Développement d’un modèle d’estimation de l’inconfort des passagers relatif à la pressurisation des cabines d’avion

RESUME L’industrie de l’aeronautique travaille sans relâche au developpement de technologies d’avant-garde; ce n’est toutefois pas toujours chose simple lorsqu’il est question d’une approche de conception centree sur l’utilisateur. De fait, de facon a maintenir un avantage competitif, les fabricants d’avions doivent developper les domaines de connaissances specifiques qui leur assureront un avenir durable. Dans ce contexte, un element-cle est sans contredit l’amelioration de la comprehension des utilisateurs. Ainsi, lorsqu’on considere l’utilisateur d’un avion, la notion de confort joue un role primordial. Le confort peut etre mesure selon des criteres ergonomiques, physiques ou psychologiques, mais demeure une mesure souvent subjective et difficile a qualifier dans son ensemble. Ce memoire s’interesse plus particulierement a l’influence de la pressurisation des cabines d’avion sur le confort de ses passagers. Les deux principales questions qui ont mene nos travaux sont les suivantes. Est-il necessaire d’abaisser l’altitude interne de la cabine au niveau de la mer pour accroitre le confort des passagers? Quel est le seuil d’altitude auquel le corps humain commence a ressentir une variation au niveau du confort? Dans cette etude, une analyse de la litterature concernant les repercussions physiologiques d’une variation de pression sur le corps humain a ete realisee. Celle-ci couvre les risques en haute altitude, l’oxygenation des tissus et le processus d’adaptation physiologique aux changements de pression. L’analyse de la saturation d’oxygene dans le sang apparait egalement comme un facteur determinant du confort. La triangulation des resultats issus des diverses etudes recensees a permis la construction d’un modele novateur permettant d’estimer les probabilites d’inconfort ressenties par les passagers en periode de vol selon leurs conditions de sante et l’altitude simulee dans la cabine. Le modele fournit trois courbes. La premiere represente une population en bonne sante et ne presentant pas de pathologies considerees a risques en haute altitude. La seconde courbe represente quant a elle une population en general et fournit des seuils plus conservateurs. Enfin, la derniere courbe simule un cas de personne a risques en haute altitude. L’application de ce modele, en cours de validation a travers des projets de conception d’avions, contribuera a l’amelioration des connaissances sur le confort pour les passagers.----------ABSTRACT Aerospace has always been about developing cutting edge technologies, but this has not always been done with a passenger centered approach. In order to maintain a competitive advantage, aircraft manufacturers need to develop specific knowledge domains that will also ensure them a sustainable future. In this context, one key aspect that is being considered is an improved understanding of the users. When considering the users of an aircraft, the notion of comfort plays an essential role. Comfort can be measured according to a variety of criteria of ergonomic, physical or psychological nature, and is therefore subjective and difficult to qualify in general. This thesis focuses on the influence of aircraft cabin pressure on the comfort of passengers. Is it necessary to lower the internal cabin altitude at sea level to increase the comfort of the passengers? What is the threshold of altitude for which the human body begins to feel a variation on comfort? In this study, regarding comfort factors in high altitude, an analysis of the literature about the physiological repercussions of a variation of pressure on the human body is presented. This analysis covers risks in high altitude, the oxygenation of tissues and the process of physiological adaptation to pressure variation. In addition, the analysis of the oxygen saturation in the blood also appears as a determining factor of the comfort. The synthesis of the results stemming from diverse studies allowed the construction of an innovative model allowing the estimation of the level of discomfort felt by the passengers during flight according to their health conditions and the cabin pressurization. This model contains three curves that are used to gauge the level of discomfort. The first one represents a healthy population and\or not presenting pathologies considered at risks in high altitude. The second curve, based on various studies, represents a population in generally and thus supplies more conservative thresholds. Finally, the last curve, feigns a case of person at risks in high altitude. The application of this model, currently in the process of validation via aircraft design projects, will contribute to improve the level of comfort of the passengers.