Des instruments et des hommes – 757 de Birgenair (vol 301) et 757 d’Aeroperu (vol 603)

La majorité des touristes qui visitent la république dominicaine arrivent et repartent par des vols charters. Le touriste qui achète son séjour dans une agence de voyage à Paris, Berlin ou New York n’a aucun choix sur la compagnie, l’avion ou l’équipage à qui il va confier sa vie. Souvent, la compagnie désignée pour le vol n’est connue qu’au dernier moment en fonction des conditions du marché.

On critique fréquemment les compagnies charters pour la qualité de leurs avions ou celle des repas servis à bord. Mais les problèmes sont parfois ailleurs, comme le montra ce terrible accident survenu le 6 février 1996.

Le 757 décolle vers minuit face à la mer. Il part pour un vol transocéanique à destination de Berlin avec une escale à Gander au Canada pour refaire le plein de carburant. Quelques minutes après le décollage, l’avion disparaît des écrans radars. Quelques heures plus tard, les secours localisent les restes flottants à environ 12 miles au large. L’avion s’est désintégré en touchant l’océan tuant sur le coup 189 occupants dont 179 touristes allemands et 10 membres d’équipage.

Immédiatement, la DGAC de la république dominicaine se saisit de l’enquête qui s’annonce difficile : aucun message de détresse n’a été émis par l’équipage, aucun témoin n’a vu ou aurait pu voir l’avion s’écraser en pleine nuit noire.

Certains faits sont pourtant rapidement établis. On s’intéresse d’abord à l’avion. Il s’agit d’un Boeing 757-225 appartenant à un groupe turc mais loué à Birgenair qui a son tour le fait opérer par Ales Nationales, une autre petite compagnie aérienne dominicaine. L’avion a été construit dix ans plus tôt – en 1986 – et a toujours été utilisé dans le cadre de vols charters sur des destinations très touristiques. Il a été déclenché le soir même avec son équipage suite à une panne survenue sur un autre avion qui devait initialement réaliser le vol.

L’équipage était très expérimenté et jouissait d’une très bonne réputation dans la compagnie. Le commandant de bord était turc. A 62 ans, il totalisait 25’000 heures de vol dont 2’000 sur Boeing 757. Etant donné la longueur du vol, un troisième homme, devait remplacer le commandant de bord en cours de l’étape. Il fut déterminé plus tard qu’il se trouvait dans le cockpit lors du décollage et au moment du crash. Cet homme avait une expérience de vol de 15’000 heures dont seulement 120 sur Boeing 757.

L’épave, localisée par un pétrolier, gisait à une profondeur de 2’400 mètres. Etant donné ce tableau, les autorités dominicaines demandent de l’aide internationale pour mener une investigation aussi difficile. De l’aide fut demandé au NTSB et à la FAA qui participèrent pleinement à l’enquête. De plus, des enquêteurs turcs et allemands apportèrent leur contribution.

Vu la profondeur de l’océan à l’endroit du crash, le devis pour la remonté des boîtes noires et les restes de l’appareil s’éleva à plus de 1.4 millions de dollars. Dans l’intérêt de la sécurité aérienne, les parties prenantes dans cette enquête prirent une décision inhabituelle : partager les frais occasionnés par les opérations de recherche.

Un navire américain, le Seaward Explorer, fût dépêché sur les lieux. Il est muni d’un sonar assez puissant pour réaliser une cartographie sous marine des restes de l’épave. Il détermine que les débris sont éparpillés sur une zone relativement compacte : 300 mètres de large et 450 mètres de long. Le 27 février, soit plus d’un mois après le crash, le Marion C2 arrive sur la zone. Il est équipé de sous-marins inhabités qui peuvent aller à des profondeurs colossales et remonter des objets.

Le lendemain, un sous-marin en titane est plongé au bout d’un câble. La cartographie avait été si bien réalisée que les deux boites noires sont remontées en 2 heures et dès la première plongée. Elles sont mises dans de l’alcool puis envoyées aux laboratoires du NTSB à Washington pour analyse alors que les sous-marins continuent à repêcher corps et bouts de métal.

Le FDR était facilement exploitable et il fut établi qu’il a fonctionné correctement jusqu’au crash. Par contre, une valeur ne cadrait pas les autres : la vitesse de l’avion. Il était clair que la valeur de la vitesse était fausse et incorrectement indiquée aux pilotes. Mais le FDR ne disait pas pourquoi il en était ainsi.

Sur le 757, comme dans la majorité des avions de ligne, il existe deux ordinateurs dits – ADC – qui élaborent l’information de vitesse. L’ordinateur droit élabore cette information pour les afficheurs du copilote. L’ordinateur gauche l’élabore pour le commandant de bord ainsi que pour le FDR.

Chaque ADC est reçoit une information de la pression statique et dynamique à partir de sondes qui sont installées à l’extérieur de l’avion, au niveau du cockpit. Pour calculer l’altitude, l’ADC a besoin de l’information de pression statique seulement. Par contre, pour calculer la vitesse deux informations sont nécessaires : la pression dynamique et la pression statique. S’il en manque une, la valeur de vitesse sera erronée. Tous les pilotes d’aéroclub le savent : si le tube de Pilot qui mesure la pression dynamique est bouché, l’indicateur de vitesse va fonctionner un peu comme un altimètre : il va indiquer des valeurs croissantes en même temps que l’altitude augmente.

Dès la fin du dépouillement, les efforts se concentrent sur l’ADC gauche car c’est de lui que provient la valeur de vitesse erronée qui alimente le FDR.

C’est l’écoute de la boîte noire qui enregistre les échanges dans le cockpit, le CVR, qui va apporter la lumière sur ce crash qui fut d’abord inexplicable.

Lors du décollage, à 23 heures 40, c’est le commandant de bord qui était aux commandes. Une fois la puissance de décollage affichée, l’avion commence à accélérer.

Le copilote est concentré sur les instruments devant lui. La première annonce qu’il doit faire à haute voix est celle du passage des 80 noeuds. Cette vitesse est atteinte environ 15 secondes après la mise en puissance. L’avion qui accélère brutalement n’a consommé que quelques centaines de mètres de la piste.

– Eighty knots ! Annonce le copilote

A ce moment, le commandant de bord est sensé jeter un coup d’œil sur son indicateur de vitesse pour vérifier qu’il a la même indication. C’est ce qu’il fait. Mais l’indication qu’il constate est tout simplement de zéro. L’aiguille de son indicateur de vitesse n’avait pas bougé.

L’absence d’une indication de vitesse est très grave. Elle compromet le pilotage de l’avion par l’homme mais aussi par le pilote automatique. Par ailleurs, plusieurs alarmes et systèmes de sécurité qui intègrent la valeur de vitesse sont non fonctionnels si le calcul de la vitesse est erroné.

Quatre-vingt noeuds ce n’est pas beaucoup. Elle est nettement en dessous de la fameuse vitesse de non-retour V1. Il aurait suffit au pilote de réduire les gaz et de freiner sans brutalité pour arrêter son avion avant même d’avoir consommé la moitié de la piste.

Il n’en fera rien. Ce commandant de bord de 25’000 heures décidera de continuer son décollage dans la nuit noire signant ainsi son arrêt de mort et celui et des personnes sous sa responsabilité.

L’échange suivant est retranscrit de la boîte noire. Il est effrayant :
– Eighty knots ! Annonce le copilote
– Mon indicateur de vitesse ne fonctionne pas, répond le commandant.

Quelques instants plus tard il ajoute à l’intention du copilote :
– Il fonctionne le votre ?
– Oui monsieur
– Alors donnez moi les vitesses
– V1, rotation, répond le copilote

Le commandant tire sur le manche et l’avion prend son envol. Quelques secondes plus tard, le commandant de bord remarque que l’aiguille de son indicateur de vitesse commence à bouger. N’importe quel pilote privé en aurait déduit que l’indicateur de vitesse affiche des valeurs croissantes alors que l’altitude augmente. C’est un comportement très caractéristique de cet instrument lorsque le tube de Pitot se trouve bouché.

Le commandant de bord va faire cette déclaration qui prouve qu’il n’a rien compris encore au problème :

– Il recommence à fonctionner !

Immédiatement après, il branche le pilote automatique. Ce dernier fonctionne quelques secondes puis, alors que l’avion passait 4’500 pieds, des alarmes de toute nature commence à retentir.

– Quelque chose de dingue est entrain de se passer ! Vous voyez ce que je vois ? demande le commandant à ses collègues.
– Mon indicateur de vitesse annonce 200 noeuds en diminution ! Répond le copilote
– Les deux sont faux ! Tranche le commandant de bord

Ce que ne sait pas le commandant, c’est que son propre indicateur annonce une vitesse qui augmente parce que l’altitude augmente. Quand à l’indicateur du copilote, il fonctionne parfaitement en indiquant que la vitesse est entrain de chuter. En effet, le pilote automatique, qui se base sur l’ADC gauche, va croire que la vitesse est entrain d’augmenter et va en conséquent réduire les gaz tout en cabrant l’avion.

L’avion est cabré de 18° et les gaz réduits quand l’alarme de… survitesse retentit. Le commandant annonce que c’est une fausse alarme et tire un fusible afin de la désactiver. Son indicateur de vitesse annonce 350 noeuds. Cinq secondes plus tard, alors que l’avion passait les 7’000 pieds, l’alarme de décrochage retentit. Elle va retentir jusqu’à la fin de l’enregistrement, 80 secondes plus tard.

La confusion dans le cockpit est totale. L’automanette, la partie du pilote automatique qui gère la poussée des réacteurs, se déconnecte ainsi que le mode navigation du pilote automatique. Les pilotes crient, s’échangent des bouts de phrases confuses, ils le savent, la situation vient de leur échapper.

L’avion se met à osciller à droite et à gauche. L’assiette à cabrer oscille aussi entre 5 et 21 degrés. Un membre d’équipage, on ne saura jamais qui c’est, a l’heureuse idée de pousser à fond les manettes des gaz. Mais une autre main va immédiatement les ramener vers zéro.

L’avion décroche et commence à tomber. Le copilote sélectionne un maintient d’altitude sur la fenêtre du pilote automatique. Mais ceci n’a aucun effet, le pilote automatique est coupé. Sentant l’avion plonger, le pilote commence à croire au décrochage :

– Remettez les gaz ! Remettez les gaz ! Crie-t-il au copilote

Dans les FDR on voit que la puissance des deux moteurs augmente puis pour une raison inexpliquée, le moteur gauche est réduit encore une fois.

En passant les 3500 pieds, l’avion était à 80 degrés en piqué. Il tombait presque verticalement. L’alarme de proximité du sol (GPWS) se met à retentir « Whoop ! Whoop ! Pull up ! Pull up ! »

Le copilote s’écrie :

– Tirez sur le manche !

Huit secondes plus tard, l’avion est pulvérisé contre la surface de l’océan et c’est la fin du cauchemar pour tous ses occupants.

Ne reste de l’appareil que des débris flottants qui en se gorgeant d’eau commencent leur lente plongée vers les profondeurs inquiétantes. Ce spectacle terrifiant était la conséquence logique et certaine d’un choix réalisé quelques minutes plus tôt : celui de poursuivre le décollage alors qu’une indication vitale à la conduite du vol était absente.

On n’a jamais su avec certitude ce qui aurait pu boucher l’arrivée de pression dynamique. L’avion n’avait pas volé durant les dix jours précédents son crash. Il avait subi quelques opérations de maintenance. Avait-on oublié un cache sur tube Pitot ? Des insectes avaient-ils trouvé refuge dans le tube ?

On n’avait pas encore répondu à ces questions qu’un drame similaire se produisit un peu plus loin. On prend les mêmes et on recommence : un Boeing 757 exploité par Aeroperu s’écrase en mer un soir d’octobre 1996.

Toute la journée du 2 octobre 1996, l’avion immatriculé N52AW est entre les mains du service d’entretien. Il avait rencontré un banc d’oiseaux lors d’un vol précédent. Des pièces des réacteurs doivent être changées puis l’avion nettoyé et poli pour être présentable pour son vol de la soirée.

Un employé s’affaire sur l’avant de l’avion qu’il polit avec soin pour qu’il puisse s’y voir. Alors qu’il n’a pas fini son travail, il est prié de dégager. Les mécaniciens ont plus important à faire. Les réacteurs doivent être mis en route et testés à différents régimes. Ceci est obligatoire après chaque intervention surtout quand celle-ci s’accompagne d’un changement de pièces importantes.

Les tests sont achevés quand le commandant de bord arrive. En homme consciencieux, il fait un tour de son avion pour contrôler visuellement son état. Il ne trouve rien à redire et rejoint son poste pour préparer le vol 603 Lima – Santiago de Chile.

Peu après minuit, les portes sont fermées et les moteurs mis en route. Dans leur poste, les deux pilotes réalisent les dernières vérifications. L’avion est neuf, moins de 4 ans, et sort de maintenance, il n’y a aucun souci avec. La météo est bonne et le vol s’annonce sans histoires.

Les deux pilotes se connaissent et totalisent plus de 30’000 heures de vol à eux deux. C’est le copilote, 42 ans, qui réalise le décollage à minuit et quarante une minutes. Les problèmes commencent 7 secondes après. Dans le CVR, les enquêteurs entendent le copilote dire :

– Les altimètres ne marchent pas, tous !

Par ailleurs, tous les indicateurs de vitesse donnent des valeurs différentes et aussi fausses les unes que les autres. Les alarmes se multiplient et sonnent de partout. Les nombreux systèmes qui intègrent la vitesse et l’altitude sont affolés. Deux minutes trente après le décollage, les pilotes déclarent une situation d’urgence auprès de la tour de contrôle de l’aéroport de Lima. Dans les échanges qui sont toujours enregistrés, de nombreuses alarmes sont nettement audibles en arrière plan.

A partir de ce moment là, une faute grave sera commise par les pilotes et le contrôleur. Ceci va directement envoyer l’avion contre la surface de l’océan dans quelques minutes. Les pilotes demandent au contrôleur aérien de leur donner leur altitude qu’il voit affichée sur son écran radar. Il leur donne 1’700 pieds et c’est exactement la valeur qu’ils lisent sur leurs altimètres. Ce qu’ils oublient les uns et les autres c’est que le radar ne sait pas calculer l’altitude. C’est une impossibilité géométrique. Il faut au moins deux radars pour calculer l’altitude. Alors d’où vient l’altitude affichée sur l’écran du contrôleur ? Elle est émise par le transpondeur de l’avion qui la reçoit de l’ADC de l’avion, lequel ADC alimente les altimètres de bord. L’altitude affichée par les altimètres et celle affichée sur le radar secondaire du contrôleur sont forcément les mêmes. Elle viennent de la même source.

L’avion est dirigé vers l’océan alors que le copilote commence à fouiller nerveusement dans la documentation de l’avion à la recherche d’une solution. On l’entend lire à haute voix :

– N’actionnez pas brutalement la gouverne de direction
– Ne tentez pas d’utiliser l’atterrissage automatique
– On ne peut même plus voler ! Répond le commandant de bord

Dans la confusion, les volets n’avaient pas été rentrés, ni la puissance changée. Huit minutes après le décollage, les volets sont enfin rentrés et la puissance de montée affichée à l’automanettes. Une minute plus tard, les pilotes sont contactés par le contrôleur aérien : il leur donne leur vitesse soit 300 noeuds et leur altitude, 12’000 pieds.

Si l’altitude du contrôleur est tout aussi erronée que celle affichée sur les altimètres, la vitesse par contre, est correcte. Elle est calculée par le radar en tenant compte du temps et des positions qu’il relève.

Au même moment, les pilotes notent une indication de 230 noeuds sur leurs instruments, mais ne relèvent pas l’énorme différence qu’il y a avec les indications du contrôleur.

Les pilotes vont relire les manuels et les procédures d’urgence, mais aucune ne leur vient en aide. Ils demandent au contrôleur de leur donner les instructions nécessaires pour qu’ils reviennent vers l’aéroport de Lima. Durant leur retour, la vitesse indiquée par les instruments du commandant de bord va augmenter progressivement jusqu’à 370 noeuds provoquant le déclanchement d’une alarme de survitesse. Les pilotes la prennent au sérieux et réduisent les gaz et sortent les aérofreins.

Au même moment, ils sont contactés par le contrôleur, il leur annonce une vitesse de 280 noeuds et une altitude de 10’700 pieds.

– Mais nous avons 350 noeuds ici ! Répond le copilote.

Ceci prouve qu’il accorde encore du crédit à son indicateur de vitesse. Dans la confusion, l’équipage n’a pas remarqué que depuis le début, leurs indications de vitesse sont bien différentes de celles du radar. Bien sûr, le vent peut expliquer une différence. L’avion se déplace dans l’air et le radar calcule la vitesse par rapport au sol. Mais il n’y a pratiquement pas de vent cette nuit là.

Continuant à ralentir, l’équipage entend soudain l’alarme du GPWS. Une voix synthétique annonce : « sink rate ! Sink rate ! Sink rate ! » ce qui signifie que l’avion s’approche trop vite du sol. Puis, cette voix alarmée commence à crier : « Too Low Terrain ! Too Low Terrain ! ».

Jamais on ne saura pourquoi ces pilotes comme tant d’autres avant et après eux n’ont pas pris au sérieux l’alarme du GPWS. Cette alarme retentit dans presque tous les crashs et jamais les pilotes impliquées dans un CFIT n’y réagissent. Le GPWS ne fonctionne pas avec les données de l’ADC mais avec celles du radio altimètre qui est totalement indépendant dans son fonctionnement et dans son principe. Alors que l’altimètre de base mesure la baisse de la pression atmosphérique ambiante et la transforme en altitude, le radio altimètre lui, envoi des ondes vers le sol et mesure le temps qu’elle mettent pour aller et revenir et en déduit la hauteur réelle de l’avion. Le GPWS dérive ce signal et obtient la vitesse de chute de l’avion. Le radio altimètre, a une portée maximale de 2’500 pieds. De sorte que si le GPWS se déclanche, les pilotes doivent savoir qu’ils sont en dessous de 2500 pieds et qu’ils vont trop vite vers le sol. A ce moment, les pilotes ont deux choix très simples : soit ils tirent sur le manche et mettent à fond les gaz, soit ils continuent sur leur raisonnement et c’est le crash garanti. Beaucoup choisissent cette seconde voie.

– L’horizon artificiel, il n’y a que ça qui fonctionne encore, découvre le copilote

Le commandant de bord lance un appel désespéré vers la tour. Il déclare que tous ses instruments sont hors service et qu’il veut de l’aide en urgence. Dans un cas pareil, c’est des chasseurs militaires qui doivent décoller. Ils peuvent trouver l’avion en quelques minutes puis lui demander de les suivre en adoptant leur vitesse et leur altitude. Malheureusement, personne ne songe à faire appel à l’armée. Rien ne dit non plus qu’elle été en mesure d’avoir la réactivité exigée par la situation. Sur le tarmac de l’aéroport de Lima, un équipage de Boeing 707 entend l’échange radio et commence à mettre en route pour aller lui venir en aide.
– Vous êtes à 9’700 pieds ! Annonce stupidement le contrôleur pour rassurer le pilote.
– Vous êtes sûr que nous sommes au dessus de l’eau ? demande le commandant de bord au contrôleur

Cette question est absolument extraordinaire. Le commandant de bord ne croit pas que l’alarme du GPWS soit fausse, il pense juste qu’elle est déclanchée parce qu’il survole les montagnes de trop près. Montagnes ou mer, il faut tirer sur le manche quand le GPWS s’active, mais l’idée ne l’effleure même pas. Comme la nuit est noire, il n’a aucun moyen de savoir où il se trouve. De jour, les choses seraient certainement passées autrement.

Quelques secondes plus tard, une aile touche l’eau.

– Tire ! Nous touchons l’eau ! Crie le copilote
– Je l’ai ! Je l’ai ! Répond le commandant de bord

Ca sera les derniers mots enregistrés au CVR. L’avion remonte un peu mais il est gravement blessé par son premier impact contre l’eau. Il atteint 200 pieds de hauteur et se met à pencher sur le côté, passe sur le dos, et heurte de nouveau la surface de l’eau sur laquelle il se désintègre.

A l’impact, l’altimètre du commandant de bord indique 9’500 pieds tout comme le radar du contrôleur aérien qui voit disparaître brutalement l’écho du vol 603. L’indicateur de vitesse du commandant de bord affichait 450 noeuds à l’impact.

Immédiatement, les secours se rendent sur les lieux durant la nuit et localisent les restes flottants du 757 aux couleurs d’Aeroperu. Dès le lendemain, une demande d’assistance est lancée au NTSB de la part des autorités de Lima. Les mêmes navires qui avaient intervenu huit mois plus tôt sur le crash du vol Birgenair 301 sont dépêchés sur zone. La profondeur est moins importante : 200 mètres. Les sous marins téléguidés commencent une fois encore leur recherche macabre. Les deux enregistreurs de vol sont remontés et envoyés aux laboratoires du NTSB pour analyse.

Un navire de la marine péruvienne, le « MV Hippo », lance un sous-marin de poche qui va prendre au hasard des milliers de photos des restes de l’épave. Aucune idée préconçue ne guidait cette exploration si ce n’est une démarche de collecte du maximum d’informations.

Soudain, le petit sous-marin « Hydra Magnum » prend une photo qui va faire le tour du monde. Cette photo en noir et blanc va expliquer tout le drame. Elle représente trois cercles représentant les prises statiques du commandant de bord, du copilote ainsi que la prise de secours. Les trois sont recouvertes un ruban adhésif noir qui va de l’une à l’autre.

Lorsque les prises statiques sont bloquées, les altimètres ne bougent plus. Mais si elles ne sont que partiellement bloquées comme ça avait été déterminé pour ce crash, les altimètres sont en retard sur la vraie altitude de l’avion. Quand l’appareil monte, l’altitude indiquée est plus faible que la réalité. Quand l’avion est en descente, l’altitude indiquée est largement surestimée ce qui est plus dangereux encore.

Le bout de chatterton avait été placé par « précaution » par l’employé qui polissait l’avant de l’avion. Jamais on ne comprendra pourquoi les contrôles et les visites ultérieures n’ont pas permis de voir ce morceau de plastic noir.

Il est aussi inquiétant de voir les blocages psychologiques que font les pilotes vis à vis du GPWS lorsqu’il sont en situation de confusion. Cet appareil leur indique un crash imminent et jamais ils n’ont idée de tirer sur le manche.

On se demande pourquoi depuis de si nombreuses années que les dernières paroles d’un CVR sont le fameux « Whoop ! Whoop ! Pull up ! » Personne n’a songé donner autorité au GPWS pour qu’il tire lui même sur le manche et qu’il mette à fond les gaz. Il y a de la résistance de la part des pilotes. Ils se sentiraient moins maîtres à bord. Mais quand un avion est entrain de s’écraser et personne ne fait le bon geste, ça ne signifie pas qu’il n’y a plus de maître à bord ? Ca ne veut pas dire qu’il est urgent qu’un système automatique devrait prendre le relais, même pour quelques secondes lors de ces situations ? En lisant les rapports d’accidents, on est toujours étonné de voir combien de vies auraient pu être épargnées si l’un ou l’autre des pilotes avait eu l’idée d’écouter le GPWS et tirer tout simplement sur le manche, rien de plus.

Ces deux crashs ont montré également à quel point certains pilotes sont ignorants des systèmes des avions sur lesquels ils ont volé des milliers d’heures. N’importe quel pilote au monde, n’importe quel contrôleur aérien au monde sait que l’information d’altitude affichée au radar secondaire vient de l’avion. Cette nuit du 2 au 3 octobre 1996 se sont réunis que des personnes qui ne le savaient pas.

Lors du crash du 757 de Birgenair au début 1996, le NTSB a pu déterminer que le commandant de bord aurait pu éviter le décrochage et qu’il l’aurait même récupéré s’il avait pris au sérieux l’alarme qui faisait vibrer le manche. Mais ce commandant, sachant que la vitesse était erronée (depuis le décollage) a pensé que l’indicateur de décrochage l’était aussi. Pourtant cette alarme est totalement indépendante de l’information de vitesse. Elle fonctionne avec un détecteur d’incidence. Les gens qui ont lâché cet homme sur un avion pareil, auraient pu veiller à ce qu’il sache ce genre de choses qui sont des « basics ». De plus, l’avion étant à 18 degrés de cabré avec les gaz réduits, il n’y a même pas besoin d’alarme pour savoir que le décrochage est pour bientôt.

Boeing a également tiré une leçon de ces deux drames rapprochés afin de modifier les manuels de l’avion et inclure la situation où les prises d’air statique ou dynamique sont bloquées. Les écoles et les compagnies aériennes ont plus mis l’accent sur ce genre d’incidents dans le cadre de la formation de leurs pilotes.

Le second crash avait coûté la vie à 70 personnes.

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