Décollage sans volets : Théorie et Exemples

Les ailes des avions de ligne sont équipées de deux sets de surfaces mobiles. La première série se trouve à l’arrière, c’est les volets. Ils sont particulièrement visibles, surtout à l’atterrissage où les pilotes les déploient totalement ou presque. Les volets utilisés sur les avions de type Boeing ou Airbus sont des volets de Fowler. Littéralement de petites ailes qui sont reculées et braquées en même temps. En plus, sur les Airbus, le point neutre des ailerons externes est abaissé lorsque les volets sont sortis. Les ailerons participent aussi à l’hypersustentation.

Les volets Fowler, installés en bord de fuite, augmentent le coefficient de portance (Cz) à incidence égale. Mais fondamentalement, l’aile est la même et donc son incidence de décrochage reste la même (elle baisse même un tout petit peu). Donc à incidence égale, les volets de bord de fuite permettent d’obtenir plus de portance.

 

Airbus A318, volets, slats
Volets et slats bien visibles sur cet Airbus A318 en approche.
 

 

Lors du décollage, les volets permettent à l’avion qui évolue à des vitesses se situant dans le bas de son enveloppe de vol d’avoir assez de portance pour quitter le sol et continuer à accélérer en l’air.

Par contre, les volets génèrent beaucoup de trainée. Le Cx de l’aile est augmenté. La finesse de l’aile se dégrade et la pente de montée est d’autant plus faible que les volets sont sortis. Par ailleurs, lors du calcul des performances au décollage, les pilotes doivent toujours agir comme si un moteur allait tomber en panne au moment le plus critique. Si la vitesse de l’avion est trop élevée (après V1), il doit pouvoir continuer à accélérer et décoller en ayant une trajectoire lui permettant d’éviter les obstacles. La pente minimale à assurer avec un moteur en panne (N-1) varie en fonction de type d’avion et en fonction du segment dans lequel il se trouve. En clair :

– Pente initiale (définition: depuis la vitesse où les roues quittent le sol, donc Vlof, jusqu’au passage des 35 pieds de hauteur).
— Bimoteur : 0% (exemple: Boeing 737, Airbus A319)
— Trimoteur : 0.3% (exemple: Boeing 727, Tristar 1011)
— Quadrimoteur : 0.5% (exemple: Boeing 747, Airbus A340)

– Pente au 1er segment (définition: depuis le passage des 35 pieds, jusqu’à la rentrée du train d’atterrissage):
Aucune performance minimale n’est exigée. Ce 1er segment est le plus difficile à traverser. L’effet sol se termine et le train d’atterrissage est en cours de rentrée et provoque une trainée très pénalistante. Ici, les pilotes aplatissent la trajectoire en attendant la rentrée du train. La seul exigence : ne pas aller au sol. Lors du vol Air Algérie 6289, le commandant de bord avait maintenu 18 degrés de cabré au manche lors du premier segment. Il ne tenta même pas de rentrer le train d’atterrissage. Ceci se termina avec 102 victimes (lire ici).

La performance sur un moteur lors du premier segment limite, entre autres choses, la courbure maximale des volets que les pilotes peuvent utiliser pour le décollage. Par exemple, sur Boeing 737 la courbre maximale pour le décollage est de 15 degrés de volets. Une butée marque cette limite au niveau du levier d’actionnement des volets pour éviter un déploiement supérieur par inadvertance. Si celui-ci était quand même réalisé, l’avion pourrait décoller mais aurait une pente de montée sur deux moteurs très faible. Il pourrait même ne plus avoir de marge vis-à-vis des obstacles situés dans la trajectoire d’envol. De plus, en cas de panne moteur, la pente du premier segment serait négative et l’avion irait au sol. On ne connait pas de cas d’accident lié à une sur-utilisation des volet lors du décollage.

– Pente au 2ème segment (définition: de la rentrée du train au passage des 400 pieds sol):
— Bimoteur : 2.4%
— Trimoteur : 2.7%
— Quadrimoteur : 3.0%

Remarquez que c’est la première fois qu’on demande quelque chose à un bimoteur. Ceux-ci sont les plus pénalisés parce qu’il perdent la moitié de leur poussée en cas de panne moteur. A titre de comparaison, un Quadrimoteur ne perd que le 25% de sa pousseé sur une panne du même type.

– Pente au 3ème segment (depuis 400 pieds)
La pente doit être positive ou nulle et l’avion doit avoir une capacité d’accélération.

– Les slats:
Ces dispositifs sont situés à l’avant de l’aile et passeraient presque inaperçus. Pourtant, ils sont plus importants que les volet de bord de fuite ! En effet, si les volets de Fowler se contentent d’augmenter la portance à toutes choses égales, les slats (dits aussi “becs de bord d’attaque”) sont les SEULS à augmenter l’incidence du décrochage. C’est-à-dire de permettre à l’aile de voler à une incidence plus élevée sans décrocher.

Les slats sont totalement déployés à l’atterrissage et au décollage. Il existe une procédure d’urgence pour atterrir sans les slats en adoptant des vitesses très élevés. Par contre, il est impossible de décoller sans les slats.

Décollage avec volets en courbure insuffisante :
De temps à autre, il est reporté un incident avec des avions tentant de décoller avec des volets en position insuffisante pour les conditions du jour. Il s’agit typiquement d’erreur d’entrée de masses qui finissent par donner des vitesses trop faibles et des positions de volets insuffisantes.

Dans ce cas, l’occurrence la plus probable est le tail strike. Quand ils ont atteint la vitesse de rotation (Vr), le pilote en fonction tire sur la manche pour cabrer l’avion. L’appareil se cabre effectivement, mais il ne s’envole pas tout de suite. Le pilote a tendance à cabrer encore plus et la queue d’appareil touche la piste en provoquant une gerbe d’éteincelles et des vibrations monstres en cabine. Aérodynamiquement, les ailes ne sont pas en décrochage, mais au Cz qu’elles affichent, la vitesse ne donne pas assez de portance pour soulever l’avion. Le contrôle latéral est suffisant et l’avion finit par quitter le sol. Le cabré est élevé et il se réduit au fur et à mesure que la vitesse augmente. Il s’agit d’un incident grave.

Exemple: le matin du 10 décembre 2006, un Boeing 747-400 (F-HLOV) de Corsair tente de décoller depuis Paris-Orly vers les Antilles. Normalement, les pilotes utilisent deux ordinateurs portables (BLT pour Boeing Laptop Tool, offerts si vous achetez un Boeing 🙂 pour calculer les performances au décollage. L’un d’eux est éteint pour un problème de batterie. L’autre est sur batterie également puis est éteint par inadvertance. Quelques distractions techniques font que le commandant de bord se trompe de 120 tonnes sur la masse au décollage. La Vr calculée est de 127 noeuds au lieu de 159 noeuds !

Lors de la rotation, l’avion touche la queue et laisse une trainée noire sur 80 mètres ! Des chasseurs inspectent visuellement l’appareil puis du fuel est jetté en vol et le 747 revient au terrain.

Lors du décollage, les pilotes ont des réflexes qui forcent le respect. Au premier signe d’anomalie (vibreur de manche), les manettes de gaz sont poussées à fond et l’assiette baissée à 11 – 12 degrès le temps que l’appareil accélère à 166 noeuds et c’est seulement là qu’il prend son envol.

La performance des pilotes est impressionnante. Il ne faut pas se tromper dessus : tant qu’il y aura des pilotes, il y aura des erreurs humaines. Là, les pilotes font preuve d’un sang froid exceptionnel et rattrapent le coup en réalisant les bons gestes, au bons moments et dans la bonne proportion. A titre de comparaison, vous pouvez voir la réaction des pilotes du TWA 843 en une situation similaire en cliquant-ici.

Décollage sans slats :
Les slats sont activés dès la première position de la manette des volets. Sur la majorités des avions de ligne, ils ont 1 à 3 positions de sortie.

Exemple Airbus A320 :
Manette sur 0 : volets 0 / Slats 0
Menette sur 1 : volets 0 à 10 / slats 18
Manette sur 2 : volets 15 / Slats 22
Manette sur 3 : volets 20 / slats 22
Manette sur FULL : volets à 35 / slats à 27

Sur tous les avions, la seule manière d’avoir 0 slats est de laisser la manette des volets sur 0. Dès que celle-ci est bougée, même sur son premier cran, on a un déploiement significatif des slats.

Une tentative de décollage sans les slats se solde toujours par un crash. En fait, l’avion accélère et il se cabre normalement lorsque le manche est tiré. L’incidence de l’aile augmente et celle-ci décroche. La trainée augmente de manière significative et la vitesse augmente peu ou pas à partir de ce point. Le contrôle latéral est perdu et le vibreur de manche est activé ainsi que les alarmes auditives de décrochage. Sur les avions qui en sont dotés (comme le MD-80), les slats se déploient automatiquement. Ce déploiment est trop lent pour empêcher la sortie de piste et le crash.

Il existe bien sûr des alarmes de configuration envoyant une puissante alarme si la configuration de décollage n’est pas correcte alors que les manettes des gaz sont poussées. Par contre, il peut arriver, et c’est déjà arrivé, qu’une telle alarme ne soit pas opérationnelle.

Exemples :
– Northwest 255 :
— date : 16 août 1987
— avion : MD-82 / N312RC
— occupants : 155
— Bilan : 154 + 2 personnes sol
— Lieu : Detroit Metropolitan, Michigan
— Synopsis : Après la rotation, l’appareil ne s’élève pas. Il s’incline à droit et à gauche de 35 degrés environ et puis sort de la piste. Il s’écrase sur un parking provoquant la mort de deux personnes au sol en plus de 154 sur 155 occupants. Les pilotes avaient oublié de sortir les slats/volets et le système d’alarme n’était pas alimenté en courant (on ne saura jamais pourquoi).

Le seule survivant est une enfant de 4 ans qui était assise à la place 8F. Elle fût brûlée au troisième degrés sur plus de 30% de son corps.

 

Trajectoire du Northwest 255
Le MD-82 de Northwest finit la piste et s’écrasa dans la prolongement de celle-ci sans savoir pris de la hauteur.
 

 

 

Débris Northwest 255
Débris du NWA 255. On reconnait une partie du nom de la compagnie ainsi que le train avant.
 

 

– American Airlines vol 191
— date : 25 mai 1979
— avion : DC-10-10
— occupants : 271
— Bilan : 271
— Lieu : O’Hare International Airport, Chicago
— Synopsis : lors du décollage, le réacteur 1 s’arrache et bascule par dessus l’aile. Il arrache des circuits hydrauliques alimentant les slats. Ceux-ci se rétractent et l’aile gauche décroche provoquant la perte de contrôle de l’appareil qui s’écrase en bout de piste. Cet accident est traité en détail ici.

 

American Airlines vol 191 crash
La rentrée des slats sur l’aile gauche provoque le décrochage
de celle-ci et le DC-10 se retrouve sur la tranche.
 

 

– British European Airways Flight 548 (BEALINE 548)
— date : 18 juin 1972
— avion : Hawker Siddeley Trident 1C (triréacteur d’environ 60 tonnes)
— occupants : 118
— Bilan : 118
— Lieu : Après le décollage de London Heathrow. L’avion est vers les 1800 pieds en montée quand un des membres d’équipage rétracte les slats par erreur. L’appareil tombe pratiquement à plat ne laissant pas la moindre chance de récupération.

 

Hawker Siddeley Trident
Hawker Siddeley Trident. On en trouve plus des masses de nos jours.
 

 

 

crash Trident Londres
L’avion est tombé presque à plat. Remarquez la faible distance entre les ailes et l’empennage.
 

 

Spanair 5022 ?
Aujourd’hui, d’après les informations disponibles, la voie des volets/slats rentrés semble très plausible. Elle est même facile à vérifier. En effet, les volets fonctionnent avec un système mécanique de visse sans fin. Celle-ci sera trouvée dans les décombres et la position réelle des volets au décollage déterminée.

DC-10 : de la pluie de métal à l’United vol 232 / Partie 2

Le 19 juillet 1989, tous ces problèmes non traités, viennent se rappeler douloureusement. Le vol United Airlines 232 décolle depuis Denver dans le Colorado à destination de Chicago dans l’Illinois. A bord, il y a 285 passagers et 11 membres d’équipage. Alors qu’il vole à son altitude de croisière qui est de 37’000 pieds ce jour là, une formidable explosion est entendue à l’arrière de l’avion. Le compresseur du moteur numéro deux, celui monté sur l’empennage, explose et les pièces qui s’en détachent à haute vitesse sèment le désastre. Le fuselage et les gouvernes du DC-10 reçoivent plus de 70 éclats. Une fraction de seconde, l’avion est secoué et percé comme s’il se trouvait sous un feu de DCA. Ce feu nourri perce la cabine et détruit les tubes des trois circuits hydrauliques avec des conséquences catastrophiques.

En effet, le DC-10 est un des premiers avions à ne plus avoir de câbles pour manipuler les gouvernes. Ce choix est aujourd’hui la règle, mais à l’époque, c’était une grande nouveauté. Depuis les commandes situées dans le cockpit, partent des câbles en acier mais ceux-ci ne vont jamais arriver sur les gouvernes ni directement intervenir dessus. Ces câbles vont actionner des valves qui laissent passer de l’huile sous pression dans un sens ou dans l’autre. Ceci fait bouger des vérins qui déplacent à leur tour les surfaces permettant de contrôler l’avion sur tous ses axes. Le corolaire est que si la pression d’huile venait à disparaître, l’avion ne serait plus contrôlable. Pour rendre un tel incident quasiment impossible, trois circuits indépendants sont installés. Chaque surface est déplacée par plusieurs vérins alimentés par des circuits différents. Chaque circuit a ses propres pompes, ses propres tubes de pression, ses propres tubes de retour, ses filtres, ses réservoirs… etc. Si un circuit venait à perdre son fluide, il se viderait mais ceci n’aurait aucune incidence sur les autres.

Chaque circuit est alimenté par deux pompes sur situés sur les réacteurs, soit six en tout. Si un réacteur s’arrête, le circuit qu’il alimente n’est pas perdu parce que les circuits restants lui communiquent de l’énergie à travers des moteurs hydrauliques. Ceci se fait automatiquement et sans que l’équipage n’ait à intervenir dessus.

Par ailleurs, dans le cas plus qu’improbable où les trois réacteurs seraient en panne, une hélice peut être déployée d’un logement sous la carlingue. Elle tourne dans le vent relatif et entraine une pompe hydraulique qui maintient la pression dans un des circuits ; assez pour contrôler l’avion encore .

Panne réacteur non contenue
Exemple de panne non contenue du réacteur 2 d’un DC-10. Remarquez comme la nacelle est déchirée.

Des éléments ont été projetés contre la gouverne de profondeur et la gouverne de direction (Ce n’est pas une photo de l’United 232)

Panne de 3 circuits en même temps !
Quand le réacteur explose, les pilotes et le mécanicien du vol 232 voient avec effarement les aiguilles de pression des trois circuits revenir vers zéro. Les tubes sont coupés et l’huile se déverse dans le vide, il n’y a plus moyen de mettre un circuit sous pression même si deux réacteurs sont en encore en marche. Le copilote tourne le manche, mais l’avion ne répond pas. Une première évaluation montre que la gouverne de profondeur, les aillerons, la gouverne de direction, les spoilers, les volets de bord de fuite, les slats, les freins, la direction de la roue avant… sont tous hors fonction. La totalité des systèmes qui permettent de diriger l’avion sont hors service. Les chances d’une fin heureuse sont nulles.

Un premier élément d’espoir dans cette scène : l’appareil survole l’Iowa dans le Middle West. C’est un Etat agricole, très peu peuplé et plat. Le point le plus élevé culmine à 509 mètres et il est derrière déjà. Jusqu’à l’horizon s’étalent des terres labourées ou des plaines semées de conifères.

Normalement, pendant la saison estivale des lignes de front descendent du Canada jusqu’au Golf du Mexique. Toute la région est régulièrement le siège d’orages et de turbulences. S’il y a la moindre secousse, l’avion est perdu. Exceptionnellement, ce jour là, il n’y en a pas.

Il fait jour aussi. C’est important parce que les pistes de la majorité des aéroports de la région ne sont pas équipées de feux d’approche et seraient donc impossibles à trouver à et utiliser de nuit.

Le commandant de bord se souvient d’un exercice qu’il avait réalisé en simulateur. Il ne s’agissait pas d’un entrainement compagnie, mais d’une expérience personnelle qu’il avait réalisée. En poussant la manette du réacteur droit, la puissance de celui-ci augmentait et l’avion commençait à tourner à gauche. En poussant celle du gauche, l’avion virait à droite. La manœuvre n’est pas parfaite et comporte des risques, mais sur le moment, il n’y a rien d’autre à tenter.

Le réflexe qui sauve
Il y a également une incroyable présence d’esprit du commandant de bord. Au moment où le réacteur explose, l’avion bascule à droite de manière prononcée. Le temps que le commandant de bord Alfred Haynes lève les yeux sur les instruments, l’inclinaison est de 38 degrés à gauche alors que le copilote braque le manche complètement dans le sens opposé. En une fraction de seconde, le commandant réalise que l’avion n’est pas contrôlable au manche et il prend la manette du réacteur 1 et la ramène vers la position de ralenti vol. Le mouvement d’inclinaison s’arrête et progressivement, sous l’effet de la poussée asymétrique, l’appareil commence à revenir vers l’horizontale.

Réactions au sol
A la tour de contrôle, au service radar, il y a un jeune homme calme et posé : Kevin Bockman. Il a tout fait pour être muté à Sioux City pour échapper aux stress de son affectation précédente. Il ne s’attendait pas à vivre une journée comme celle-ci dans son havre de paix. En revanche, sa communication avec l’équipage est remarquable. Il organise les secours et guide l’appareil du mieux qu’il peut.

La police bloque une autoroute se trouvant sur le trajet du DC-10. Le contrôleur la propose aux pilotes pour un atterrissage d’urgence. A San Francisco, les mécaniciens d’United Airlines travaillent dans une centrale accessible jour et nuit par radio ou téléphone. Ils disposent de tous les manuels et des journaux d’entretien spécifiques à chaque avion exploité par la compagnie. Les pilotes les contactent des quatre coins du monde au sujet de petits ou de gros problèmes sur les appareils. L’équipage du vol 232 a surtout du mal à les convaincre que tous les circuits hydrauliques sont perdus. Pour eux, comme pour les concepteurs du DC-10, c’est une impossibilité physique. Pourtant, ils doivent bien se rendre à l’évidence. Les tubes des trois circuits indépendants finissent tous au même endroit et vers la fin de leur course, ils sont de plus en plus proches. Les pièces lancées par le réacteur avaient coupé tous les tubes. Le ton monte dans le cockpit et le commandant de bord demande au copilote de fermer la fréquence du service technique et de ne plus les contacter.

A l’hôpital de Sioux City, l’alerte tombe au moment du changement des équipes. Le personnel est double et maintenu en l’état. De nombreux camions de pompiers foncent vers l’aéroport. A Chicago, un Boeing 727 de la compagnie est bourré de matériel et de secouristes et décolle pour Sioux City. L’alerte est de niveau 2, elle signifie qu’un avion arrive et qu’il a des problèmes. Sans le dire à l’équipage, le contrôleur passe l’alerte au niveau 3. Ce niveau signifie qu’un avion s’est écrasé.

Mouvement phugoide
En l’air, l’appareil commence à faire de grands cercles alors que l’altitude joue aux montagnes russes. Un mode d’instabilité assez peu connu des pilotes s’engage : c’est le mouvement phugoide. Une fois le moteur 2 perdu, l’avion commence à ralentir. A un certain moment, le nez plonge et l’appareil entame une descente qui lui fait regagner de la vitesse. Quand la vitesse augmente assez, le nez commence à se cabrer et l’avion reprend de l’altitude tout en ralentissant. Arrivé à l’apex et à vitesse très basse, il replonge encore.

L’appareil entame donc ce mouvement alors que les pilotes et le mécanicien de bord cherchent le meilleur moyen de le contrer pour éviter qu’il ne s’amplifie. A eux trois, ils totalisent 103 ans d’expérience de vol et n’en faut pas moins pour trouver la solution. Aucune formation ou entrainement n’expliquent comment sortir d’une telle situation.

Les pilotes pensent à une option, mais savent qu’ils n’ont pas le droit à l’erreur. Ils ne pourront pas essayer autre chose si ça se passe mal. L’idée qu’ils ont est de faire l’inverse de ce qu’aurait fait le mouvement phugoide. C’est souvent la chose à faire pour arrêter n’importe quelle oscillation.

Quand il arrive au plus bas de sa course, alors qu’il est à vitesse maximale, les pilotes poussent à fond les manettes des gaz. L’appareil se cabre et reprend de l’altitude alors que l’aiguille du badin revient progressivement en arrière. Alors qu’il est à son apogée et tout proche du décrochage, le commandant de bord prend les manettes des réacteurs 1 et 2 et les ramène vers le ralenti vol. Il faut beaucoup de caractère pour réduire la puissance alors que l’avion est cabré et à vitesse minimale. La moindre erreur de timing provoque le décrochage développé et la chute dans le vide.

Progressivement, la technique apporte ses fruits. Les oscillations deviennent de plus en plus faibles et l’appareil se stabilise.

Le copilote sort la check-list de panne moteur et le commandant de bord cherche à l’appliquer. La première ligne demande de ramener la manette du moteur en panne vers zéro. Le pilote n’a jamais arrêté de moteur sur un avion en vol. Quand il tire la manette, elle ne vient pas. Sur simulateur, ça se passait toujours bien. La check-list ne dit pas ce qu’il faut faire dans un tel cas. Le prochain item demande la fermeture de la valve de carburant. Celle-ci est également bloquée et il n’y a pas moyen de la manœuvrer. Finalement, ils réussissent à couper ce moteur en utilisant le système de pare-feu. En effet, même pour un moteur arrêté, il est important de couper les arrivées de carburant pour éviter les incendies.

Dans la cabine des passagers, il y a un instructeur DC-10 en voyage privé. Il est demandé au cockpit et s’installe sur un siège observateur. Il regarde les instruments, pose de nombreuses questions puis déclare aux pilotes : « nous avons des problèmes ». Cette remarque frappée au coin du bon sens déclenche des plaisanteries dans le cockpit et finit par détendre l’atmosphère.

L’instructeur se penche sur la console centrale et tient la manette du réacteur numéro 1 dans la main gauche et la manette du réacteur 3 dans la main droite. Au début, les pilotes doivent lui dire de faire un virage dans telle ou telle direction ou augmenter la vitesse, mais au bout de quelques minutes, une remarquable synchronisation s’établit. Les pilotes conduisent l’avion au manche comme si tout était normal et l’instructeur fait en sorte que l’avion se comporte en fonction de cela.

 


Trajectoire du DC-10 du vol United 232
Le triangle montre le point où la panne est survenue. De nombreux virages (surtout à droite) et fléchissements de la tajectoire sont involontaires.
 

L’appareil est piloté avec prudence mais plusieurs fois il s’incline dangereusement et il est sur le point de partir sur le dos. Sur la trace radar, des changements de cap brutaux marquent ces points où la catastrophe était si proche.

L’avion a une forte tendance à aller à droite. Les virages qui s’affichent sur le radar sont, pour la plupart, involontaires. Les pilotes essayent de jouer sur la tendance naturelle de l’avion pour l’orienter sur la piste 22 de l’aéroport de Sioux City à plus de 100 km de distance. Cette piste est la plus courte, mais elle est prolongée par un terrain vague. L’autre piste accessible est la 31, elle fait 2’700 mètres, mais dans le prolongement il y a le fleuve Missouri qui forme la frontière naturelle entre l’Iowa et le Nebraska. En cas de sortie, c’est la noyade assurée.

Dans la cabine, le personnel navigant commercial prépare les passagers à un atterrissage d’urgence. Les bébés sont posés sur le plancher comme le veut la réglementation.

L’appareil s’approche du sol plus ou moins sous contrôle. Deux minutes avant son atterrissage, les pompiers se rendent compte qu’ils se sont mal positionnés. En effet, ils pensaient naturellement qu’il allait arriver sur la piste 31 puisque c’est la plus longue. Ils ont donc garé leurs véhicules sur la piste 22. Or, quand il ont vu les phares du DC-10 se matérialiser, ils ont tout de suite compris que c’est droit sur eux qu’il arrivait. C’est le branle-bas de combat et en quelques secondes le matériel est évacué sur les champs de mais.

Les caméras de télévisions prennent de mauvaises images parce qu’elles étaient également positionnées pour filmer une arrivée sur la piste 31.

L’atterrissage
Le train d’atterrissage sort normalement mais trahit le dernier espoir des pilotes. En effet, ces derniers avaient l’espoir secret que les atterrisseurs en descendant sous leur propre poids allaient pousser dans les circuits l’huile contenue dans leurs vérins. Cet effet existe effectivement, mais comme les tubes sont tous rompus et ouverts à l’air libre, ils ne peuvent être mis sous pression.

L’appareil s’approche du sol et tout semble se dérouler comme dans un cauchemar qui finit bien. Soudain, alors qu’il est à 300 pieds de hauteur, 100 mètres, le mouvement phugoide recommence. Cette fois, le sol est trop proche pour tenter les manœuvres qui avaient été effectuées à 35’000 pieds.

Sentant arriver le point le plus bas du phugoide, l’instructeur pousse les manettes des gaz. Malheureusement, pour la première fois depuis le début de cette catastrophe au ralentit, les deux moteurs ne se comportent pas de la même façon. Le gauche monte en puissance plus rapidement que le droit et ce malgré que les manettes aient été poussées de la même manière. L’avion s’incline vers la droite et le taux de descente augmente dangereusement. L’alarme de proximité du sol, le GPWS, retentit et le sol arrive à toute vitesse.

L’appareil s’écrase sur la piste plus qu’il ne s’y pose. Le taux de chute est de 1’850 pieds par minute et la vitesse de 215 nœuds. Les valeurs normales sont voisines de 300 pieds par minute et 140 nœuds. C’est l’aile droite et le réacteur droits qui touchent en premier. L’aile se casse sous le choc et le carburant restant forme immédiatement une boule de feu. L’appareil continue à glisser sur le béton alors que la queue se détache suivie de près par l’avant et le cockpit qui se sépara du reste. Ceci sauva la vie aux pilotes parce que les passagers de première classe dans la section juste derrière furent tués pour la majorité.

Les nourrissons tenus par leurs parents ou posés au sol sont projetés et un sur quatre trouvent la mort. Jusqu’à aujourd’hui, la FAA cherche une solution pour les enfants en bas âge qui voyagent sur les genoux de leurs parents mais qui sont des victimes de choix en cas d’accidents, d’atterrissage raté ou de turbulences. Lors d’une décélération rapide, l’adulte le plus fort et le plus motivé n’a pas assez de force pour tenir contre lui un bébé de quelques kilogrammes à peine.

Dans la zone de première classe, là où il eut le moins de survivants, un pilote de la compagnie voyage en tant que passager. Il en réchappe miraculeusement. Plus tard, le commandant de bord lui demandera comment il a pu quitter cette section. Il répondit :
– Par un hublot cassé
– Mais on ne peut pas passer par un hublot ! répondit le commandant de bord abasourdi
– Quand on est à l’envers et que les choses sont en feu, on peut passer par un hublot répondit ce dernier

 


Commandant Al Haynes
Commandant de Bord Al Haynes
 

 

Malgré l’intervention immédiate des secours, 111 personnes sont tuées lors du crash suite à des traumatismes ou des inhalations de fumées toxiques. Les images du drame font le tour du monde et des chaines de télévision comme CNN réservent des hôtels entiers pour leurs équipes. Quand les premiers rescapés sortent des hôpitaux, ils n’ont pas où aller et doivent être accueillis dans le dortoir d’un collège. Il y a 185 survivants en tout.

Les pilotes sont blessés et récupèrent progressivement à l’hôpital. Le commandant de bord est mis sur une chaise roulante en emmené vers une chambre où reposait l’instructeur qui avait manipulé les manettes des gaz tout le long du vol. Quand il arrive au pas de la porte, le commandant de bord se rend compte qu’il ne s’est jamais retourné durant toutes les phases critiques et qu’il ne connaît pas le visage de la personne dont il ne voyait que les mains crispées sur la console centrale. Heureusement, aucun impair n’est commis parce qu’il n’y a qu’un seul malade dans la chambre.

L’impact du crash est tel en cet été 1989, que les agences de voyage enregistrent des baisses importantes dans les réservations sur les vols réalisés en DC-10. Plus du tiers des passagers sont prêts à changer de compagnie ou d’horaire pour ne pas se retrouver dans cet avion. Certains voyagistes baissent les prix sur les vols réalisés par DC-10 offrant, sous forme de réduction, une prime de risque à ceux qui ont encore le courage de prendre cet appareil.

 


United 232 Memorial
Memorial à Sioux City
 

 

Fin de la production du DC-10 et sortie du MD-11
McDonnell Douglas, qui était en déficit depuis le crash de Chicago en 1979, voit les commandes pour son triréacteur aller vers zéro. Il n’y a plus rien à faire. En décembre 1989, le dernier DC-10 sort des chaines de montage. Il est destiné à Nigeria Airways.

Les appareils exploités alors sont modifiés selon les leçons acquises lors du crash de Sioux City. Des valves sont ajoutées à divers endroits des circuits hydrauliques. En cas de baisse de pression ou de quantité d’huile, ces valves se ferment en isolant la partie du circuit qui a des pertes. Il n’était plus possible de vider tout un circuit à cause d’une fuite. Par ailleurs, les tubes furent séparés et suivent des chemins différents. 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. Aujourd’hui, tous les avions de ligne utilisent l’énergie électrique pour le trim et la pression hydraulique pour la gouverne de profondeur proprement dite.

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.

Les enseignements acquis drame après drame rendaient le DC-10 et les autres appareils plus sûrs. Malheureusement pour le DC-10, ces bonnes dispositions arrivaient trop tard.

McDonnell Douglas ne jette pas l’éponge pour autant. Depuis quelques années, il travaille sur une ancienne idée : le MD-100. Une sorte de DC-10 revu et amélioré. En décembre 1990, le premier appareil de cette série est livré sous le nom de MD-11 et vole sous les couleurs de Finnair. L’avion est magnifique et profite de nombreuses avancées techniques. Des réservoirs sont placés dans le stabilisateur horizontal et permettent de déplacer le centre de gravité de l’appareil pour faire des économies de carburant. Des ordinateurs sont installés en série sur les chaines de commandes et toutes les entrées des pilotes y sont traitées et adaptées en temps réel. En vérité, le design futuriste est orienté vers l’économie de carburant. Le résultat est que le MD-11 est un avion naturellement instable et non pilotable par l’humain directement. Pour la première fois, l’informatique remplira un rôle vital dans un avion de ligne civil. C’est la règle de nos jours. Enfin, le nouvel appareil se pilote à deux. Le mécanicien de bord disparaît comme sur tous les avions de nouvelle génération.

Le MD-11 se vend correctement mais sans plus. Malgré tous les efforts de communication, planait encore sur lui le spectre de son ancêtre meurtrier. En 1997, Boeing rachète McDonnell Douglas dont le nom ne sera plus utilisé. Le plus ancien composant de la compagnie, Douglas, opérait depuis 1921 et avait mis au monde le fameux DC-3 avant même sa fusion avec McDonnell en 1963.

DC-10 : de la pluie de métal à l’United vol 232 / Partie 1

Les années quatre vingt commencent et le DC-10 continue à sillonner le monde en semant des pièces un peu partout. On ne compte plus les incidents dus à des pertes de petites ou de grosses pièces en vol ou sur les pistes. En septembre 1983, un appareil vénézuélien perd un morceau de plus d’un mètre et demi lors de l’approche finale sur Miami. Il s’agit d’un élément de volet et les pilotes ne le remarquent même pas. C’est le propriétaire d’une voiture endommagée qui le ramène en venant se plaindre à l’aéroport. Un Télex est envoyé à tous les opérateurs leur demandant de contrôler certaines parties de leurs appareils de type DC-10. En juin 1987, un autre avion appartenant à American Airlines perd 6 mètres de volets en approche sur Los Angeles. Les pilotes sont mis en difficulté et le drame évité de justesse.

A de nombreuses occasions, des riverains d’aéroports trouvent des capots et morceaux d’ailes tombés dans leurs jardins. L’incident le plus connu est survenu à Paris le 25 juillet 2000 quand un morceau en titane tomba d’un DC-10 et provoqua l’éclatement d’un pneu d’un Concorde qui s’écrasa. Dans ce terrible accident, on ne sait plus à qui imputer la plus grande partie de la faute : le DC-10 qui perd ses pièces ou le Concorde qui s’écrase quand un pneu éclate .

Fatigue prématurée des ailettes des réacteurs
D’autres incidents graves surviennent également, mais personne ne s’en inquiète. Très grave erreur, parce qu’une tragédie se prépare encore. Le 31 janvier 1981, un DC-10 de Northwest en montée depuis Boston se met à vibrer et le moteur droit, le numéro trois, émet des bruits sourds puis s’arrête. L’appareil revient à son aéroport de départ et on découvre que le réacteur trois est totalement démoli. En effet, une ailette du premier étage du compresseur s’est détachée suite à une fatigue prématurée et a traversé les autres étages provoquant de graves dégâts sur son passage.

Le 22 septembre de la même année, un moteur explose comme un feu d’artifice sur un DC-10 au décollage de Miami. Des pièces de métal partent comme du shrapnel et endommagent les ailes et la carlingue. Plusieurs disques du compresseur puis de la turbine s’étaient désintégrés lors de la mise en puissance.

Le 17 novembre, c’est l’accident du 31 janvier qui se reproduit encore sur un DC-10 de Northwest. Une ailette compresseur se détache lors du décollage depuis Minneapolis et le réacteur est détruit en quelques secondes. Il n’y pas de victimes et c’est encore la fatigue prématurée du métal qui est pointée du doigt.

Le 21 janvier 1982, un DC-10 de Word Airways accélère pour décoller de Honolulu. A son bord, il y a 393 passagers. Au moment de la rotation, une alarme incendie se déclenche et les index du moteur numéro 2 reviennent vers zéro. Le décollage est poursuivi et trois extincteurs sont déchargés sans venir à bout du feu. Les pilotes font demi-tour et atterrissent. Le poids de l’appareil est trop élevé et les freins surchauffent. La sortie de piste est évitée de justesse et le vol se termine avec plus de peur que de mal. L’analyse du réacteur montra qu’une ailette du sixième étage du compresseur haute pression s’était détachée suite à une fatigue prématurée. Comme dans les cas précédents, c’est un effet domino qui s’en suit. L’ailette traverse les étages en aval et à chaque fois d’autres ailettes se cassent et l’accompagnent. En quelques secondes, le réacteur crache tout son contenu.

Moteur Central DC-10Moteur Central DC-10
Le montage du moteur 2 sur le DC-10 fait appel à une tuyère allongée. L’attelage tournant du moteur est relativement en avant. En cas panne non contenue, il peut causer des dégâts et menacer les arrivées hydrauliques pour la gouverne de profondeur et la gouverne de direction. 
Moteur Central Boeing 727Moteur Central Boeing 727

Au contraire, sur le Boieng 727, c’est l’entrée d’air qui est allongée et le moteur situé tout à l’arrière. Jamais un 727 n’a été mis difficulté par des problèmes sur moteur numéro 2. (Le premier schéma ne représente pas un 727 mais un montage similaire.) 

Le 21 août 1983, un DC-10 de Pan Am fait un atterrissage d’urgence à Norfolk en Virginie. En vol, les pilotes ont senti de très fortes vibrations qui secouèrent l’avion du cockpit jusqu’à l’empennage. Ils isolent le problème en coupant le réacteur numéro 2 et atterrissent sur le premier aéroport qui se présente. L’analyse montre qu’une ailette du second étage de turbines s’est cassée en vol. Le déséquilibre de l’attelage tournant crée des vibrations qui se transmettent à tout l’avion. Encore une fois, un incident qui se termine bien.

Le 28 mai 1985, un DC-10 d’American Airlines décolle de New York. Alors qu’il passe le niveau de vol 170, le capot entourant le réacteur droit commence à bouger puis se détache et touche le compresseur basse pression. Des morceaux sont projetés contre l’aile et la cabine dont la tôle se perce. La pressurisation est perdue et les masques à oxygène tombent

Le 7 août 1985, un autre DC-10 d’Americain Airlines décolle de Detroit, la plus grande ville du Michigan. Cinq minutes plus tard, alors qu’il est en montée, une explosion est entendue et un réacteur s’arrête. La moitié arrière de l’engin est manquante. L’axe portant les turbines se casse et d’énormes pièces tombent vers le sol. L’appareil rentre quand même et les 195 occupants en réchappent avec une belle frayeur.

Chaque année apporte son lot d’incidents et de frayeurs à bord de DC-10 exploités aux USA et ailleurs. Certains pilotes apprécient cet appareil, alors que d’autres ne lui font pas du tout confiance. La nervosité des équipages est telle que l’on assiste même à des décollages interrompus après V1 pour des problèmes bénins.

A suivre…

[lien vers la partie 2]

Turkish Airlines vol TK981 – 345 Morts en Région Parisienne

Le système de verrouillage des portes cargos du DC-10 est basé sur un gros levier qu’il faut abaisser une fois la porte poussée dans son logement. Tout le monde connaît le phénomène avec les portes mal fermées au point que l’on ne peut plus tourner la clé dans la serrure. Avec la porte cargo du DC-10, le problème se pose dans les mêmes termes. Si la porte n’est pas poussée à fond, la fermeture ne va pas pouvoir se réaliser correctement. Par contre, le levier donne une telle force à l’opérateur que celui-ci peut s’acharner et tordre le mécanisme de la serrure sans même s’en rendre compte. De l’extérieur, le levier est abaissé et la porte cargo semble correctement fermée. Dans le cockpit, les lumières qui signalent les portes ouvertes s’éteignent et tout semble normal.

Sur l’appareil, sont placardées en Anglais les instructions qu’il faut suivre pour réaliser une fermeture correcte. Cependant, l’avion se rend dans des aérodromes situés sur tous les continents et les portes sont opérées par des manutentionnaires à très faible niveau d’instruction. Il ne faut pas s’attendre de leur part à respecter scrupuleusement les instructions données, ni à mesurer la portée ce chacun de leurs gestes. Le DC-10 est peut être un excellent avion, mais toute sa sécurité est aux mains du dernier bagagiste qui referme la porte cargo. S’il la referme mal, c’est le crash !

Un accident annoncé
Est-ce que l’incident était prévisible ? Non seulement, il l’était, mais il est arrivé au moins deux fois durant les essais de l’avion. Le 12 juin 1972, un DC-10 d’American Airlines, le plus grand exploitant de ce genre d’appareils à l’époque, décolle de l’aéroport de Detroit dans le Michigan à destination de Buffalo, la seconde ville de l’Etat de New York. Alors qu’il monte vers 12’000 pieds, une explosion sourde est entendue à bord. Dans le cockpit, l’alarme de dépressurisation retentit, mais le pire est à venir. Les manettes des gaz reviennent toutes seules vers la position de ralenti et le palonnier gauche s’enfonce complètement. L’avion bascule vers la droite et commence à perdre de l’altitude. La gouverne de profondeur ne répond presque plus. Pour tout pilote, c’est le crash assuré. Coup de chance, le commandant de bord, Bryce McCormick, s’était entrainé à cette éventualité dans un simulateur de vol de la compagnie. En ajustant la puissance des réacteurs et en manœuvrant avec prudence la gouverne de profondeur, il arrive à maintenir un semblant de contrôle sur son appareil. Bientôt, il fait demi-tour et réussit à se poser à Detroit sans trop de dégâts. Tous les passagers sont sains et saufs. L’avion, immatriculé N103AA, est réparé et rependra du service pendant de nombreuses années. Il rouille actuellement sous le soleil de l’aéroport de Goodyear à Phoenix, Arizona.

Après ce miracle, les ingénieurs qui ont conçu l’avion et ses systèmes s’interrogent sur le bien fondé de leurs choix. Daniel Appelgate est chef de produit chez la Consolidated Vultee Aircraft Corporation, plus connue sous le nom de Convair. Il connait très bien le problème parce que c’est l’entreprise où il travaille qui a conçu les portes cargos pour le compte de McDonnell Douglas. Il est courant que les constructeurs d’avions fassent appel à une multitude de sous-traitants pour réaliser tel ou tel système selon un cahier de charge bien précis.

Comme le veut la procédure, Mr Appelgate va faire un mémo à ses supérieurs. Les termes sont très clairs : « La sécurité fondamentale du système de verrouillage des portes cargo n’a cessé de se dégrader depuis le lancement du programme en 1968. L’avion a démontré une susceptibilité aux dommages catastrophiques lorsqu’il a été soumis au sol à des tests de décompression de compartiment cargo. Comme la loi de Murphy étant ce qu’elle est, durant les 20 ans et plus qui restent au DC-10, je prévois que ceci conduira régulièrement à la perte de l’appareil ».

Cet avertissement n’est suivi d’aucun effet. Il s’agit ici d’un problème d’éthique d’entreprise et de choix qu’ont à faire les uns et les autres. Convair est le sous-traitant pour les portes cargos. Ses responsables n’ont pas envie de faire trop de bruit autour du problème pour ne pas risquer de perdre leur marché. De son coté, McDonnell Douglas est sous pression parce que le Tristar L1011 se vend bien et leur ronge régulièrement des parts de marché. Ils n’ont aucunement l’intention de faire plus de foin que nécessaire au sujet des problèmes du DC-10.

La cabine du DC-10, comme la plupart des avions de transport civil, est divisée horizontalement en deux compartiments. La partie supérieure est la zone bien connue des passagers et qui comporte les sièges et la partie habitable. La partie inférieure est une zone où sont transportés le fret, le courrier et les bagages. Elle est accessible par des portes latérales se trouvant vers le bas, sur les cotés droit et gauche du fuselage. Les deux zones sont donc séparées par le plancher. Au-dessus de celui-ci, sont fixés la moquette et les sièges. En-dessous, circulent des câbles de timonerie, des fils électriques et des tubes de pression hydraulique.

Quand une porte cargo est arrachée en plein vol, la pression dans le compartiment cargo baisse brutalement. Sur le DC-10, ceci provoquait l’aspiration du plancher vers le bas. Celui-ci se cassait longitudinalement et avec lui étaient détruits les tubes de fluide hydrauliques et autres éléments importants. Même si l’appareil avait 3 circuits hydrauliques supposés indépendants, ils étaient tous détruits quand une porte cargo était soufflée en vol et le plancher rompu. Dans ce cas, la perte de contrôle était ga-rantie. Les craintes de Daniel Applegate étaient donc largement justifiées.

Turkish Airlines vol TK981
Rien n’est modifié et la vie suit son cours jusqu’au dimanche 3 mars 1974. Le DC-10 immatriculé TC-JAV arrive à Paris Orly en provenance d’Istanbul. Il atterrit à 10 heures du matin selon l’horaire du vol TK981. Il transporte 167 passagers dont 50 sont à destination de Paris et quittent donc l’appareil. Le personnel au sol s’active pour la courte escale. Il y a les manutentionnaires de la compagnie THY mais aussi ceux des aéroports de Paris. Un gendarme en faction veille à la sécurité de la zone. Plus de 10’000 litres de carburant, du Jet A1, sont pompés dans les réservoirs du DC-10 par un camion citerne de Shell. L’escale qui doit durer 1 heure est prolongée pour attendre des passagers en connexion sur Londres depuis des vols d’Air France et de British arrivant d’autres destinations.

Vers 10 heures 35, la porte cargo arrière gauche est refermée. A 11 heures 24, le contrôle au sol autorise l’équipage à circuler vers la piste 08. L’avion se met en route et il est escorté par un véhicule radio de la gendarmerie des transports aériens. La météo est excellente même s’il fait un peu frais (6° C).

 

porte cargo DC-10
Détail de la porte arrière gauche. C’est celle-ci qui a été soufflée par la pressurisation.
 

 

L’avion prend son envol pour un court voyage prévu pour durer 1 heure. Il y a 346 personnes à bord. La montée initiale se passe normalement et au fur et à mesure qu’il gagne de l’altitude, le vol 981 est basculé d’un contrôleur à l’autre. Au radar, on le voit virer vers le nord et remonter vers Montdidier. C’est la routine habituelle.

A 11 heures 40, le contrôleur aérien reçoit une émission confuse où se mêlent des paroles en Anglais, en Turc et des bruits d’alarmes de décompression et de survitesse. Sur son scope, le contrôleur voit l’appareil se dédoubler ! Un premier point reste fixe pendant 2 à 3 minutes. Il s’agit des pièces éjectées de l’appareil qui se disloque en vol. L’autre point, représente l’avion qui infléchit sa course vers la gauche en revenant vers un cap plein Ouest. Les émissions se multiplient, mais elles sont rapides et confuses et permettent juste de comprendre que quelque chose de grave est entrain de se passer.

Lors de la montée, alors qu’il survole le département de l’Oise, le vol 981 est victime du vice connu du DC-10. La porte cargo gauche mal fermée s’ouvre et provoque une décompression brutale qui commence par l’arrière de l’appareil. Des sièges passagers sont arrachés et 6 personnes sont précipitées dans le vide. Le plancher est brisé par les forces d’aspiration et le poids des passagers. L’avion vire à gauche et entame une plongée vers le sol. La vitesse augmente et les commandes ne répondent plus. Il se passera 77 longues secondes entre l’explosion et le crash dans la forêt d’Ermenonville, 15 kilomètres après le lieu initial de la dépressurisation. Il n’y aura aucun survivant parmi les passagers et membres d’équipages. Les débris s’éparpillent sur plus de 65’000 mètres carrés mais aucun incendie ne se déclare.

L’enquête est particulièrement difficile. Les 346 personnes ont été transformées en plus de 20’000 fragments. Seuls les 6 passagers éjectés sont retrouvés à peu près intacts. Les pompiers et les gendarmes, plus de 300 hommes, dépêchés sur les lieux sont malades à force de récupérer les restes humains dans les arbres.

Le lundi 4 mars, la porte cargo est retrouvée dans un champ fraichement labouré. Elle est analysée et le résultat est édifiant : son mécanisme de fermeture n’est pas conforme à ceux qui devaient être installés sur cet appareil. En effet, quelques modifications avaient été apportées au mécanisme et devaient être présentes sur ce DC-10 dès sa sortie d’usine. En outre, plusieurs éléments du système de fermeture avaient été grossièrement bricolés à la lime pour rattraper le coup ! Les bielles et les tubes du mécanisme de verrouillage sont déformés et témoignent d’une tentative de fermeture avortée.

La porte cargo du DC-10 avait toute l’apparence d’une porte fermée et verrouillée, mais les crochets qui la retenaient n’étaient pas dans une position sûre et les broches de sécurité n’étaient pas engagées non plus. Dans cette situation, la porte était prête à céder dès que l’effort devenait assez important. Le manutentionnaire qui a fermé cet porte était un bagagiste totalement illettré. Il ne pouvait pas lire les instructions placardées en Anglais et en Français.

Le crash du vol 981 reste jusqu’à aujourd’hui le pire accident aérien survenu en France. Ce fut la première fois qu’un gros porteur à pleine charge s’écrasait avec une perte totale de vies humaines. L’accident marqua fortement les esprits et fit que les opérateurs, à tous les niveaux, redoublèrent de vigilance pour qu’une telle chose ne se reproduise jamais.

Après ce drame, les portes cargo ont été modifiées sur tous les DC-10 en service. De plus, des surfaces soufflables ont été installées sur le plancher. En cas de différence de pression entre le haut et le bas, elle sont arrachées en direction de la plus faible pression et elles créent de larges passages pour l’air. Ceci permet d’équilibrer les pressions assez rapidement sans laisser se développer des forces créant des contraintes dangereuses sur le plancher. Sur d’autres appareils, comme le Boeing 747, un système de dernier ressort interdit la pressurisation si une porte cargo n’est pas correctement vérouillée.

Le DC-10 continua à voler pendant de nombreuses années sans trop faire parler de lui. Néanmoins, la confiance du public était érodée et de nombreuses personnes avaient comme principe de ne jamais voyager dans cet avion.

FedEx vol 705 – Un Assassin Dans le Cockpit

Quand Auburn Calloway, mécanicien de son état, rajoute plusieurs centaines d’heures de vol à son cursus, il fait la même chose qu’environ 50% des demandeurs d’emploi : il ment dans son CV. Dans son esprit, il s’agit d’une simple exagération pour pouvoir présenter une candidature recevable à l’employeur de ses rêves. Par prudence, il rajoute un passage fictif chez l’US Navy. Liés au secret militaire, ces derniers ne répondent pas sollicitations des entreprises privées qui souhaitent vérifier des parcours professionnels.

Le dossier est si bien ficelé que le candidat Calloway se retrouve rapidement engagé comme mécanicien de bord sur DC-10 chez FedEx. Pendant plusieurs mois, tout se passe normalement. Cependant, quand les services de la compagnie cherchent à calculer les prélèvements pour la cotisation de retraite, des anomalies apparaissent sur le dossier Calloway. La caisse des anciens militaires ne le connait pas et quelques recoupements permettent aux responsables de découvrir le pot aux roses. Immédiatement, une lettre recommandée est envoyée au mécanicien lui demandant de venir s’expliquer devant les services compétents.

Calloway est aux abois. Pendant quelques jours, il continue à travailler normalement, mais au fond de lui, il sait que tout est fini. La découverte de la supercherie met fin à sa carrière. Aucune autre compagnie ne voudra de lui après un scandale pareil. En désespoir de cause, il échafaude un plan machiavélique pour se venger de la compagnie et assurer l’avenir de sa femme et des ses enfants.

Auburn-Calloway

Auburn Calloway

Le 7 avril 1994, quand l’équipage du DC-10 N306FE arrive à bord, Calloway est assis à la place du mécanicien et manipule les divers systèmes de l’avion. Embarrassé, il cède sa place aux nouveaux arrivants et s’installe sur un fauteuil en cabine. En effet, il était d’usage que les employés des compagnies de fret voyagent gratuitement dans le cadre de leurs déplacements personnels ou professionnels. A cette fin, quelques sièges étaient installés dans chaque avion. Par contre, les passagers ne devaient en aucun cas interférer avec la mission de l’équipage en cours.

L’appareil décolle de Memphis à destination de San José en Californie. Vers 23’000 pieds, Calloway ouvre son étui à guitare et hésite entre le marteau et le fusil harpon. Pour plus de sûreté, il prend les deux et se dirige vers le cockpit. A un contre trois, une arme à feu aurait été plus indiquée. Par contre, à cause des assurances, il était nécessaire que la catastrophe ressemble à un accident. Les blessures par arme blanche peuvent à la rigueur ressembler à celles occasionnées par un crash. Le second volet du programme consiste pour le mécanicien à prendre les commandes du DC-10 et à piquer sur les installations de FedEx. Cette attaque aurait rayé de la carte le quartier général de la compagnie tout en rapportant 2.5 millions de Dollars d’assurance vie à la famille Calloway.

Dans le cockpit, l’ambiance est détendue comme c’est souvent le cas chez les compagnies de transport de marchandises. Les pilotes discutent au sujet d’une formation géologique qu’ils survolent et des endroits où ils habitent.
– Je suis du coté de Fisherville, lance le commandant
– C’est un coin sympa répond le copilote.

Il n’a pas le temps de finir sa phrase que le CVR enregistre comme le bruit d’un marteau s’abattant sur une tête. Pendant plusieurs minutes, une terrible bataille s’engage dans le cockpit. Calloway cogne de toutes ses forces sur les pilotes immobilisés par leurs ceintures de sécurité. Avant qu’ils ne soient sortis de leur surprise, ces derniers encaissent un nombre important de coups.

Malgré la gravité de leurs blessures et le sang qu’ils perdent, les pilotes se défendent. Avec leurs mains nues, ils parviennent à repousser l’agresseur. Celui-ci disparait quelques instants dans la cabine, puis comme un prédateur excité par la vue du sang, il revient brandissant son fusil harpon qu’il pointe vers la tête du commandant de bord.
– Assois-toi ! Reviens à ta place ! C’est un vrai, je vais te tuer !

Le commandant voit en face de lui Calloway les doigts crispés sur la détente. Il se laisse tomber sur son fauteuil sans quitter des yeux l’arme d’un autre âge. Sous l’eau, la flèche en acier de 80 centimètres est capable d’embrocher un requin. A l’air libre, elle a assez de puissance pour traverser une petite voiture. A l’instant où Calloway tire, le commandant braque le manche de toutes ses forces. Le harpon l’évite de justesse et l’agresseur tombe déséquilibré par l’inclinaison soudaine de l’avion. Le DC-10 fait un nombre incroyable de figures de voltige. Sur le CVR, les minutes suivantes ne sont que cris et hurlement sur fond d’alarme GPWS qui répète « bank angle ! bank angle ! » sans arrêt.

Sortant de son inconscience, le copilote appuie sur son bouton de transmission et par phrases entre coupées, il décrit la situation à l’ARTCC de Memphis. Pendant de ce temps, le mécanicien de bord réussit à plaquer l’agresseur au sol. Ce dernier n’est pas pour autant maitrisé. Trouvant une énergie nouvelle, il se met à mordre de toutes ses forces pour se libérer. Abandonnant l’idée de la destruction du quartier général de FedEx, il se contenterait d’un simple crash.

Le commandant de bord arrive à la rescousse, mais comme il a un bras cassé, il ne peut pas être d’un grand secours. Il commence à appeler le copilote :
– Jim, mets l’avion sous pilote automatique et viens nous aider !
– Fais-le maintenant, vite !

Le copilote quitte sa place et se dirige vers l’arrière en titubant. Au passage, il ramasse le lourd marteau ensanglanté. S’agenouillant au-dessus Calloway, il lui lance :
– Tu bouges, je te tue !

Le commandant de bord revient vers sa place et reprend les commandes. L’avion fait demi-tour alors que plusieurs ambulances et véhicules de police se dirigent vers la piste. Alors que l’appareil est à moins de 15 miles des installations, le copilote sent ses forces le quitter. Le mécanicien de bord est inconscient et Calloway commence à s’agiter. A n’importe quel moment, le cauchemar peut reprendre. Cette fois, les approximations ne sont plus permises. Le commandant donne l’ordre aux autres membres d’équipage de tuer Calloway :
– Tuez le fils de pute ! Tuez-le ! Tuez-le !

Ces derniers se contentent de le ceinturer en supportant ses morsures. Heureusement, la piste est à vue. Le DC-10 pose en excès de poids, mais sans dommages. Après un freinage d’urgence, les portes sont ouvertes et les forces de l’ordre envahissent la cabine aux murs tapissés de sang.

Calloway est arrêté par le FBI qui mettra des semaines avant de reconstituer tous ses plans criminels. Il fut condamné à une peine de prison à vie sans possibilité de libération sur parole. Il se trouve actuellement dans un pénitencier situé en Californie. Les pilotes et le mécanicien de bord furent soignés pour des fractures graves, y compris au crâne, des ruptures d’artères et de nerfs. L’un d’eux, le copilote perdit un œil et souffrira de paralysie partielle toute sa vie. Pour tous, la carrière aéronautique se termina définitivement ce jour là.

 

DC-10 FedEx
Le DC-10 N306FE vole toujours (image prise en 2007). Il a été sauvé, ainsi que FedEx
par le courage des pilotes.
 

American Airlines vol 191 – Le crash le plus grave dans l’histoire des USA

Les moteurs 1 et 3 du DC-10, ceux qui se trouvent sous les ailes, sont fixés par des pylônes horizontaux. Chaque pylône est accroché à l’aile par trois boulons et puis, le réacteur s’accroche à son tour au pylône par trois autres boulons. Ce système d’attache est très efficace et utilisé jusqu’à nos jours. Par contre, il exige un respect absolu des règles de maintenance édictées par le constructeur de l’avion…

Les paliers sphériques des réacteurs
Chez McDonnell Douglas, des doutes surgissent sur la solidité des paliers sphériques se trouvant à la connexion entre le réacteur et son pylône. Devant le lourd passé de l’avion, les risques ne sont pas permis. Deux bulletins de services sont émis en direction de tous les exploitants du DC-10. Ils portent les numéros 54-48 et 54-59 et recommandent de changer les paliers à la meilleure convenance des compagnies.

Pour la procédure de dépôt des réacteurs, le fabriquant renvoi les services techniques au chapitre 54 du manuel de maintenance du DC-10. Il y est indiqué que la procédure doit se faire en deux étapes : tout d’abord, il faut démonter le réacteur, puis seulement démonter le pylône depuis l’aile. L’intervention est très ennuyeuse pour la compagnie qui la confie à ses ateliers techniques à Tulsa en Oklahoma. Ces mêmes ateliers opèrent également pour d’autres compagnies étrangères sous contrat.

Palier Sphérique Attache Réacteur Avion

Schéma de principe et photo d’un pallier sphérique comme celui qui retient les réacteurs du DC-10. Le système est très solide tout en permettant les vibrations et mouvements de faible amplitude (angle a)

 

Dès le départ, les techniciens n’ont pas la moindre envie de suivre les recommandations du manuel de maintenance. En effet, ils caressent l’idée de démonter le réacteur et le pylône en un seul bloc. Cette manière de faire leur économise plus de 200 heures de travail et réduit le nombre de servitudes à débrancher de 79 à 27. Cette technique, ils le savaient, était appliquée avec succès chez des compagnies concurrentes comme United Airlines ou Continental.

DC-10 Attache réacteur

Le pylone, ici en rouge, fait le lien entre le réacteur et l’aile. Il a 6 points de fixation :

– 3 points entre le pylone et l’aile

– 3 points entre le pylone et le réacteur

De nombreux tubes et cables passent également à l’intérieur. Une maintenance correctement réalisé aurait exigée le dépôt du réacteur seul (en le séparant du pylone), puis le dépot du pylone à son tour. Le remontage suit la même séquence à l’envers : d’abord le pylone tout seul, puis on y fixe le réacteur. C’est en voulant improviser et griller des étapes que les ateliers de maintenance on provoqué l’accident.

 

Avant d’entamer la manœuvre, les techniciens d’American Airlines prennent tout de même contact avec McDonnell Douglas. Les concepteurs de l’appareil les découragent d’utiliser une telle méthode. En effet, le problème n’est pas au niveau du démontage lui-même, mais il n’est pas possible de remonter le réacteur et son pylône d’un bloc sans prendre le risque d’endommager les attaches du pylône au niveau des ailes.

Cependant, le constructeur d’un avion n’a aucune autorité sur ses clients. Ces derniers sont les propriétaires des appareils qu’ils achètent et les maintiennent comme bon leur semble. Les techniciens de American Airlines prennent sur eux de démonter le réacteur et son pylône en un seul bloc. Pour éviter de renverser l’objet, ils demandent au fabriquant de leur fournir l’information sur le lieu du centre de gravité de l’ensemble combiné pylône-réacteur. Cette information leur est transmise le 28 avril 1979 et dès le lendemain, ils commencent l’opération se servant d’un charriot élévateur improvisé pour soutenir le réacteur pendant que le pylône est déboulonné. L’ensemble pèse près de 7 tonnes. Le Hyster 460B est capable de soulever 19 tonnes sur une hauteur de 3 mètres. Malgré cela, il tangue sous la charge et le machiniste a du mal à obtenir des mouvements fins et adaptés à la délicatesse de l’opération.

Par ailleurs, une entrée intéressante est marquée dans les documents de maintenance du charriot élévateur. En effet, dans leur fonctionnement normal, les fourches de ces charriots doivent pouvoir rester fixes à hauteur constante même sous une charge importante. Les vérins sont fermés par des valves anti-retour qui ne permettent pas le retour de l’huile si l’opérateur ne manœuvre pas volontairement pour abaisser la charge. Ce Hyster 460B avait une valve défectueuse. Laissée à elles mêmes, les fourches baissaient de plus de 10 cm par heure sous une charge de 7 tonnes.

 

Charriot élévateur Hyster 406B
Un chariot élévateur Hyster comme celui-ci était utilisé par les compagnies
aériennes lors du remplacement des réacteurs.
 

 

Le démontage dure plusieurs heures et exige des manœuvres très précises qui ne sont pas réalisables sans un entrainement spécifique. Chez Continental, qui utilise la même technique, deux incidents ont lieu lors du démontage. Les supports sur l’aile sont cassés net et doivent être réparés. Ces incidents ne sont pas portés à la connaissance de la FAA alors que la règlementation l’exige expressément (FAR 121.703).

Lors de l’opération chez American Airlines, plusieurs manœuvres erratiques ont eu lieu et les supports du réacteur gauche sont fissurés mais personne ne les contrôle d’assez près pour s’en rendre compte.

American Airlines vol 191
L’avion immatricule N110AA est remis en ligne et le 25 mai 1979, c’est le drame. Le vol 191 est programmé pour relier Chicago, capitale de l’Illinois, à LAX, l’aéroport international de Los Angeles. La météo est printanière et 271 personnes ont pris place à bord du DC-10.

L’appareil est autorisé à décoller de la piste 32R à 15 heures 03. Le pilote pousse les manettes des gaz et l’accélération se fait sentir. L’avion dévale la piste à toute vitesse et au moment où il commence à se cabrer le réacteur 1, celui qui est à gauche sous l’aile, se détache ! L’engin et son pylône se soulèvent puis basculent par-dessus l’aile et finissent leur course sur la piste. Au passage, le bord d’attaque de l’aile est fortement endommagé et de nombreux tubes de pression hydraulique sont sectionnés.

L’appareil entame sa montée et les pilotes voient les index du moteur numéro 1 chuter et comprennent que le moteur est tombé en panne. En effet, depuis le poste de pilotage, seule l’extrémité des ailes est visible, les moteurs ne le sont pas. Le commandant de bord se retourne mais ne peut pas voir ce qui se passe avec le réacteur.

American Airlines vol 191
AA 191 pris en photo quelques secondes avant le crash.
Remarquez l’absence de réacteur sur l’aile gauche.

La perte d’un moteur sur trois ne pose pas de gros soucis au DC-10. L’appareil est certifié pour être capable de continuer son envol sur les 2 moteurs restants. Par contre, il y a plus grave. Le réacteur n’est pas tombé directement au sol, mais il a d’abord basculé par-dessus l’aile en endommageant les dispositifs de bord d’attaque. La sortie de ces dispositifs au décollage n’augmente pas nécessairement la portance, mais permet à l’aile de voler à de fortes incidences sans décrocher. Leur rentrée intempestive change complètement la donne. De plus, l’arrachement du réacteur prive de courant électrique un certain nombre de systèmes. L’un d’entre eux est l’alarme de décrochage qui n’est pas doublée sur cet appareil. Dans la panique, le mécanicien de bord n’a pas le temps de basculer les systèmes arrêtés sur une alimentation électrique de secours.

L’appareil monte et il est contrôlable. Les pilotes décident d’appliquer la check-list de panne moteur vu que c’est ainsi qu’ils perçoivent la situation. Un des éléments clés de cette liste est le fait de cabrer l’avion pour monter à une vitesse très faible de 153 nœuds. Le pilote aux commandes tire donc sur le manche et l’avion commence à ralentir en montant de plus en plus vite. L’aiguille du directeur de vol lui indique l’assiette à afficher pour une montée sûre et efficace sur deux moteurs (N-1).

Le manuel des opérations d’Americain Airlines qui regroupe les check-lists normales et d’urgence est très précis sur leurs conditions d’usage : « Les procédures indiquées dans les checklists d’urgence sont celles où une action rapide et précise de l’équipage est requise pour diminuer de manière substantielle les risques de blessures ou de pertes de vies humaines. Les procédures d’urgences de cette section sont présentées comme étant la meilleure façon de gérer ces situations spécifiques. Elles représentent la façon la plus sûre et la plus pratique de s’en sortir de situations d’urgence selon les pilotes et les mécaniciens les plus expérimentés, selon les procédures approuvées par la FAA et selon les meilleures informations disponibles. Si une situation d’urgence survient et que pour laquelle ces procédures ne sont pas adaptées, alors il ne faut pas les appliquer. Le meilleur jugement de l’équipage doit prévaloir. »

En d’autres termes, le manuel de la compagnie demande de ne pas appliquer aveuglément les check-lists d’urgence. Il rajoute : « La nature et la gravité d’une situation d’urgence ne peuvent pas être immédiatement et précisément déterminées. En tant que professionnel, vous allez piloter l’avion et/ou immédiatement corriger les problèmes évidents avant toute référence à une check-list. »

Dans ces textes, le mot pilotage est pris dans son sens le plus étroit. Il définit les actions par lesquelles le pilote garde une vitesse sûre et les ailes horizontales et évite d’aller vers le terrain. Tout le reste est moins urgent et peut attendre bien plus qu’on ne le croit.

Normalement, en situation d’urgence, on ne change pas un système qui marche. Alors que le DC-10 monte vers 100 mètres de hauteur, le pilote applique la check-list panne moteur à une situation qui n’est pas encore correctement évaluée. Il ne s’agit pas de panne moteur, mais de l’arrachement d’un moteur pour lequel aucune check-list n’est en place. La vitesse baisse progressivement et à 159 nœuds, l’aile gauche décroche. L’alarme décrochage ne retentit pas et l’avion commence à s’incliner à gauche tout en continuant à perdre de la vitesse. Le pilote aux commandes ne comprend pas ce qui se passe mais fait tout son possible pour corriger l’attitude de l’avion. Il tire complètement le manche, braque les ailerons à droite ainsi que la gouverne de direction à sa déflexion maximale.

En quelques secondes, l’inclinaison est de 112 degrés gauche, la situation n’est plus récupérable. Le nez de l’avion commence à basculer sous l’horizon et l’altitude diminue rapidement.

Victimes au sol
Dans le prolongement de la piste 32R de l’aéroport d’O’Hare International, après une autoroute, il y a un terrain vague puis un vaste parking de maisons mobiles. L’aile en premier, l’avion s’écrase dans le terrain vague mais l’énorme boule de feu qu’il produit engloutit plusieurs maisons.

Les secours arrivent rapidement sur les lieux, mais juste pour se rendre compte qu’il n’y a plus rien à faire pour personne. L’avion est en miettes et il n’y a aucun survivant possible. Les 271 occupants ont été tués sur le coup. Les pilotes sont certainement morts avant même d’avoir compris ce qui se passait avec leur avion. Deux personnes au sol, occupants d’une maison mobile, sont aussi parmi les victimes. Le bilan est de 273 morts. Les Etats-Unis sont horrifiés. Jusqu’au 11 septembre 2001, il ne passera rien d’aussi grave sur leur sol.

Le certificat de navigabilité révoqué pour le DC-10
Le certificat de navigabilité du DC-10 est révoqué le matin du 6 juin 1979. En clair, il n’a plus de certification et ne peut donc plus voler. Cette procédure extrême est très rare. De mémoire d’homme, elle fut appliquée au Fokker 10A en 1931 après qu’un accident eut révélé que le bois dont étaient constituées les ailes avait une tendance à retenir l’humidité puis à pourrir. Elle fût aussi appliquée en 1946, pendant 6 semaines, au Lockheed Constellation suite à des incendies répétés. En Europe, le certificat de navigabilité fut suspendu pour le Comet et le Concorde. Aucun de ces avions ne survécut à ces suspensions.

L’enquête
L’enquête débute dans un climat très tendu alors que la FAA, le constructeur et la compagnie aérienne commencent à se remettre en question. La FAA, qui certifie les avions aux USA, va déclarer plus tard : « Il y a eu certains points dans la conception et la certification qui, rétrospectivement, étaient de mauvaises idées. ».

Les experts du NTSB découvrent peu à peu l’étendue des dégâts. Près de 88 changements de réacteurs ont été opérés sur des DC-10 en utilisant des équipements improvisés et des techniques non adaptées. L’usage du charriot élévateur était de règle chez de nombreuses compagnies aériennes. Sur les DC-10 inspectés, nombreux sont ceux qui présentaient des fissures importantes au niveau des attaches des réacteurs. Chacun de ces appareils aurait pu connaître à tout moment le même sort que le vol 191.

Des tests sont faits au simulateur chez la NASA. Les équipages réalisent un décollage et sont soudain mis dans une situation de perte de moteur. La procédure en vigueur demande de cabrer l’avion jusqu’à V2, soit 153 nœuds, puis de maintenir cette attitude jusqu’à 800 pieds de hauteur ou l’altitude minimale du secteur puis seulement abaisser le nez de l’avion pour accélérer. Les équipages, 13 au total, réalisent 70 décollages mais aussi 2 atterrissages. En effet, une fois la panne déclarée, la situation n’est pas définitivement perdue mais dépendait de la manière dont les pilotes allaient réagir.

DC-10 AA 191 boulon cassé
Boulon retrouvé sur la piste 32R. Fissuré par la pression du charriotélévateur lors du montage, il avait cédé ce 25 mai 1979.

 

Analyse
Quand un appareil connait un problème de moteur, ou tout autre problème de manière générale, le capital dont dispose les pilotes se résume en deux valeurs : l’altitude et la vitesse. Lors du décollage, la situation est particulièrement délicate. L’avion est proche du sol et sa vitesse est faible. Une technique de pilotage très rigoureuse doit être adaptée pour assurer la montée saine et rapide.

Normalement, la rotation s’effectue à une vitesse dite Vr et l’avion se cabre à 3 ou 4 degrés par seconde et quitte le sol à une vitesse appelée V2 et continue à monter en accélérant. En cas de panne d’un moteur, l’avion quitte le sol à V2 mais n’accélère pas. Dans son esprit, la procédure de montée avec un moteur défaillant privilégie le gain d’altitude sur le gain de vitesse. La vitesse de sécurité au décollage, V2, est suffisante pour tenir en l’air, on va la garder et pas chercher à aller plus vite. Le gain d’altitude est une priorité pour échapper aux obstacles qui se trouveraient dans le prolongement de la piste. Aérodynamiquement, V2 n’est ni la vitesse qui permet une montée à pente maximale, ni la vitesse qui permet de monter à un taux maximal. C’est une vitesse qui permet de monter immédiatement après le décollage et c’est tout.

L’obligation de chercher une vitesse basse en cas de panne moteur, découle d’une raison logique également. Si un pilote se retrouve dans un avion avec un moteur en moins et que la vitesse est entrain d’augmenter allègrement, c’est que son appareil est probablement entrain d’aller vers le sol. En effet, les avions de ligne ne peuvent pas accélérer et monter à charge pleine avec un moteur en panne. Il faut faire un arbitrage du plus urgent au moins urgent : d’abord gagner de la hauteur et après seulement de la vitesse.

Le pilote aux commandes du vol 191 a une technique personnelle différente de ce qui est recommandé par la compagnie lors du décollage. Au lieu de cabrer le DC-10 à 3 ou 4 degrés par seconde, il le cabre à 1.5 degrés par seconde. Ca change quoi ? Ca change tout ! En effet, les procédures d’exploitation d’un avion en temps normal et en situations d’urgence forment un ensemble cohérent. Si on modifie quelque chose au milieu, on doit intervenir sur tout le reste pour maintenir la cohérence de l’ensemble. Le pilote du vol 191 fait la rotation lentement pour quitter le sol à une vitesse plus élevée et avoir de plus grandes marges de sécurité en cas de pépins. L’intention est donc clairement d’optimiser le système. De plus, sa technique plus progressive permet un décollage plus confortable pour les passagers.

En même temps, la procédure compagnie en cas de panne moteur est la suivante :
– Si la panne survient avant V1, il faut interrompre le décollage
– Si la panne survient après V1, il faut accélérer jusqu’à la vitesse de rotation Vr et faire la montée initiale à V2.

La situation où la panne moteur survient à une vitesse supérieure à V2 n’est pas évoquée parce que tout simplement les pilotes n’étaient pas sensés décoller à une vitesse supérieure à V2.

Quand les roues du DC-10 quittent le sol, à l’instant où le moteur s’arrache, la vitesse est supérieure à V2. En pratique et ce malgré la rétraction et l’endommagement des slats, l’appareil pouvait continuer son vol et revenir atterrir. Cependant, le directeur de vol qui est programmé sur « décollage » affiche immédiatement l’assiette à maintenir pour monter à V2 exactement. Pour le pilote du vol 191, ceci signifie qu’il faut ralentir. Redescendre vers V2 n’améliore en rien les performances de l’avion. Monter à V2 n’a de sens que si la panne survient avant cette vitesse.

Le pilote tire sur le manche et cabre fortement son avion. L’aiguille de l’indicateur de vitesse commence à revenir en arrière. A exactement 159 nœuds, l’avion commence à se pencher sur la gauche avec un taux de 1 degré par seconde. L’aile droite continue à voler et à donner de la portance alors que l’aile gauche décroche et commence à s’enfoncer. Malheureusement, il n’y a plus d’alarme de décrochage. Celle-ci étant alimentée en électricité par le générateur attaché au moteur qui s’est arraché.

Le pilote n’a pas moyen de comprendre ce qui se passe. Il continue à tirer sur le manche pour ralentir à 153 nœuds et braque les ailerons vers la droite. Sur l’aile gauche, les ailerons partent vers le bas. Aérodynamiquement, ils augmentent l’incidence de l’aile. Comme celle-ci est en décrochage, ceci ne fera qu’aggraver les choses et l’aile s’enfonce de plus belle. Le taux de roulis atteint rapidement les 12 degrés par seconde. Sur les avions en décrochage, un coup d’ailerons, même dans le bon sens, peut avoir des effets néfastes.

Comme l’appareil continue à s’incliner, le pilote braque totalement la gouverne de direction vers la droite. Le nez de l’avion commence à baisser et le manche est tiré de plus en plus pour empêcher ce mouvement. A 100 mètres de hauteur, l’avion est incliné de 112 degrés à gauche, les ailerons braqués totalement à droite et la gouverne de profondeur braquée totalement à cabrer. Le train d’atterrissage est encore sorti et les moteurs 2 et 3 à leur puissance maximale de décollage (voir photo). A ce moment, la situation n’est plus récupérable avec l’altitude qui reste. Le DC-10 revient rapidement vers le sol et nous connaissons le reste de l’histoire.

Lors des expériences du NTSB, la majorité des pilotes ont reproduit les mêmes réflexes et fatalement le même crash en simulateur. Tous ceux qui ont suivi l’indication du directeur de vol ont rapidement perdu le contrôle de leur appareil.

Par contre, dans de nombreux cas, dès que les pilotes sentent une perte de contrôle, ils poussent sur le manche et le nez de l’avion s’abaisse et la vitesse augmente. Dans ce cas, il n’y a pas de perte de contrôle et le vol continu presque normalement sur les deux moteurs restants. Les pilotes qui ont réalisé cette prouesse étaient au courant des détails de l’accident du vol 191. Ils ont tous déclaré que sans cette connaissance, ils n’auraient jamais eu les bons réflexes. Il n’était donc pas raisonnable de s’attendre de l’équipage du DC-10 d’American Airlines d’agir autrement que ce qu’il a fait.

Deux mois après le drame de Chicago, la compagnie American Airlines ajouta ces deux items dans la check-list de panne moteur au décollage :
– Si la panne moteur survient après V2, maintenez la vitesse atteinte sans aller au delà de V2+10
– Si la panne moteur survient à une vitesse supérieure à V2+10, réduisez la vitesse et maintenez V2+10

Une note vient préciser : « Si la panne survient après V2, le directeur de vol va vous indiquer une attitude qui vous fera revenir vers V2. Ignorez donc le directeur de vol si la panne du moteur survient après V2. ».

Le 13 juillet, après de nombreuses analyses, le certificat de navigabilité du DC-10 fut rétabli, mais plus que jamais, le nom de cet avion fut rattaché à la notion de désastre aérien dans l’esprit du public.

Perte de contrôle sur Aeromexico vol 945 – Piège du Pilote Automatique

L’usage inapproprié du pilote automatique est à l’origine d’un nombre important de crashs et de pertes de contrôle. Dans la soirée du 11 novembre 1979, un DC-10 d’Aeromexico décolle de Francfort et tourne vers l’ouest à destination de Miami en Floride. A son bord, il y a 311 personnes partant presque toutes à Mexico.

Le commandant maintient un pilotage manuel jusqu’à 10’000 pieds à la vitesse de 282 nœuds après dérogation du contrôle aérien. Puis, le pilote automatique est engagé en mode maintien de vitesse verticale et l’altitude de 31’000 pieds est sélectionnée. Tout en continuant à monter, l’appareil commence à perdre progressivement de la vitesse. En effet, si les performances des réacteurs et des ailes sont maximales au niveau de la mer, elles se dégradent rapidement avec l’altitude. Le taux de montée possible juste après le décollage devient impossible à tenir à haute altitude. Le pilote automatique tire progressivement sur le manche pour maintenir le taux de montée et la vitesse baisse malgré la poussée des réacteurs. Ni le cabré de plus en plus important, ni la baisse constante de la vitesse n’alertent les pilotes.

A l’approche des 30’000 pieds, les premières vibrations aérodynamiques annonciatrices d’un décrochage se font sentir. Revenant soudain dans la boucle, les pilotes donnent une mauvaise interprétation aux vibrations. Pour eux, c’est le réacteur droit, le trois, qui est entrain de présenter un pompage de compresseur. Le commandant prend la manette de ce réacteur et la réduit vers le ralenti. La vitesse baisse brutalement à 173 nœuds, soit 30 nœuds en-dessous de la vitesse de décrochage à cette altitude.

Tout en restant fortement cabré, le DC-10 se met à tomber comme une pierre. Par moments, le taux de chute dépasse les 15’000 pieds par minute. L’avion s’incline dangereusement à droite et à gauche, mais par chance, il ne part pas sur le dos. Il faut près d’une minute aux pilotes pour comprendre qu’ils sont face à une situation de décrochage. Dans un premier temps, ils tirent sur le manche jusqu’en butée et l’appareil ne fait que s’enfoncer. Enfin, le commandant de bord fait le bon geste et pousse sur le manche. La récupération commence immédiatement favorisée par la sortie automatique des slats. L’avion se stabilise en-dessous de 19’000 pieds et les passagers sont rudement secoués. Un bout de l’extrémité de chaque aile manque ainsi que plus de 2 mètres de gouverne de profondeur.

Les pilotes remettent les gaz et remontent à leur altitude de croisière. Dans un premier temps, ils pensent atterrir à Madrid puis changent d’avis et continuent sur Miami où les dégâts sont constatés.

L’enquête démontra un incroyable manque d’attention. Sans le dire directement, le rapport du NTSB laisse à penser que l’équipage faisait autre chose que de piloter durant la montée. Le sort de l’avion était confié au pilote automatique et personne ne suivait l’évolution des paramètres de vol jusqu’au moment où l’avion décrocha.

Sur le DC-10, le pilote automatique a un mode de navigation verticale et un système automanettes qui gère la puissance des réacteurs. Ce dernier système peut soit maintenir un régime fixe, soit ajuster le régime pour maintenir une certaine vitesse. A son tour, le système vertical agit sur le cabré de l’avion et peut, à la demande, maintenir soit un taux de montée constant, soit une vitesse constante. La vitesse peut être maintenue par l’un ou l’autre (condition XOR) des systèmes, mais jamais par les deux en même temps.

A un moment donné, alors que le système vertical maintenait une vitesse constante, le commandant de bord demanda au système automanettes de maintenir une vitesse constante également. Le mieux est l’ennemi du bien ! Le DC-10 n’est pas conçu pour fonctionner de cette façon. A cet instant, le pilote automatique passa en mode de maintient de vitesse verticale et l’automanettes en mode de maintient de vitesse indiquée. La valeur de référence était de 320 nœuds.

L’avion continua à monter à 1’200 pieds par minute mais plus il montait, plus ce taux devenait difficile à tenir. L’automanettes avança progressivement les gaz jusqu’à atteindre le maximum continu et la vitesse commença à revenir en arrière. Tout se passa très vite. Au passage du niveau 250, la vitesse est de 318 nœuds et l’avion encaisse encore le coup. Quatre minutes plus tard, elle n’est que de 226 nœuds avec l’avion presque aussi cabré qu’au moment du décollage. Le pilote automatique n’a pas de système de protection contre ces situations. Si une vitesse verticale est demandée, il ira la chercher quitte à faire décrocher l’avion.

Par ailleurs, on ne peut que s’étonner du choix d’entamer un vol transatlantique après un incident si grave. Par chance, l’avion fut en mesure de finir son vol malgré les dégâts importants qu’il avait subi.

 

Aeromexico XA-DUH DC-10-30
Etat du PHR et gouverne de profondeur gauche

Feu à Bord – Partie 5 – FedEx vol 1406 – Chargement Dangereux

Quand un feu se déclare dans un avion, il faut surtout penser que celui-ci est assuré et donc remplaçable. Les humains ne le sont pas, même s’ils sont assurés aussi. Les pilotes perçoivent rarement le feu, mais surtout de la fumée ou des odeurs suspectes. Même s’il y a plusieurs écoles qui s’affrontent au sujet de la conduite à tenir, le commandant de bord a le droit et l’obligation de prendre toute mesure qui lui semble utile pour préserver la vie humaine.

Le transport de produits dangereux par avion pose toujours problèmes. Les avions de transport de passagers sont frappés de nombreuses restrictions et seuls les produits sans danger peuvent être emportés. Sur les avions de transport de fret, les régulations sont plus souples et permettent d’embarquer certains équipements sous réserve d’adhérence à des normes de sécurité et d’étiquetage. Aux USA, la FAA dispose d’une centaine d’agents spécialisés qui visitent les expéditeurs et les transports pour s’assurer que tout se fait selon les règles. Par contre, étant donné le nombre de paquets transportés, il est difficile d’assurer un contrôle complet et il y a régulièrement des incidents.

Dans la nuit du 5 septembre 1996, un DC-10 de FedEx décolle de la base de Memphis pour un aller-retour vers Boston. En plus des trois membres d’équipage, il y a deux passagers voyageant gratuitement. Dans la cabine sans sièges et dans les soutes, sont logés 36 containers dont certains équipés de systèmes d’extinction autonome capable d’y envoyer plusieurs kilogrammes de Halon.

Le Halon est un gaz utilisé pour l’extinction des incendies. Il ne provoque pas de court-circuits ni de toxicité vis-à-vis des utilisateurs. Il est aussi connu sous le nom de Freon 12B1. Sa fomule chmique est CBrClF2.

L’avion vole au niveau 330, il est 5:36 du matin quand une odeur de brulé surgit dans le cockpit. Deux secondes plus tard, les pilotes mettent leurs masques à oxygène et sortent leurs checklists d’urgence. Les deux passagers sont invités à venir au cockpit et s’équipent de masques également. Sur la console du mécanicien navigant, trois alarmes fumée s’allument. Elles concernent les zones 7, 8 et 9 situées tout à l’arrière de l’appareil.

Pendant quelques instants, les pilotes commencent à tester les alarmes et à vérifier différents systèmes selon la procédure. Tout à coup, le commandant de bord s’exclame en jetant ses checklists :
– Les gars, je crois qu’on a vraiment le feu !

Au même instant, il engage une descente d’urgence et contacte la tour de contrôle. Il s’est passé exactement 2 minutes et 11 secondes entre la détection de l’odeur et la décision d’une descente d’urgence. C’est presque trop long, mais il est difficile de faire plus court.

Le contrôleur aérien leur annonce qu’ils ont un aéroport à 50 miles nautiques devant et un autre à 25 nautiques derrière. C’est ce dernier qui est choisi et ses équipes de secours sont immédiatement alertées.

Soudain, la lampe du détecteur de fumée numéro 7 se met à flasher puis s’éteint. Ceci est un très mauvais signe. Il peut signifier que le détecteur a été endommagé par le feu. Le mécanicien se lève et entre ouvre la porte du cockpit. Dans le fond de la cabine, il lui semble voir de la fumée flotter dans l’air.

Le commandant synchronise avec les contrôleurs aériens tout en donnant des conseils au copilote crispé sur les commandes :
– Va-y gars ! Et ne ralentit pas à 250, on est en urgence là !

Pour des raisons liées à la circulation aérienne, les avions ne doivent pas dépasser une vitesse de 250 nœuds quand ils volent en-dessous de 10’000 pieds. Le copilote aurait pu respecter cette limitation de vitesse juste par habitude.

5:54, le DC-10 touche la piste après une plongée digne d’un avion de chasse. Dès que l’avion s’arrête, le commandant de bord réalise quelques opérations au jugé : il coupe les réacteurs et déconnecte la batterie. Par contre, on moment où la porte du cockpit est ouverte, les cinq hommes comprennent que le passage est fermé. Une épaisse fumée emplit toute la cabine. Le commandant de bord essaye d’ouvrir son hublot, mais celui-ci ne vient pas : l’avion est pressurisé ! Le mécanicien tourne les switchs et par miracle, le système réagit encore, mais lentement. La fumée avance et emplit tout l’espace vital.

Assis sur leurs sièges, les mains sur la manette d’ouverture de leurs hublots, les pilotes ferment les yeux et bloquent leur respiration. Ils savent que les vingt secondes à venir décideront de leur sort. Le mécanicien et les deux passagers respirent au ras du sol où un peu d’air pur circule encore. Au dehors, les pompiers courent dans tous les sens autour de l’appareil. Ils savent quelque chose de grave est entrain de se passer, mais ils n’ont jamais été entrainés à prendre en charge un DC-10. En été 1980, les pompiers saoudiens ont mis plusieurs minutes à ouvrir un L-1011 qui avait atterri en urgence suite à un feu à bord. Pendant ce temps, les 301 occupants avaient péri.

Alors qu’il n’y croit plus, le commandant sent la résistance baisser et le hublot revenir en arrière. Immédiatement, il se lève sur son siège et passe la moitié supérieure son corps dans l’ouverture. De son coté, le copilote fait pareil. Tout autour d’eux, de gros bouillons de fumée noire s’échappent comme de la cheminée d’une usine. Le mécanicien fonce vers la porte avant gauche, L1, et la déverrouille, mais elle refuse de s’ouvrir. Avec la dernière énergie qui lui reste, il tente avec celle d’en face, la R1. Heureusement, celle-ci répond correctement et le toboggan se déploie jusqu’au sol. Les derniers trois occupants s’y jettent sans hésiter. A ce moment, les pilotes, utilisant des cordes fixées au-dessus des hublots et se laissent glisser vers le sol. Mis à part un bleu sur le front du mécanicien, il n’y aucune blessure sérieuse.

Immédiatement, commence une lutte contre la montre pour sauver l’avion. Le DC-10 coute 95 millions de dollars et il transportait un chargement valant trois fois plus. Utilisant un couteau, un pompier éventre le toboggan et met en place une échelle. Il arrive jusqu’à l’entrée, mais ne peut pas aller plus loin. Le mécanicien lui explique qu’il y a un panneau de contrôle avec une poignée qu’il faut tirer pour ouvrir la grande porte cargo située sur le coté. Ceci permettrait d’arroser l’intérieur de l’avion depuis les canons à eau montés sur les camions. Le pompier disparait quelques secondes puis revient en courant. Dans sa main, il tient la poignée qu’il a arrachée en tirant dessus trop brutalement. La porte est tout de même ouverte à l’aide d’une pince et des tonnes d’eau sont envoyées dans l’avion. Au bout de 5 minutes, la peinture commence à faire des bulles puis bouillir en coulant. Peu avant sept heures du matin, les premières flammes crèvent le toit du DC-10 qui se met à bruler comme une torche. Les pompiers se positionnent plus loin et arrosent à pression maximale.

Peu avant dix heures, le feu est éteint parce qu’il il n’y a plus rien qui puisse bruler encore. Alourdi par le réacteur numéro 2, l’arrière de l’avion tombe au sol.

 



FedEx N68055 à l’aéroport de Newburgh, New York
 

 

Des vies humaines furent sauvées in extrémis. Si les pilotes avaient continué à investiguer le problème pendant encore une minute ou deux, personne ne serait sorti vivant de cette aventure. Les marchandises transportées furent inspectées. Plusieurs chargements suspects ont été trouvés y compris une machine de réplication d’ADN avec ses produits chimiques. La police retrouva également 4 colis différents contenant une substance verte d’origine végétale qui fut analysée. Pour les laboratoires, c’est du delta-9-tetrahydrocannabinol plus connu sous le nom de cannabis ou marijuana. Il y en avait pour près de 40 kilogrammes. Comme les étiquettes furent détruites par le feu, on ne retrouva pas les expéditeurs. De plus, ceux-ci évitèrent d’envoyer la moindre réclamation.

Malgré le renforcement des contrôles, les compagnies de transport de fret sont régulièrement victimes d’incidents.