Résumé des faits

A.- La commune de Lausanne se propose d'aménager un nouvel aérodrome, celui qu'elle exploite à la Blécherette devant être désaffecté. Son intention est de créer un aérodrome se prêtant non seulement à l'aviation touristique, mais aussi au trafic commercial à la demande, voire à certains vols de ligne. Elle a porté son choix sur un emplacement situé au nord-ouest du village d'Etagnières, à une dizaine de kilomètres au nord de Lausanne. Sur la base d'un projet comportant une piste de 2200 m. et se fondant sur diverses dispositions de la loi fédérale du 21 décembre 1948 sur la navigation aérienne (LNA), le Département fédéral des postes et des chemins de fer (aujourd'hui Département des transports et communications et de l'énergie; ci-après: le département fédéral) a accordé la concession nécessaire le 1er novembre 1961. Par décision du 5 juillet 1963, le Conseil fédéral a accordé le droit d'expropriation à la commune de Lausanne, en considérant que, selonl'art. 50 LNA, la construction d'un aérodrome public constituait un but d'intérêt public.

Il était prévu que l'Etat de Vaud participerait au financement de l'ouvrage, mais le crédit voté par le Grand Conseil fut repoussé en votation populaire les 29 et 30 janvier 1966. La commune de Lausanne a alors décidé de réaliser son projet par étapes. Le département fédéral a prorogé la concession en prenant note que le projet serait réalisé par étapes, la première avec une piste de 1300 à 1500 m. au maximum. De son côté, le Conseil fédéral a décidé de maintenir de droit d'exproprier, sur la base de plans légèrement modifiés, comportant une piste de 2200 m.

B.- A la requête de la Municipalité de Lausanne, le président de la Commission fédérale d'estimation du 1er arrondissement a ordonné l'ouverture de la procédure d'expropriation le 20 mai 1969.

Dans leur majorité, les propriétaires touchés de chacune des communes de Bioley-Orjulaz, de Cheseaux et d'Etagnières ont fait opposition. Ils ne contestaient pas le projet dans son principe, mais dans la mesure seulement où il comprenait déjà les emprises nécessaires à la réalisation de la seconde étape, c'est-à-dire au prolongement de la piste de 1500 à 2200 m.

Après une séance de conciliation et un échange d'écritures qui ont abouti au maintien des oppositions, le dossier a été transmis au département fédéral.

Après avoir consulté l'Office fédéral de l'air, fait compléter le dossier et procédé à une inspection locale, le département a rejeté les oppositions par prononcé du 11 juin 1971.

C.- Agissant conjointement, les communes d'Etagnières, de Bioley-Orjulaz et de Cheseaux et 25 autres propriétaires forment un recours de droit administratif contre ce prononcé, dont ils demandent l'annulation. Tout en déclarant ne pas mettre en cause le principe même du nouvel aérodrome ni faire opposition à la piste de 1500 m., ils contestent avant tout la légitimité d'une expropriation préventive pour l'extension future de la piste à 2200 m.

D.- Le département fédéral et la commune de Lausanne concluent au rejet du recours.

E.- Le Tribunal fédéral a rejeté le recours.

...

3. a) Les parties sont en désaccord quant à l'étendue du pouvoir d'examen du Tribunal fédéral, notamment quant à la question de savoir si, et dans quelle mesure, celui-ci est aujourd'hui lié par l'octroi de la concession et par l'attribution du droit d'exproprier, telle qu'elle a été décidée et confirmée par le Conseil fédéral.

Selon la décision attaquée, ni l'octroi d'une concession d'aéroport, ni même la délégation du droit d'exproprier ne tranchent encore définitivement la question de savoir si le caractère d'utilité publique de l'ouvrage projeté est tel qu'il justifie dans un cas particulier le sacrifice par les expropriés de la propriété de leurs immeubles. Le pouvoir d'examen de l'autorité appelée à statuer en vertu de l'art. 55 LEx. n'est dès lors limité ni par la concession accordée, ni par l'arrêté du Conseil fédéral accordant le droit d'exproprier.

Toutefois, dans leur réponse au recours, puis dans leur duplique, les intimés soutiennent que l'organisationjudiciaire fédérale n'autorise qu'un contrôle très restreint des décisions du Conseil fédéral par le Tribunal fédéral, qu'en admettant le recours au sujet de la longueur de la piste, le second se mettrait en travers d'une décision d'ordre technique du premier, que le Tribunal fédéral ne doit intervenir qu'en cas d'abus ou d'excès du pouvoir d'appréciation, si bien que son contrôle se limite à l'arbitraire, que les questions tranchées par le département quant à la longueur de la piste n'étaient pas des questions de droit, et que la juridiction administrative ne saurait avoir pour effet "de remplacer la décision discrétionnaire de l'administration."

De leur côté, les recourants vont à l'autre extrême. Non seulement ils reprennent à leur compte, quant au pouvoir d'examen du tribunal fédéral, la manière de voir de la décision attaquée en ce qui concerne le rôle du département fédéral, mais ils soutiennent en outre que le pouvoir du Tribunal fédéral est aussi étendu que l'était celui du Conseil fédéral lorsque celui-ci avait à statuer en application de l'art. 55 LEx. Pour eux, la décision accordant le droit d'exproprier n'était qu'une décision préliminaire ayant pour seul effet d'autoriser l'ouverture de la procédure d'expropriation. Si l'on admettait qu'elle tranchait définitivement la question de l'existence d'un but suffisant d'intérêt public, on viderait la procédure d'opposition de sa substance. Et, quant à cette question, le Tribunal fédéral doit pour le moins aller aussi loin lorsqu'il juge sur recours de droit administratif que lorsqu'il statue sur recours de droit public.

b) Dans cette controverse, il faut distinguer deux questions: celle de la portée juridique des décisions antérieures du Conseil fédéral et du département, et celle du contrôle du Tribunal fédéral sur la décision prise par le département, à la place du Conseil fédéral, en vertu de l'art. 55 LEx.

Sur le premier de ces deux points, il est en tout cas certain qu'en l'absence de disposition contraire de la loi, l'octroi de la concession ne préjuge pas de l'existence d'un but d'intérêt public justifiant l'expropriation. La question est en revanche plus délicate en ce qui concerne les effets de la décision accordant le droit d'exproprier: de par son objet même, en effet, cette décision implique une prise de position positive quant à la légitimité de l'expropriation. Mais, et cela est décisif, elle intervient sans enquête préalable, c'est-à-dire sans que les propriétaires visés aient pu s'exprimer. Si elle était définitive, ces propriétaires n'auraient jamais eu l'occasion de contester en principe la légitimité de l'expropriation, ce qui serait contraire au système de la loi et même aux exigences de la constitution. Pour ce motif, il faut considérer que cette décision est prise prima facie en vue de déléguer en principe le droit d'exproprier et de permettre l'ouverture de la procédure d'expropriation. Il y a toutefois là un élément d'appréciation dont pourra tenir compte, sans être liée, l'autorité appelée à statuer plus tard sur les oppositions. En l'espèce, d'ailleurs, la question n'a qu'une portée limitée, étant donné que les recourants ne contestent en principe ni le projet ni l'expropriation, mais qu'ils se bornent pour l'essentiel à s'opposer à l'expropriation préventive en vue de l'extension future de la piste. Sur ce point particulier, le Conseil fédéral ne s'est en tout cas pas prononcé. Lorsqu'il a renouvelé le droit d'exproprier pour une durée indéterminée par décision du 21 avril 1967, il savait que le projet se réaliserait par étapes, avec pour commencer une piste de 1500 m au maximum. N'ayant rien dit à ce sujet, il a laissé indécise la question de savoir si l'expropriation se ferait en une fois pour le tout, ou en deux temps.

c) Quant au pouvoir de contrôle du Tribunal fédéral sur la décision prise sur opposition par le département fédéral compétent, il dépend de l'art. 104 OJ et de la jurisprudence qui s'y rapporte. Il comprend l'examen de l'application du droit fédéral, y compris l'excès et l'abus du pouvoir d'appréciation. Il s'étend aussi aux faits, lorsque comme en l'espèce la décision attaquée n'émane ni d'un Tribunal cantonal ni d'une commission de recours (art. 105 al. 2). Il ne va en revanche jusqu'au contrôle de l'opportunité que si la loi le prévoit expressément (art. 104 lit. c), ce qui n'est pas le cas en matière d'expropriation. Par conséquent, les recourants soutiennent à tort que le Tribunal fédéral a dans ce domaine un pouvoir équivalant à celui qu'avait autrefois le Conseil fédéral en vertu de l'art. 55 LEx. Le Tribunal fédéral ne peut en effet pas revoir les questions d'opportunité, alors que le Conseil fédéral le pouvait.

La question de la légitimité d'une expropriation est en principe une question de droit, ainsi que le Tribunal fédéral l'admet aujourd'hui lorsqu'il statue sur recours de droit public pour atteinte à la garantie de la propriété. Mais, dans une certaine mesure, c'est de par sa nature une question d'appréciation, qu'il s'agisse de se prononcer en principe sur la justification du but d'intérêt public à atteindre, ou sur l'emplacement et l'importance de l'ouvrage à construire. La notion d'intérêt public est en effet un concept juridique non défini. Il est certes faux de parler de pouvoir discrétionnaire, comme le font les intimés. Il n'en reste pas moins que l'on se trouve souvent à la limite du droit et de l'opportunité. Il faut reconnaître à l'administration une certaine marge d'appréciation en la matière, sans quoi le juge en viendrait à se substituer au gouvernement (cf. RO 98 I/b 216/217, 96 I 683 et les citations). Sans se limiter aucunement au simple contrôle de l'arbitraire, le juge doit donc s'imposer une certaine retenue, surtout lorsqu'il s'agit de questions très techniques que l'autorité mise en cause a tranchées après un sérieux examen avec le concours de spécialistes qualifiés (RO 98 I/b 217 lit. b et c, 97 I 585/586). Le pouvoir de contrôle du Tribunal fédéral est ainsi moins étendu que ne l'était autrefois celui du Conseil fédéral. Mais c'est une conséquence de ce qu'a voulu le législateur en admettant en 1968 - contrairement au projet qui lui était présenté - que le recours de droit administratif serait désormais ouvert en matière d'opposition à une expropriation (art. 99 lit. c OJ).

4. Les recourants s'opposent à ce que le droit d'expropriation s'exerce d'ores et déjà sur les terrains nécessaires à l'extension future de la piste de 1500 à 2200 m. Ils contestent en d'autres termes la légitimité de l'expropriation dans la mesure où celle-ci doit être préventive.

En parlant de l'extension future des travaux, l'art. 4 lit. a LEx. admet en principe l'expropriation préventive, dans le cas qu'il vise tout au moins, en posant une règle qui lie le Tribunal fédéral (art. 114bis al. 3 Cst.). Celui-ci n'a jusqu'à maintenant pas eu l'occasion de se prononcer sur l'interprétation de cette règle, ni par conséquent sur les conditions dont dépend son application, étant donné que la question n'était pas de son ressort jusqu'au 1er octobre 1969. Pour la période antérieure, la jurisprudence publiée du Conseil fédéral est très peu abondante (JAAC fasc. 26, 1956, N. 123, p. 254; fasc. 29, 1959/1960, N. 175, p. 314). Il en ressort que la pratique était jusqu'à maintenant assez large; l'expropriation préventive a en effet été admise dans un cas où l'expropriant déclarait ne pas savoir quand, ni même si l'extension de l'ouvrage se réaliserait un jour; cette institution a en outre été considérée comme devant permettre de prévenir non seulement des constructions gênantes, mais aussi une hausse du prix des terrains qui pourrait rendre l'extension future de l'ouvrage plus onéreuse. Telle était d'ailleurs bien l'opinion du législateur, selon le Message (FF 1926 II 12) et les débats parlementaires (Bull.stén., CN 1928, p. 613/614, et CdE 1929 p. 144). Dans son commentaire (N. 4 ad art. 4), HESS se borne à constater que la règle n'était pas nouvelle, mais qu'elle était déjà appliquée auparavant et qu'elle trouve un correctif à d'éventuels abus dans l'art. 102 LEx. (droit de rétrocession).

C'est avant tout à propos d'interdictions de bätir destinées à réserver les terrains nécessaires à de futurs travaux publics que, statuant sur recours de droit public, le Tribunal fédéral s'est occupé du problème. C'est dans ce cadre-là qu'il a dit, dans un arrêt dont se prévalent les recourants (RO 94 I 136 b), que le besoin futur devait être déterminé avec précision et être propre à se réaliser un jour avec quelque certitude (mit einiger Sicherheit). On trouve des formules semblables dans des arrêts antérieurs (RO 77 I 224 consid. 5; 79 I 230; ZBl. 1963, p. 70/71 et 407; 1965, p. 344 consid. 4); il en ressort qu'une simple possibilité ne suffit pas; il doit apparaître que, selon toute probabilité, les travaux prévus seront tôt ou tard nécessaires. Ce qui n'est en tout cas pas admissible, c'est d'user de la puissance publique pour réserver d'importantes surfaces de terrain, sans en préciser l'affectation, à la seule fin de se créer une grande liberté de manoeuvre en vue de l'aménagement du territoire (RO 88 I 295/296). S'agissant d'expropriation, les arrêts sont rares, mais aujourd'hui (arrêt non publié S.I. route de Chêne 130 c. commune de Chêne-Bougeries, du 18 décembre 1957) comme au siècle dernier déjà (RO 20 I 299/300) leur tendance est favorable à l'expropriation préventive.

De façon générale, la doctrine récente s'exprime dans le même sens. Après avoir constaté que le Tribunal fédéral est à cet égard assez tolérant, SALADIN (Grundrechte im Wandel, p. 148/9) dit que c'est inévitable et justifié, du moment que l'on demande de plus en plus aux pouvoirs publics de se montrer prévoyants. De son côté, AUBERT (dans ZBl. 1963, p. 345 et suiv., ch. 11 p. 349/350) considère l'expropriation préventive comme hautement désirable, même si elle intervient accessoirement pour des raisons financières, et il voudrait que le délai pour demander la rétrocession soit long. IMBODEN (Schweiz. Verwaltungsrechtsprechung, 3e édition, N. 432.IV) semble en revanche plus restrictifet n'admet que l'extension justifiée par le développement prévisible avec précision dans un avenir point trop éloigné.

Le texte de l'art. 4 lit. a LEx. ne posant lui-même aucune condition restrictive s'agissant de l'extension future des travaux, et le législateur ayant admis qu'à cette fin l'expropriation préventive devait être possible pour des raisons financières notamment, on ne saurait se montrer trop exigeant, sans quoi l'institution perdrait sa raison d'être. Mais trop de tolérance se heurterait à la garantie constitutionnelle de la propriété (art. 22ter Cst.). Cela conduit à poser des principes nuancés et à retenir ceux que la Cour de droit public a posés en matière de restrictions préventives au droit de bâtir, c'est-à-dire à exiger, d'une part, que l'extension future des travaux soit aujourd'hui déjà d'une nature déterminée, et d'autre part, qu'elle apparaisse comme devant intervenir avec quelque certitude dans un avenir plus ou moins proche. Mais une nécessité absolue et déjà actuelle n'est pas nécessaire.

...