Espaces confinés : comment un drone vole quand les parois sont à portée de main

Dans un espace confiné, le premier problème est la collision : parois, poutres, conduites, échelles, câbles. En extérieur, vous pouvez prendre vos images à plusieurs mètres ; à l’intérieur, vous vous faufilez dans des passages de quelques dizaines de centimètres. L’air que les hélices poussent vers le bas n’a nulle part où aller et rebondit sur le sol, les parois et le plafond pour revenir vers l’aéronef. Près du sol, il flotte (effet de sol), près du plafond il est aspiré vers le haut, et près d’une paroi il est poussé latéralement. En plus, les espaces confinés sont généralement sombres, sans GNSS et peu favorables à la radio : plusieurs obstacles se cumulent.

Les aéronefs conçus pour les espaces confinés sont aujourd’hui pour la plupart conçus pour encaisser les collisions. Une cage de protection sphérique ou en forme de boîte entoure la cellule pour qu’elle puisse rebondir et rouler le long des surfaces. Cela s’accompagne d’un éclairage puissant, d’une localisation par LiDAR et d’une cartographie 3D, ainsi que de moyens de renvoyer données et vidéo vers l’extérieur. Exemple : les drones d’inspection sous cage tels que la série Elios de Flyability.

Les espaces confinés se concentrent dans les installations industrielles et en souterrain : intérieur des réservoirs de stockage, chaudières et foyers, intérieur des cheminées, racks de tuyauteries d’installations, capacités et colonnes des installations industrielles, égouts, galeries techniques, vides au-dessus des revêtements de tunnels, galeries de barrages, intérieur des pales et des mâts d’éoliennes, ballasts et cales de navires et chantiers d’abattage de mines. Dans chacun, rien que pénétrer à l’intérieur est un travail en soi.

• Décidez d'après les dimensions de l'ouverture et de l'intérieur : vérifiez sur les plans la taille de la trappe, le passage intérieur le plus étroit et la hauteur sous plafond, puis choisissez entre drone caréné, micro-drone ou robot terrestre.
• Éclairez pour créer des ombres : une lumière frontale aplatit les fissures et le relief des amincissements de paroi. Préférez un éclairage rasant ou des aéronefs dont la direction d'éclairage peut être modifiée. (Voir aussi : obscurité)
• Tenez compte de votre propre souffle : au-dessus de suie ou de poussière déposée, volez lentement et bien à l'écart du sol. Convenez à l'avance de vous arrêter et d'attendre quand elle se soulève.
• Planifiez d'abord la récupération : décidez du comportement en cas de perte de liaison, de la façon de récupérer un aéronef tombé (perches, crochets, robots) et de la procédure si une personne doit entrer, avant de voler.
• Répartissez les rôles avec les personnes à l'extérieur : le télépilote surveille la vidéo ; un surveillant à l'entrée écoute le bruit de l'aéronef et surveille l'ombilical et les mesures de gaz. Même si personne n'entre, le travail près de l'ouverture exige une surveillance de l'atmosphère.
• Consignez où chaque image a été prise : les espaces confinés se ressemblent tous. Rattachez les photos à une carte 3D ou à des numéros de parois et des marqueurs pour que les équipes de réparation retrouvent l'endroit plus tard.

Un aéronef destiné aux espaces exigus doit d’abord être piloté avec aisance dans des espaces dégagés. Airffic Training Hyperspace esquisse comment des espaces d’entraînement intérieurs et extérieurs pourraient être loués à l’heure (annonces d’exemple, en japonais).

Au Japon, les vols en intérieur sont hors du champ des règles de vol de l’aviation. Selon l’interprétation de l’État, les espaces dont l’intérieur est clairement séparé de l’extérieur comptent comme intérieurs même lorsque portes ou fenêtres sont ouvertes (l’intérieur des tunnels et des cheminées est cité en exemple), et la plupart des intérieurs de réservoirs et de conduites entrent dans cette catégorie. Mais un aéronef qui sort par une ouverture vole en extérieur : prenez des mesures pour le garder à l’intérieur et, s’il sort malgré tout, mettez fin au vol ou ramenez-le aussitôt à l’intérieur. Lorsque la frontière entre intérieur et extérieur est floue (fosses largement ouvertes par le haut, par exemple), vérifiez au cas par cas. Les obligations les plus lourdes relèvent de la sécurité au travail : en vertu de la loi japonaise sur la sécurité et la santé au travail (Industrial Safety and Health Act) et de l’ordonnance sur la prévention de l’anoxie, le travail dans des espaces présentant un risque de manque d’oxygène (moins de 18 % d’oxygène) ou de sulfure d’hydrogène exige une mesure de l’atmosphère avant le travail, une ventilation, un surveillant qualifié et des surveillants de sécurité. Aux États-Unis, l’OSHA réglemente les « permit-required confined spaces » (espaces confinés soumis à permis).

Voir aussi : manque d’oxygène et gaz toxiques, sans GNSS, poussière et fumée, réglementations mondiales.

• Inspection au contact : la mesure d'épaisseur (ultrasons) et le sondage au marteau exigent de plaquer la sonde sur la paroi. Des aéronefs capables de contact existent, mais maintenir un contact stable dans des espaces exigus reste difficile.
• Passages vraiment étroits : une cage agrandit l'aéronef. Les passages de moins de quelques dizaines de centimètres et les conduites de petit diamètre restent le domaine des robots terrestres et des endoscopes.
• Temps de vol : l'éclairage et le poids de la cage raccourcissent chaque vol. Les grandes citernes sont rarement couvertes d'une traite, et les changements de batterie à la trappe sont la norme.
• Poussière soulevée par l'aéronef : dans la suie, les cendres ou les boues, le vol lui-même détruit la visibilité. Il n'existe pas encore de solution fondamentale.
• Prouver l'équivalence avec l'inspection humaine : là où les inspections réglementaires exigent une inspection visuelle interne, la mesure dans laquelle les images de drone peuvent s'y substituer est encore en cours d'élaboration, selon le secteur et le type d'actif.

Lorsqu’un réservoir ou une chaudière est à l’arrêt, drones et robots entrent d’abord par l’ouverture et reviennent avec une carte 3D, une imagerie de toutes les surfaces et des mesures d’épaisseur. Les personnes n’entrent que là où une réparation est avérée nécessaire. Superposée à la carte précédente, la progression des pertes d’épaisseur ressort automatiquement. La planification de la sécurité porte moins sur la surveillance des entrées que sur leur évitement. C’est la perspective de la rédaction.