parebrises dont la résistance est liée à la température. Ils prennent aussi connaissance des informations sur la situation ornithologique des terrains de départ et d’arrivée (NOTAM, ATIS), afin de demander une intervention d’effarouchement dès qu’un risque de collision avec des oiseaux existe.

Affiche de prévention du risque aviaire de la FFA

Affiche de prévention du risque aviaire de la Fédération Française Aéronautique (FFA).

Pour réduire le risque, les aéroports prennent des dispositions pour éviter la sédentarisation des oiseaux à proximité de leurs installations. Par exemple, l’aménagement des aéroports est prévu sans mare ni arbres propices à servir de perchoirs, sans fleurs ou d’herbes hautes où ils pourraient faire leurs nids.… De même, ils sont dotés d’équipes d’effaroucheurs, dont des fauconniers pour certains d’entre eux.

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L’homme à l’oiseau de l’aéroport John F. Kennedy (JFK) de New-York

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Equipe chargée du péril animalier de l’aéroport Lyon-Saint Exupéry

Le risque aviaire et l’aviation aux USA

Un faucon encastré dans le nez d'un Lockheed C-130 Hercules. Photo US Air Combat Command

Un faucon encastré dans le nez d’un Lockheed C-130 Hercules. Photo US Air Combat Command

De 1990 à 2007 aux États-Unis, les aéronefs civils sont entrés en collision avec des oiseaux plusieurs centaines de milliers de fois. Les Dr Richard Dolbeer et Sandra Wright, experts de l’U.S. Department of Agriculture aux États-Unis, travaillent à Sandusky et gèrent la base de données nationale sur la faune de la Federal Aviation Administration (FAA), l’équivalent de la DGAC en France. Leurs dossiers de 1990 à 2007 indiquent que les avions aux États-Unis d’Amérique (et des avions américains à l’étranger) sont entrés en collision avec 369 espèces d’oiseaux identifiées et des chauves-souris à 253 occasions. De plus, des collisions sont aussi recensées lors du roulage ou décollage des aéronefs. En effet, on en dénombre 60 avec des cerfs, 252 avec des coyotes, 182 avec des lapins, 120 avec des rongeurs, y compris des porcs-épics, 74 avec des tortues, 59 avec opossums, 16 avec des tatous, 14 avec des alligators, 7 avec iguanes, 4 avec des orignaux, 2 avec des cariboux, et un avec un cochon sauvage et un âne. Des impacts avec des oiseaux ont été signalés jusqu’à 32 000 pieds (9754 mètres) aux États-Unis, et 37 000 pieds (11278 mètres) en Afrique, même si la densité du trafic d’oiseaux diminue de façon exponentielle avec l’altitude. Plus de 90 % des impacts d’oiseaux se produisent à moins de 3 501 pieds (1068 mètres). 86% des collisions rapportées n’ont causé aucun dommage, en partie parce que beaucoup se sont produites juste au-dessus du sol, où la plupart des oiseaux sont de petite taille. Les impacts sont aussi moins importants parce que les vitesses des avions plus lentes. Par contre, aux altitudes légèrement plus élevées, entre 500 et 3500 pieds (entre 152 et 1067 mètres), les collisions ne se produisent qu’environ 20% des cas, mais sont en moyenne plus dangereuses, parce que les avions volent plus vite, et les oiseaux concernés sont plus susceptibles d’être de taille plus importante et en formation horizontale (groupe d’oiseaux).

Le risque aviaire et l’aviation en France

Avion Aire France

Avion de ligne au décollage
© Denis JEANT

En France métropolitaine, les saisons les plus dangereuses sont les périodes migratoires (mars et octobre) et la période de l’envol des jeunes non habitués aux avions (juin et juillet).
En France, l’armée perd quasiment un avion de chasse tous les quatre ans, principalement à cause des oiseaux migrateurs. Il est vrai que lorsqu’ils passent au-dessus de l’Hexagone, ils s’éparpillent. A titre d’exemple, le couloir des grues cendrées s’étale sur près de 300 kilomètres de large ! De même, l’aube et le crépuscule sont les moments de la journée les plus dangereux.
La plupart des collisions (~55%) ont lieu pendant les phases d’atterrissage et de décollage, à une hauteur inférieure à 50 pieds (15 mètres). Les incidents sérieux sont deux fois plus nombreux au décollage qu’à l’atterrissage. En France, le Service Technique de l’Aviation Civile (STAC) qui dépend de la Direction Générale de l’Aviation Civile (DGAC) gère la base de données PICA (Programme Informations Collisions Aviaires) du péril animalier en France. Elle permet de consulter et d’analyser l’ensemble des collisions entre animaux (pas uniquement les oiseaux) et aéronefs enregistrées en France depuis 1982, soit plus de 16 000 évènements.
Tous les ans, il y environ 700 à 800 incidents lié au péril animalier touchant des aéronefs civils en France recensés par la DGAC. Environ 15 % d’entre eux sont jugés sérieux (retards, dommages, incidents ou accidents). Pour être exhaustif, il faut en rajouter 400 pour les seuls avions militaires.

Rapport d'étude sur le péril animalier de 2006 à 2009 dans l'aviation commerciale en France
ana_peril_2006-2009v2rDans son rapport d’étude sur le péril animalier de 2006 à 2009, le Service Technique de l’Aviation Civile (STAC) précise:

  • Le nombre total de rencontres d’animaux enregistrées en France est passé de 3196 pour la période 2002-2005 à 2669 pour la période 2008-2009.
  • Le taux général de collisions animales en France (toutes compagnies confondues) a baissé en 2006-2009 : 3,8 / 10 000 mouvements alors qu’il était de 4,7 / 10 000 en 2002-2004.
  • Cinq incidents sérieux avec des oiseaux ont marqué la période 2006-2009 dans l’aviation commerciale française.
  • Les moteurs sont les parties les plus impactées, mais avec une baisse de la proportion par rapport au nombre d’incidents total qui passe de 20% à 11% des cas dans la période 2006-2009.
  • De même, le nombre de 71 moteurs endommagés entre 2006 et 2009 contre 91 entre 2001 et 2005 poursuit la baisse amorcée en 2001, mais il faut noter que ce nombre passe de 27 en 2006-2007 à 46 en 2008-2009, soit 170% d’augmentation.
  • Il y a une stabilisation du taux de moteurs endommagés entre 2006 et 2009 voisine de 0,1/10 000 mouvements d’avions commerciaux.
  • 40 % des impacts sont notés sur l’avant des appareils: radôme, nez et pare-brise qui sont le plus souvent touchés (incidents faciles à percevoir par les pilotes et correctement répertoriés).

Exemple d'incident sérieux entre un avion de ligne Boeing B767 et des oiseaux de mer
boeing_767Le 22 novembre 2007, un Boeing B767 ingère des goélands sur la piste 04R de l’aéroport de Nice, dans des conditions de brouillard. Le moteur droit qui vibre oblige le pilote à se reposer sur la piste 04L évitant ainsi d’absorber la tuyère (pièce d’1 mètre de long) qui s’est détachée sur l’autre piste. Deux goélands d’un kilogramme ont touché la même ailette de *FAN qui s’est brisée et a détruit le moteur. Les dégâts avaient été estimés à 3 millions d’euros.

*Dans la plupart des turboréacteurs à double flux, une soufflante (ou FAN) est placée à l’avant du compresseur basse pression. Elle est constituée de pales de grandes dimensions dont l’incidence varie du pied de pale au bout de pale. Son rôle est d’assurer la compression initiale de l’air entrant dans le réacteur.

Approche des oiseaux en drone selon les espèces

Envol de bernaches cravant pris du ciel

Envol de bernaches cravant (Branta bernicla) pris du ciel – © Denis JEANT

De nombreuses études documentées montrent que les drones ou les cerf-volants permettent d’approcher les oiseaux, tout en ménageant une distance de fuite, selon l’espèce. Le principal avantage du drone est sa discrétion, équipé de seulement quatre à six petits moteurs électriques, il devient presque inaudible, noyé dans le bruit du vent et le bruit ambiant.
La photographie aérienne avec ces vecteurs permet le comptage de l’avifaune qu’elle soit en vol ou posée, comme des goélands, cormorans, mouettes, rapaces… ou autres espèces.

Déchèterie de Chubiguer

Déchèterie de Chubiguer – © Denis JEANT

Nous avons expérimenté le vol en drone en présence de milliers de goélands sédentarisés, dans le cadre d’un film de sensibilisation sur le tri des déchets sur le site de la déchèterie de Chubiguer à Belle-île-en-mer (56). A l’instant où l’arrière du camion a basculé sa benne, la présence de déchets frais a excité une nuée de goélands qui ont pris leur envol. Mais, une approche lente et prudente du drone ne les a pas effrayé ou rendus agressifs. Certains se sont même permis d’éviter le drone en faisant un écart en vol. Pour plus de détails sur notre expérience: Clip “tri des déchets” pour la CCBI.

D’autre part, une unité du CNRS/Université de Montpellier a conduit un test grandeur nature auprès d’une population de flamants roses de Camargue. « Nous voulions savoir jusqu’où nous pouvions aller sans provoquer de réaction de la part des oiseaux, mouvement de tête ou déplacement au sol. Nous avons donc varié les angles, la vitesse d’approche, la couleur du drone et la distance finale entre le drone et les flamants », explique David Grémillet, biologiste au Centre d’écologie fonctionnelle et évolutive (Cefe) dans un article du journal du CNRS.

Etude équipe CNRS/Université de Montpellier

Etude équipe CNRS/Université de Montpellier

Les résultats réservent une vraie surprise aux chercheurs, puisqu’ils ont pu approcher le drone jusqu’à 4 mètres de distance sans que les oiseaux ne montrent aucune réaction de stress. C’est probablement le cas parce que le drone ne ressemble à aucun prédateur connu. Seule l’approche verticale, directement au-dessus du groupe, leur a fait tourner la tête, car il s’agit de leur angle mort. À terme, si les chercheurs parviennent à approcher l’engin au plus près des animaux, les drones pourraient également permettre de télécharger les données des appareils de mesure fixés sur les individus en liberté: position GPS, fréquence cardiaque, dépense énergétique, température et autres données capitales à l’étude de la faune sauvage –, et ce sans avoir à les recapturer.

Voler avec des rapaces et en période de nidification: des situations à risque

Ces situations sont à risque. Un drone de deux kilogrammes ressemble d’un point de vue morphologique à un goéland et peut ressembler à une proie pour un rapace.

Couple de goélands

Couple de goélands – © Denis JEANT

A titre d’exemple, un goéland brun, présent en Bretagne ou sur les côtes normandes, défendra son aire de nidification de mai à juillet. Il n’hésitera pas à foncer sur votre drone, pour vous tenir à bonne distance. Il niche en colonies, sur le sol ou au bord des falaises, parfois dans des lieux plus abrités par les bruyères ou les fougères. La ponte a lieu en mai-juin. L’incubation dure une vingtaine de jours.

Un article en ligne du Parisien a été publié le 25 juin 2019 par Jean-Michel Décugis, avec comme titre et chapô: “Paris : les goélands attaquent les drones de la police – Les oiseaux marins ont entravé à plusieurs reprises le vol des engins de surveillance dans la capitale. Les spécialistes cherchent une parade”. Je cite une extrait de l’article: “…Néanmoins la Préfecture de Police de Paris (PP)* n’apprécie que très modérément l’esprit grégaire de ces oiseaux qui, faute de falaises et d’embruns marins, nichent à proximité de la Seine, sur les terrasses en graviers et les toits d’immeubles. Les goélands ne seraient d’ailleurs pas la seule espèce à s’attaquer aux appareils de la PP. Récemment un drone aurait été victime d’une “horde d’oiseaux non identifiés”, selon l’expression d’un fonctionnaire de la PP alerté sur l’incident. Peut-être des corneilles…Selon Frédéric Malher, délégué régional pour la Ligue de protection des oiseaux (LOP) d’Ile-de-France. “Ils n’en veulent pas aux drones en tant que tels, explique-il, pédagogue. Ils les prennent pour des prédateurs et cherchent simplement à protéger leur territoire et leurs œufs….”.

*N.D.L.R.: Plus spécifiquement la direction des services techniques et logistiques (DOSTL), unité de la Préfecture de Police de Paris (PP) chargée de l’utilisation des drones. De même, la Brigade de recherche et d’intervention (BRI) qui dépend de la PP utilise aussi des drones lors d’opération avec prise d’otage avant de donner l’assaut.

aquila chrysaetos

Aigle royal (Aquila chrysaetos) en vol. Spécimen jeune, proche de son premier hiver. Photo de Dewhurst, Donna de l’U.S. Fish and Wildlife Service

Autre d’exemple, il y a environ 100 couples d’aigles royaux dans les Pyrénées et près de 300 dans les Alpes françaises. Ils défendent leurs territoires “bec et ongles” contre d’éventuels concurrents. Le drone qui pénétre dans leur territoire est un intrus à surveiller qu’il faut écarter si nécessaire ! Avec une vue 2,5 fois plus développée que la vôtre, l’aigle aura très rapidement repéré votre drone. D’abord, il l’observe puis, s’il le considère comme un intrus potentiel, il adoptera une attitude d’intimidation destinée à effrayer en montrant ses intentions belliqueuses, qui évoluent très vite par des attaques plus sérieuses allant à l’extrême jusqu’à entrer en collision avec votre drone.
Il agira en fonction du degré de dangerosité qu’il estimera vital pour lui : proximité de l’intrus de son aire de nidification, présence et exposition de sa progéniture, terrain de chasse privilégié et “personnalisé”, période des amours et protection de sa compagne ou de sa progéniture, etc. Cette attitude s’observera essentiellement en situation d’ascendance, quand le drone est situé à un niveau de vol inférieur à lui (état d’infériorité). Le drone, arrivant par l’arrière et à son niveau, sera interprété comme une tentative d’agression ou d’exclusion de son territoire. Il réagira par une manoeuvre d’intimidation brutale en se plaçant par une violente volteface, face au drone, ailes battantes et serres déployées !

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Vidéo d’un drone Yuneec Typhoon H à voilure tournante, de type hexacoptère, attaqué par une buse variable, dans le sud de la France. Un premier vol pour jauger l’intrus (Voir à 1 mn 31) est suivi d’une seconde approche avec attaque et collision en vol (Voir à 1 mm 57). Le contrôle de l’assiette du drone a été récupéré par la télépilote et ce dernier n’a pas subi de crash, contrairement à des cas similaires.
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Vidéo d’un drone GoPro Karma à voilure tournante, de type quadricoptère, attaqué par un aigle royal, dans l’Utah aux USA. Ce dernier a subi un crash, après une chute d’une trentaine de mètres.
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Vidéo d’un drone à voilure tournante, de type quadricoptère, attaqué par une buse.
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Vidéo d’un drone à voilure fixe, de type aile, capturé par un rapace.

En dehors des rapaces, certains oiseaux de mer peuvent aussi prendre un drone pour un concurrent.

faucon pèlerin

Jeune faucon pèlerin en bord de falaise.
© Denis JEANT

Certains vols de drone au dessus de lacs de montagne, se sont terminés en plongeon dans l’eau, suite à l’attaque, par exemple d’un milan noir. Nous avons eu plusieurs témoignages en ce sens. De même, la buse variable qui est sédentaire et très territoriale peut être également en cause, dans certains crashs de drones. Elle est très active, souvent en vol à découvert, planant sur les champs. Elle capture la majeure partie de ses proies qui peuvent être des oiseaux, après avoir les avoir localisées à vue, en volant en cercles à basse altitude, mais aussi à des distances d’une centaine de mètres. On considère que la buse variable a la vue la plus perçante de tous les oiseaux de proie.
Dernier exemple, facilement rencontré. Le grand corbeau, est un oiseau très agile en vol. Rapide, manoeuvrier aux trajectoires bien tendues, il ne se laissera pas surprendre par le vol d’un drone qu’il surveillera en continu. Il est rarement agressif, sauf si vous passez à proximité de son nid. Il pourra alors poursuivre l’intrus sur de longues distances et même engager des combats aériens.
Le Grand Corbeau niche au printemps sur les falaises ou dans de grands arbres, de 3 à 20 mètres de hauteur.

Quelques précautions à prendre, en drone, en présence d’oiseaux

  • Gardez vos distances et ne vous approchez pas d’un oiseau en vol ou de son aire de nidification;
  • Surtout n’approchez jamais d’un oiseau, même au sol, par derrière;
  • Evitez de voler à proximité des zones d’envol des oiseaux de mer en colonie. Comme les aéronefs, ils décollent face au vent;
  • Dès la première attaque d’intimidation, n’insistez pas et changez de zone de vol. L’animal cessera alors de poursuivre votre drone;
  • Si un groupe d’oiseaux s’approche de votre drone en vol (sauf rapaces); réduisez votre vitesse horizontale, voir adoptez un vol stationnaire et si possible, descendez à la verticale plus particulièrement s’il est au même niveau de vol, le temps qu’il passe;
  • Décollage, atterrissage et ascendance, sont les périodes les plus critiques pour un drone vis-à-vis des rapaces;
  • Un niveau de vol inférieur à un rapace agressif constitue un état d’infériorité, face auquel il réagira par une manoeuvre d’intimidation brutale;
  • Surtout ne rattrapez jamais un rapace par l’arrière et à son niveau. En effet, il a déjà repéré votre drone et lui fera une volte-face brutale au dernier moment.

Le risque aviaire pour les petits drones (jusqu’à 2 kg) ?

A notre connaissance, il n’existe pas de bases de données sur le péril animalier ou aviaire qui recensent les collisions avec des drones, comme cela peut exister pour les aéronefs habités. Il faut dire que les enjeux ne sont pas les mêmes en terme de sécurité et d’un point de vue économique. Donc, il est difficile d’avoir une approche statistique précise, en dehors de quelques témoignages glanés ici et là. L’extrême rareté de toutes les collisions entre les oiseaux et les avions commerciaux en provenance des aéroports et à basse altitude, en dépit de la population de 10 milliards d’oiseaux, suggère que l’impact entre les oiseaux et les drones resteront toujours extrêmement peu probable, même si le risque zéro n’existe pas. Par contre, attention à certaines espèces territoriales (rapaces) ou en période de nidification, d’autant plus avec un drone de la taille d’un oiseau. Bien évidemment, les conséquences ne seront pas les mêmes pour un drone, qui est un aéronef non habité et de plus petite taille. En effet, les collisions d’oiseaux avec des aéronefs habités, de plus grande taille et évoluant à une plus grande vitesse de croisière, sont presque toujours fatales pour les oiseaux et rarement pour les avions, même si elles peuvent entraîner de sérieux dommages. Par contre, des collision avec des oiseaux ou des attaques de drones notamment par certains rapaces, entraînent dans la majeure partie des cas, un crash, avec de gros dégâts ou une destruction ou perte du drone, selon le milieu environnant (rochers, lac, mer…) et la hauteur de vol.

Lire la suite: notre nouvel article en ligne “Risque de collisions des drones avec des avions ?
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Sources et pour aller plus loin:

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Notre précédent article: Comptage avec drone, des faune, flore et activités humaines
Oiseaux.net est un site en français, encyclopédique et collaboratif sur les oiseaux
Article: Anatomy of a Miracle (Accident du Vol US Airways n°1549 sur l'Hudson River) on Vanityfair magazine
Base de données du péril animalier aux USA par la FAA
Base de données Picaweb du péril animalier en France par le STAC
Article: Avions et oiseaux : 800 incidents par an en France, sur Lefigaro.fr
Notre expérience de survol en drone d'une déchèterie avec des milliers de goélands sédentarisés