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Japan Airlines 123 - Le crash le plus grave de l'histoire de l'aviation

Boeing 747 du vol JAL123
Une grande partie de l'empennage a été soufflée par la dépressurisation.

Le 12 août 1985 est un jour de fête nationale au Japon. Cependant, le pire crash aérien de tous les temps est sur le point de se produire. Le vol JAL 123 est effectué par un appareil bondé. Il doit faire un vol intérieur entre Tokyo et Osaka. 524 personnes ont pris place à bord de cet appareil pour un vol prévu pour durer un peu plus d’une heure. C’est un lundi.

L’avion est un Boeing 747-SR, pour Short Range, c’est une version modifiée de ce gros porteur destinée à emporter plus de 550 passagers sur des vols intérieurs nippons.

L’appareil s’aligne et décolle à 18:30 heures locales. Quelques minutes plus tard, alors qu’il est en montée vers 24'000 pieds, un message de détresse est émis. Les pilotes commencent à parler en Anglais comme le veut la phraséologie internationale, puis la panique prenant le dessus, ils se mettent à échanger en Japonais avec la tour de contrôle. Les équipages de la JAL sont des caractères trempés et pilotent avec des gants blancs. Ce n’est pas le genre de personnes qui perdent les pédales pour une broutille. Telle qu’ils la décrivent, la situation semble très grave. Ils ont entendu une explosion, puis ils ont perdu le contrôle de l’avion. Les 4 circuits hydrauliques indépendants sont tous hors service et le Boeing ne répond plus aux commandes. Seules les manettes des gaz restent encore fonctionnelles. La cabine est dépressurisée, plusieurs alarmes sonnent et les pilotes pensent avoir perdu une porte cargo.

Le ciel est vidé autour du vol JAL 123. Plusieurs aéroports de dégagement sont envisagés mais l’avion n’est plus apte à les rejoindre. Commence alors une danse macabre dite oscillation phugoïde typique des avions en perdition. L’appareil perd de l’altitude comme s’il allait s’écraser puis, tout à coup, il change d’attitude et commence à remonter. Arrivé à une certaine hauteur, il replonge encore. Ce mouvement est connu comme un des modes d’instabilité aérodynamiques auxquels sont soumis les avions. Le plus fameux étant le roulis hollandais qui est contré par le système de Yaw Damper installé sur tous les avions de ligne.

L’appareil, qui descendait vers le Sud-ouest le long de la côte, revient vers la terre tout en continuant son mouvement de montagnes russes. A l’intérieur, les pilotes se battent avec le reste des systèmes fonctionnels pour essayer de trouver la moindre possibilité de contrôler leur avion. Les passagers comprennent que la situation est grave et nombre d’entre eux se mettent à écrire des lettres d’adieux à leurs parents.

Le contrôleur est terrifié par ce qu’il voit sur son écran radar. L’appareil vole à moins de 7'000 pieds et rentre dans une zone accidentée où de nombreuses montagnes dépassent cette altitude. La fin semble proche. Au sol, une personne prend une photo qui fera le tour du monde en 1985.

Au bout de 30 minutes d’une interminable perdition, l’appareil entame une plongée vertigineuse vers le sol depuis une altitude de 13'000 pieds. A l’impact, le 747 est pulvérisé et près de 520 passagers sont tuées sur le coup. Miraculeusement, 4 personnes assises à l’arrière sont saines et sauves après avoir été projetées lors de l’impact contre un amas de sièges rembourrés. Toutes étaient assises à la même rangée. Une fillette est retrouvée vivante au sommet d’un arbre.

Boeing 747 du vol JAL123
Lieu du crash du JAL 123 sur le
mont Osutaka-no-one, Gunma, Japon.

Boeing 747 du vol JAL123
Un des plus grands morceaux retrouvés...

Moins de 20 minutes après le crash, un hélicoptère d’une base de l’US Navy trouve les décombres et offre son assistance. Les militaires japonais lui ordonnent de rentrer à sa base et de laisser le champ libre à leur propre armée. On ne plaisante pas avec ces susceptibilités. Au sol, les survivants reprennent conscience sur un bruit de turbines et voient les phares de l’hélico se rapprocher de leur position, puis, soudain s’éloigner laissant place à la nuit. Les équipements japonais ne seront sur zone que dans la matinée alors que les cris de la plupart des rescapés se sont éteints depuis longtemps déjà.

L'enquête
Les boîtes noires sont retrouvées et rapidement dépouillées. Elles ne disent pas grand chose de plus que ce que l’on savait déjà. L’étude des derniers instants d’enregistrement CVR montre qu’il y a eu deux impacts au sol séparés de quelques secondes. Entre eux, l’enregistrement continue avec la voix automatique du GPWS qui annonce l’approche du sol.

Par contre, c’est l’analyse du carnet de maintenance et les divers témoignages du personnel ayant travaillé sur cet avion qui va expliquer les causes de l’accident.

Il faut revenir en 1978, le 12 juin exactement. Le 747 est victime d’un accident au sol à l’aéroport d’Osaka et l’empennage est endommagé. Tout à l’arrière de la cabine passagers, juste après la dernière porte, il y a une calotte hémisphérique qui représente la frontière entre la zone pressurisée et la zone au-delà qui ne l’est pas. Contre cette calotte sont souvent installés des placards de plateaux repas et elle n’est donc pas visible quand on regarde au fond de l’avion. Cette partie est soumise à un stress mécanique énorme vu la différence de pression qu’elle reçoit de chaque coté.

Concorde pressurisation
La flèche montre la frontière limite arrière de la zone pressurisée. Le différentiel de pression est supporté par une cloison.

Cloison pressurisation
Schéma de la cloison qui sépare la partie pressurisée de la partie non pressurisée

Lors de l’incident de 1978, la calotte de pression fut endommagée et Boeing commissionna un technicien pour faire la réparation. Il avait pour instructions d’utiliser une seule plaque en métal et de la fixer sur la fissure par deux rangés de rivets. Une fois sur place, il décide de faire mieux que ce qu’on lui avait demandé : il va utiliser 2 plaques. Une fois qu’il les met en place, l’ensemble s’avère plus difficile à fixer et il va s’en tenir à une seule ligne de rivets au lieu de deux.

Sur ce type de réparations, les plaques ajoutées travaillent en extension et les rivets en cisaillement. Ces derniers sont donc le facteur limitant vu que le métal a une moins bonne résistance aux efforts de cisaillement qu’aux efforts d’extension. Superposer de nombreuses plaques pour réduire le nombre de rivets va diminuer la résistance de l’ensemble. Ce n’est pas les plaques qui sont les plus importantes dans ce montage, mais bien les rivets. En utilisant sa méthode personnelle de réparation, le technicien avait obtenu un montage 70% plus faible que celui qu’il devait réaliser.

Au niveau facteurs humains, ce qu’a commis ce technicien de Boeing s’appelle une erreur d’optimisation. C'est-à-dire qu’une personne va provoquer des dégâts en cherchant à améliorer le fonctionnement des choses tel qu’il le lui a été expliqué. Les pilotes et les techniciens sont, normalement, sensibilisés à ce genre de travers.

La mauvaise réparation tient le coup, mais pendant des années, chaque vol de cet appareil est une loterie. Pire encore, longtemps avant le crash, la réparation commence à donner des signes de faiblesse et ceci se manifeste sous forme de sifflements entendus à l’arrière de l’appareil durant les vols. De l’air s’échappe à travers la fente qui s’ouvre progressivement. Tout le monde le sait chez JAL, mais personne ne s’en émeut outre mesure. La fente est trop petite pour empêcher la pressurisation de la cabine, alors on laisse faire.

Le jour fatidique, une fois l’avion arrivé à 24'000 pieds, altitude typique pour les accidents de décompression, la calotte de pression se déchire de manière explosive. L’air de la cabine est propulsé à l’intérieur de l’empennage et arrache la gouverne de direction, le stabilisateur vertical, la moitié de la gouverne de profondeur et son stabilisateur ainsi que l’APU. Ces pièces seront retrouvées dix après le crash; au large d’Osaka.

La JAL est pointée du doigt et dans la presse s’étalent les manquements et les erreurs qui ont conduit au drame. Plusieurs hauts responsables se suicident. Le technicien qui réalisa la fameuse réparation mettra fin à ses jours également.

Un raisonnement à 520 morts :
Les images suivantes vous montrent le cheminement mental du technicien qui a fait la réparation.

Cloison pressurisation
La réparation correcte comporte 1 plaque de renfort fixée par 2 lignes de rivets.

Cloison pressurisation
Le technicien envisage une réparation
basée sur 2 plaques de renfort...

Cloison pressurisation
Difficile de faire traveser 3 épaisseurs aux rivets.
Le technicien met une seule ligne de rivets.

Comme les rivets travaillent en cisaillement, ils sont le facteur limitant dans ce montage. A la limite, même ce montage ne serait pas plus solide :

Cloison pressurisation
4 plaques, mais toujours 1 ligne de rivets.
Montage toujours fragile à cause du manque de rivets.

Au final, l'image suivante permet de comparer ce qui était demandé par Boeing et ce que le technicien a effectivement réalisé sur cet appareil :

Cloison pressurisation

Vannes de sectionnement...

Film de l'accident de nouveau diffusé sur la 5 hier soir...
A mon avis, l’erreur de conception des circuits hydrauliques est de ne pas les avoir équipé de vannes de sectionnement en sorte de pouvoir isoler automatiquement ou manuellement le ou les systèmes incriminés.
Cela dit, on comprend également qu’il n’y avait plus de possibilité de régler le Trim de profondeur grâce auquel la situation aurait été, peut être, tout autre ?
Soit, ce Trim est un vérin hydraulique et là évidemment plus de pression…
Soit, c’est un vérin électrique et le câblage rompu…
Bien que la rupture du cône arrière est difficilement envisageable en matière de conception de structure, il est toujours étonnant de constater que la rupture des canalisations arrière de l’appareil ne permet pas de préserver les autres circuits ?

Circuit hydraulique, question naïve

Article très intéressant, encore une fois. Bravo pour la qualité de la rédaction.

Après lecture de cette page, je suis également aller lire le sript des CVR ici: http://aviation-safety.net/investigation/cvr/transcripts/cvr_ja123.php
N'y connaissant *rien* en mécanique aéronautique, je me pose quelques questions.

Est-ce qu'il est possible de rappeler pour un néophyte comme moi quels sont les commandes de vol impactés par une perte complète d'hydraulique sur ce genre d'appareil ?

D'après les discussions en cabine, il semble donc que les moteurs et le train d'atterrissage (du moins sa sortie) ne sont pas affectés, ce que je conçois aisément. J'ai l'impression également que les flaps et spoilers sont restés actifs. Est-ce bien exact ?

J'ai également du mal à comprendre comment à plusieurs reprises le commandant de bord demande des changements d'assiette: "Lower nose", "Raise nose". Comment effectuer ces manœuvres dans les conditions où se situait "l'avion" (si l'on peut encore considérer cela comme un avion...).

J'ai bien conscience que la destruction de la queue d'un appareil en plein vol est une situation critique qui ne doit pas rentrer dans le cahier des charges des avions. Ceci étant, pourquoi cela a t-il entrainé la perte de l'ensemble des systèmes hydraulique ? Tout se situe dans la queue de l'appareil ? Quid des redondances (4 circuits hydrauliques), s'ils sont si dépendant d'un seul élément structurel (d'une certaine importance, certes, j'en conviens). Est-ce à dire qu'un dommage bien plus partiel mais localisé sur la queue, pourrait avoir les même conséquences sur le système hydraulique ?

Destructuration des mécanismes

Je pense que ce qu’il faut comprendre, c’est que le mécanisme lui-même a été arraché, c'est-à-dire qu’il n’était plus possible physiquement de contrôler le tangage et le lacet par manque soit de surfaces mobiles disponibles, soit d’absence de mécanismes.
Les vérins hydrauliques assurant les débattements des gouvernes arrière (direction, profondeur) ils sont alimentés en principe par un vérin double corps.
Si les vérins fonctionnent (ceci peut être vérifié par l'équipage), mais que l’ensemble du mécanisme est détruit, aucune possibilité de contrôler ces deux commandes.
Si les canalisations hydrauliques sont détruites (alarmes circuit hydraulique)c’est la même chose sauf pour la profondeur, car souvent le plan fixe est réglable en incidence par un vérin électrique.
Cela dit, il semble que le plan fixe a été également passablement arraché, il n’y avait donc plus de mécanisme opérationnel à l’arrière.
Dans ces conditions c’est la perdition assurée, plus de symétrie du vol.
Pour le reste c'est-à-dire les circuits hydrauliques, en règle générale, ils sont munis de vannes de cisaillement, c'est-à-dire, que, lorsqu'une fuite importante est détectée sur un circuit, celui-ci est isolé par une vanne électrique pour ne pas perdre l’ensemble du fluide hydraulique contenu dans les bâches.
La redondance est assurée par les deux corps de chaque servocommande qui sont raccordés à deux circuits distincts.
Dans le cas qui nous intéresse, il est vraisemblable que deux dispositifs ont été affectés simultanément, les circuits hydrauliques arrières, les mécanismes (attaches et guignols) et une partie des surfaces fixes et mobiles (plan fixe, profondeur, dérive).
Dans ce cas, il n’est tout simplement plus possible de contrôler l’appareil…
En revanche, l’ensemble des gouvernes des ailes devaient fonctionner normalement, ailerons, spoilers, aérofreins !

Perte d'empenage

Bonjour,
Il y avait hier soir sur ARTE une excellente reconstitution des deux accidents DC 10 ;UA en 1972 et TURKISH à Ermenonville en 1974.
Malheureusement l'équipage turc n'a eut aucune chance pour les raisons développées par colibri en effet.
Les causes de ces accidents sont bien connues (portes de soute arriere non verouillées)et malgré les recommandations NTSB en 72 il a fallut attendre l'accident de 74 pour que la FAA impose les modifs...
Dommage pour le DC10 c'est une excellente machine par ailleurs.

Merci

Merci pour cette réponse. Dans le même temps j'ai lu l'article suivant sur le vol 232 United Airlines (DC-10):

http://www.securiteaerienne.com/node/95

Il s'agit d'un autre cas rare de perte totale d'hydraulique, mais dans ce dernier cas les surfaces de vol, bien qu'inopérante, n'était pas détruites, assurant ainsi j'imagine une stabilité bien plus grande de la trajectoire.

Je pense donc qu'il est difficile de comparer les 2 situations, mais il est à noter que dans le cas du DC-10, les pilotes ont réussi à rejoindre une piste au moteur uniquement (poussée asymétrique).

Je mets en exergue deux points intéressants de l'article sur le DC-10:

"[Dorénavant] sur le stabilisateur de profondeur, le moteur hydraulique du trim est remplacé par un moteur électrique qui sert à contrôler l’avion en dernier ressort."

"Dans les années quatre-vingt dix, la NASA réalisa avec succès des expériences consistant à relier l’ordinateur qui gère les commandes au système de gestion des réacteurs. En cas de perte totale et catastrophique des surfaces de vol, les déplacements du manche seraient automatiquement transmis en ordres aux réacteurs qui varieraient leur poussée pour permettre un ultime contrôle de l’appareil. Les résultats sont époustouflants : les avions ainsi dotés peuvent atterrir même par vent de travers et même en cas de turbulence. Les données ont été mises à disposition de tous les constructeurs mais aucun ne les exploita."

Le cas de Japan Airlines 123

Le cas de Japan Airlines 123 est malheureusement très similaire au 747 du vol 611 China Airlines en 2002, une rupture suite a un tail strike 22 ans plus tôt qui n'avait pas été réparé suivant les recommandations de Boeing,

Et dans le cas du DC10 d'Ermenonville, il y eu une recommandation de la FAA qui a aussi mis en lumière la nécessitée d'installer des vannes d'égalisation de pression afin que lors d'une décompression de la soute, le planché ne s'effondre entrainant tout les circuits électriques et hydrauliques.

Poussée différentielle...

Oui, ce sont les Américains qui ont il me semble mise au point ce principe de gestion de la symétrie du vol par les turbomoteurs. Il a été testé avec succès sur des chasseurs bimoteurs (F15 de mémoire) ce principe de régulation différentielle fine et rapide de la poussée permet de garder le contrôle du vol et ramener au sol un avion de chasse dépourvu de sa ou ses dérives !
Si cela est couplé avec la poussée vectorielle, c’est encore mieux et même avec une bonne partie du plan fixe arrière en moins.
Dans le cas de cet accident le système de compensation du plan fixe devait être également HS et dans ce cas il n’y avait plus aucun moyen de contrôler l’assiette autre qu’avec la poussée des moteurs ce qui est virtuellement impossible manuellement !
Il faut au minimum de surface, c’est-à-dire un peu de surface fixe de la structure de la dérive ainsi que du plan fixe pour garder, à minima, un semblant de symétrie du vol.

erreur de maintenance ??

Il avait pour instructions ... Une fois sur place, il décide de faire mieux que ce qu’on lui avait demandé...

désobéissance ou orgueil mal placé ?

Ca arrive souvent. Il y a un

Ca arrive souvent. Il y a un melange de tout. Peut etre un peu d'orgueil au depart : "ce dont des c.. chez Boeing". Je vais faire mieux. Puis apres : "zut, c'est pas possible de planter ces foutus rivets"... puis : "je mets moins, ca sera tout aussi solide, voir mieux encore..." et c'est ainsi que se construisent des drames.

completement d'accord

comme dit ce proverbe : "le mieux est l'ennemi du bien"

tail strike

Bonjour,

Sur le problème du tail strike, n'y a-t-il pas des solutions simples pour éviter le contact direct du fuselage avec le sol ?

Bonjour, je suis justement

Bonjour, je suis justement entrain de travailler sur un article sur le sujet du tail strike. Je reviendrai bientôt dessus avec beaucoup de détails et d'analyse. C'est très difficile de trouver des solutions simples pour ce phénomène.

d'accord, j'attends votre

d'accord, j'attends votre article. Quand j'ai écrit mon commentaire je pensais bêtement à des parades mécaniques

Il y a des sabots à

Il y a des sabots à l'arrière ou même une roue comme dans le cas du Concorde. C'est des parades mécaniques qui réduisent la casse en cas de chose modéré comme lors d'une rotation précoce au décollage. Par contre, pour les gros coups, comme les tail strikes à l'atterrissage, ca ne suffit pas.

Les chocs survenant lors des atterissages ou decollages

sont ils frequents? Oui bonsoir Amine et a tous,voila je me souviens avoir vu une photo surprenante et inquietante sur le net (helas, je n'ai plus le lien ) d'un 747 d'air Canada, avec la partie arriere completement eventree , Ceci etait du a un choc d'atterissage. Il y a aussi la video d'un dc9 atterissant trop brutalement et qui casse sa parie arriere..... De meme lors de photos de decollages, j'ai meme vu plusieurs avions avec l"arriere du fuselage frottant la piste sous des gerbes d'etincelles. Il y a aussi les autres "incidents d'aeroports types ailes ou winglets percutant un obstacle, avions se touchant etc...Je desirerai savoir si une reparation correctement effectuee dans les regles de l'art de l'aeronautisme garantira l'apareil contre tout risque d'accident tout au long de sa vie, ou bien fatalement, independement du reste du fuselage, la partie reparee subira en premier les contraintes physiques de fatigue et rupture. Merci de vos reponses Amine.

Oui, je suis justement

Oui, je suis justement entrain de travailler sur un article à ce sujet.

Les avions peuvent subir des chocs au décollage ou à l'atterrissage. On parle de tail strike. C'est l'arrière de l'avion touche la piste. Les impacts à l'atterrissage sont, de loin, les plus dangereux. Les pilotes ne sont pas qualifiés pour évaluer l'importance de l'impact ou les dégâts qu'il a causé.

Les réparations se font dans des ateliers spécialisés qui ont un contact direct avec le fabriquant. Si nécessaire, le fabriquant peut envoyer des spécialistes évaluer la situation et voir comment réparer ou si c'est possible du tout de réparer. Cependant, une fois que la réparation est faite, elle ne doit plus poser de problème. Il y a eu quand même 2 Boeing 747 pleins qui ont été perdus à cause de ces réparations...