Au sujet du feu à bord

Les avions ne prennent pas feu facilement, mais si cela arrive, il n’y a plus d’avion. Quotidiennement, des avions sont déroutés ou font des atterrissages d’urgence parce qu’une alarme incendie se déclenche ou bien qu’un membre d’équipage voit ou sent de la fumée. Rien que l’infime possibilité d’un incendie justifie toutes les mesures d’urgence possibles et imaginables. Heureusement, la totalité de ces alarmes ou ces inquiétudes, se révèlent sans fondement.

Selon une étude du TSA canadien, quand le feu se déclare à bord d’un avion (à l’intérieur), il reste en moyenne 17 minutes avant le crash. Les chiffres de cas pris entre 1967 et 1998 montrent des valeurs individuelles entre 5 à 35 minutes de vol avant le crash. On connait des cas où des avions ont atterri alors qu’il y avait du feu à bord (exemple), mais l’évènement ne se termine jamais en happy end.

Voici le narratif d’un incident qui arriva chez Egyptair le vendredi 29 juillet 2011…

Le Boeing 777 immatriculé SU-GBP venait de finir l’embarquement pour un vol le Caire – Djeddah (vol 667). Malgré un léger retard sur l’horaire, l’avion restait toujours devant la porte F7 du terminal 3 dans l’attente d’un dernier passager.  Cette attente a probablement sauvé la vie des 317 occupants !

Assis à droite dans le cockpit, le copilote entend un bruit similaire à celui d’une canette qu’on ouvre suivi d’un sifflement laissant penser à un gaz qui s’échappe. Le temps qu’il se retourne et les flammes sont déjà visibles à l’ œil nu. Sans perdre une seconde, il se rue du cockpit pour aller chercher de l’aide. Pendant ce temps, le commandant de bord s’empare d’un extincteur et décide vaillamment de lutter contre l’incendie.

 

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En passant dans la cabine, le copilote ordonne aux passagers d’évacuer. Lui-même descend en courant sur le tarmac pour chercher quelqu’un avec une radio pour appeler de l’aide. Cette recherche va lui prendre un petit moment avant qu’il n’arrête une voiture des services techniques. Bingo ! Ceux-ci disposent d’une radio et immédiatement ils passent un message pour les services de secours. Ces derniers étaient déjà en route parce qu’un autre pilote dont l’avion était parqué devant la porte F8 avait vu la fumée et lancé l’alerte. Les pompiers arrivent trois minutes après le début de l’incendie.

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Vue du cockpit (Boeing 777-200)

Tous les passagers furent évacués. Sept d’entre eux souffraient d’inhalation de fumées mais rien de sérieux. L’avion est endommagé au-delà de toute réparation.

L’enregistreur de vol montra qu’il s’est passé juste 24 secondes entre le premier bruit évoquant une cannette qui s’ouvre et le commandant de bord qui crie « au feu ! » quand il aperçoit les premières flammes.

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Boeing 777-2000 Egyptair

Les enquêteurs égyptiens s’attèlent immédiatement à la tâche difficile de trouver l’origine et le mécanisme ayant conduit à l’incendie. Le premier suspect est le circuit d’oxygène pur qui permet aux pilotes de respirer en cas de dépressurisation. Il est alimenté par une bouteille, type cylindre de plongée, installée sous le plancher et connectée à un circuit. Ce circuit est fait de tubes qui vont apporter l’oxygène aux masques du commandant de bord et du copilote. L’oxygène ne brule pas, mais il a la capacité d’alimenter des incendies et de les rendre très violents. Dans une atmosphère enrichie d’oxygène, même un croissant au beurre peut prendre feu et bruler avec des flammes très intenses.

Le NTSB américain se joint à l’enquête. Eux, ils ont en arrière-pensée un incident similaire qui a eu lieu à San Francisco le 28 juin 2008. A cette occasion, c’était un  Boeing 767 de DHL (N799AX) qui avait pris feu juste avant le départ. Les pilotes avaient entendu un bruit de canette qui s’ouvre et l’enfer s’est ouvert quelques secondes plus tard. C’était le circuit d’oxygène qui avait tout déclenché et, comme le dit le NTSB dans son rapport, la FAA a été molle à imposer des tubes suffisamment surs pour cet effet.

 

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Boeing 767 DHL / ABX Air

(Aux USA, le NTSB enquête sur les accidents, mais c’est la FAA qui certifie les avions et définit les règles de leur construction. Les deux agences sont indépendantes l’une de l’autre. Le NTSB est souvent très agressif quand il s’agit des manquements perçus de la FAA.)

 

En fait, ni les Américains, ni les Egyptiens ne réussiront à reproduire le scenario qui a conduit à l’incendie. On sait juste une chose : à l’endroit où le feu a pris, il y a un flexible d’oxygène basse pression et des fils électriques. Le tube est en PVC donc théoriquement non conducteur. Par contre, quand on analyse les tubes installés sur divers Boeings 777, on constate quelque chose d’étonnant : certains tubes PVC sont conducteurs, d’autres pas (2 sur 7 sont conducteurs). Raison : le tube en PVC comporte une âme sous forme d’un serpentin en métal noyé dans le plastique. Selon comment on coupe le tube, le serpentin en métal est apparent à l’extrémité ou pas. C’est cela qui va définir si le tube est conducteur sur sa longueur ou non.

Quand on envoie un courant électrique dans le serpentin en métal, ce dernier chauffe et peut finir par faire fondre le PVC et libérer l’oxygène. Plastique fondu, court-circuit électrique, chaleur… c’est la recette pour le désastre. En conditions opérationnelles, l’incendie n’arrive pas systématiquement mais il reste possible. Depuis, la FAA a émis un bulletin pour le remplacement de ces flexibles sur Boeing (voir directive FAA).

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Bouteilles O2 – Boeing 777

Conclusion:

Malgré des enquêtes extensives, ni le NTSB ni leur homologue du Caire ne réussirent à reproduire de manière claire la séquence qui a mené à l’incendie. Ceci alors même qu’ils avaient les avions sinistrés sous la main. S’il faut aller remonter des pièces détruites par le feu et l’impact depuis le fond de la mer, l’analyse sera encore plus difficile. Les enquêteurs vont probablement inspecter les Airbus A320 de même génération que celui qui s’est écrasé cette semaine pour essayer de comprendre.

 

Pour aller plus loin:

Rapport Accident Boeing 777 (feu au sol) – Le Caire

Rapport Accident DHL (feu au sol) – San Francisco

 

 

 

Egyptair MS804 : Terrorisme ou perte de contrôle ?

Alors que les premiers débris de l’Airbus d’Egyptair sont en cours de récupération, la question d’un attentat se pose de manière de plus en plus lancinante. C’est l’époque qui veut cela. Les gens s’attachent à la cause dite « la plus probable ». Les avions ont atteint un tel niveau de sécurité, que si l’un d’eux tombe brutalement depuis son altitude de croisière, personne ne peut chasser de son esprit l’idée presque taboue de la « bombe ».

Or, si bombe il y a, elle a été probablement embarquée à l’aéroport de départ : donc Paris Charles de Gaulle. En soi, cette notion n’est pas étonnante. Les aéroports parisiens – et celui-ci en particulier – sont connus pour employer des personnes listées dans les fiches S de la DGSI. Même si on peut se retrouver avec une telle fiche pour simple hooliganisme, ce ne sont pas les fans excités des clubs de foot qui posent les bombes. Plus de 50% des fiches S concernent des djihadistes et assimilés. C’est-à-dire des gens dont le projet existentiel est justement de tuer du monde par tous les moyens. Leur propension à utiliser des avions pour cette fin n’est plus à démontrer.

 

Roissy-Fiches-S-1

 

Pour la théorie de la bombe, il y a l’opportunité, le climat géopolitique, les précédents, la séquence du crash… L’attentat expliquerait à merveille ce que nous savons déjà. Mais nous savons très peu de choses…

Pourtant : si un terroriste infiltre une bombe à Paris, il va probablement se retrouver avec de nombreux avions qui représentent des cibles plus prioritaires pour sa mouvance qu’Egyptair. L’Egypte est un pays menacé par le terrorisme et ils subissent des attentats de diverses ampleurs chaque semaine. Par contre, si un djihadiste frappe à Paris, il aura certainement des cibles occidentales plus tentantes pour le simple fait qu’il les a plus rarement dans son collimateur.

Autre point : le moment où l’avion est perdu, n’est pas un moment anodin. C’est juste après son entrée dans la zone de responsabilité du contrôle aérien d’Egypte (FIR). Quand on observe les avions d’Egyptair à destination du Caire, on constate que c’est autour de ce point qu’ils commencent leur descente.

 

Retour sur un autre vol :

La dernière fois que cet Airbus immatriculé SU-GCC a fait un vol complet Paris – Le Caire c’était dans la nuit du 16 au 17 mai 2016. Le vol portait toujours le numéro 804. En résumé : il volait aussi au niveau 370. Il a commencé sa descente à 01:17 et a atterrit au Caire à 01:42 soit 25 minutes plus tard.

Le jour du crash : le vol était au niveau 370 et l’estimée (ETA) d’atterrissage pour le Caire était à 01:10 UTC (UTC = Temps Universel). Ces avions suivent des plans de vol qui sont chargés en mémoire et répétés presque à l’identique à chaque fois. On peut donc imaginer qu’il commença sa descente 25 minutes avant l’heure prévue d’arrivée, soit à 00:45 UTC.

00:45 UTC c’est exactement l’heure à laquelle il disparait des radars.

Donc l’avion commence sa descente au moment précis où il devait le faire. Sauf qu’au lieu de descendre progressivement, il tombe comme une pierre jusqu’à l’impact avec la mer.

Egypt-air-previous

 

La bombe :

Pourquoi une bombe resterait-elle tranquille tout le long du vol mais exploserait justement au moment où l’équipage engage la descente ?

  • Bombe connectée sur les systèmes de l’avion : celui qui veut le faire, sait le faire et peut le faire n’est pas encore né et il est fort probable qu’il ne naîtra jamais.
  • Bombe barométrique qui explose selon la pression de l’air : l’Airbus est un avion pressurisé donc la pression à l’intérieur n’est pas nécessairement un reflet fidèle des évolutions extérieures de l’avion. Ce type d’engin, même s’il est théoriquement possible, reste en dehors des compétences des terroristes habituels.
  • Bombe chez un passager kamikaze : ce dernier attend que l’hôtesse annonce le début de la descente sur le Caire et boom ! Pourquoi il ne l’a pas fait avant alors que l’appareil évoluait sur des villes européennes ? Ou peut-être que pris d’un remord / peur il n’a pas voulu faire sauter l’engin puis apprenant le début de la descente, il a compris que c’était soit maintenant, soit jamais ?

La concomitance de cette supposée « bombe » avec un moment important du vol pose plus de problèmes qu’elle n’en résout.

 

Perte de contrôle ?

Si ce n’est pas une bombe, c’est quoi ? Un avion tombe comme une pierre au moment où les pilotes doivent commencer une descente en vue de l’atterrissage : ça crie, ça hurle même, perte de contrôle. Ce n’est pas facile de perdre le contrôle d’un Airbus, mais c’est possible. Il suffit de mélanger une petite panne, une erreur de maintenance et une erreur de pilotage et cela devient crédible.

Le 27 novembre 2008, un Airbus A320 d’XL Airways (D-AXLA) s’est écrasé en mer au large de Perpignan tuant les 7 occupants. En vol de test, le pilote avait tenté une manœuvre à faible vitesse pour valider les protections de décrochage de l’avion. Problème : elles ne fonctionnaient pas ce jour-là. Enfin, pire : deux sondes de mesure d’angle d’attaque était bloquées par le givre et la troisième fonctionnait normalement. Gelées de la même manière, les deux sondes donnaient la même fausse valeur et la troisième – la seule qui fonctionnait – donnait une autre valeur correcte. Le système a comparé : deux sondes en accord et une qui dit autre chose. C’est cette dernière qui a été exclue de la boucle. En quelques secondes, la vitesse de l’Airbus passa à 99 nœuds et il s’écrasa en mer. Si on imagine une perte de contrôle similaire avec l’Egyptair, de nuit, même depuis 37000 pieds (peut-être surtout depuis 37000 pieds), rien n’aurait garanti que les pilotes aient pu le récupérer. Ceux de l’Air France 447 (A330 – F-GZCP) qui s’est abimé en mer lors d’un vol de nuit depuis Rio, n’avaient rien pu faire. Leur avion est tombé depuis 38000 pieds pendant 3 minutes 30 et jusqu’au moment de l’impact, les pilotes n’avaient même pas commencé à comprendre ce qui s’était passé. Pourtant, la perte de contrôle, était théoriquement récupérable.

La perte de contrôle est possible, mais il faut y participer. La descente se fait habituellement au pilote automatique et sauf esprit d’aventure exceptionnel, un pilote ne va pas prendre les choses en main pour tenter une recette spéciale avec un avion plein de passagers (mais ça s’est vu).

Les enregistreurs de vol auront le dernier mot.

 

Egyptair MS804 – Un Airbus porté disparu

Un Airbus A230 immatriculé SU-GCC appartenant à la compagnie Egyptair est porté disparu. A la dernière position connue au radar, il volait au niveau de croisière 370 dans l’espace aérien de l’Egypte. D’après la compagnie aérienne qui confirme la disparition, il y avait 66 personnes à bord (56 passagers + 10 membres d’équipage).

L’appareil avait décollé en fin de soirée depuis Paris Charles de Gaulle et devait arriver au Caire au milieu de la nuit (03:10 heure locale).

Le reste des informations est confus à ce stade et ne permet pas encore d’établir un possible scenario. On peut juste avancer que le dernier moment enregistré correspond plus ou moins au début de la descente (02:33 heure locale). Il n’y a pas eu d’appel de détresse et tout semblait se dérouler normalement. Le ciel était dégagé. La météo ne semble pas avoir été un facteur.

De nombreux navires égyptiens et grecs cherchent des débris en Méditerranée.

 

Trajectoire

Ce suivi radar fourni par le site Flighradar24 (source) permet de voir une coupure brutale des transmissions à 01:29:33 UTC alors que l’appareil volait encore à son niveau de croisière. A la seconde d’après, il ne transmet plus rien et disparait des radars.
2016-05-19 10_11_39-EgyptAir flight MS804 - Flightradar24

 

 

Une question de sûreté aérienne ?

Certains medias commencent doucement à évoquer la piste terroriste. Le Figaro (source) semble être au courant d’inquiétudes dans ce sens à Roissy, l’aéroport de départ de cet avion. Les circonstances de la disparition avec une rupture nette des communications en plein niveau de croisière laissent toujours planer une arrière-pensée d’un acte volontaire. Rien ne permet de confirmer ou d’infirmer cette hypothèse à ce stade. En tous les cas, les pistes permettant d’expliquer un crash pour des raisons purement techniques sont quasiment inexistantes.

Columbia STS-107 – Chronique d’une Catastrophe Annoncée

D’après des statistiques datant de fin 2010, les USA ont réalisé 166 vols spatiaux habités, les Russes 123 et les Chinois 3. De ce compte, il faut probablement rajouter ça et là des vols secrets qui n’ont jamais été rendus publics et d’autres qui, au contraire, ont été rendus publics mais jamais réalisés. Au total, toute l’aventure spatiale se résume à moins de 300 vols habités. A titre de comparaison, l’aéroport de Londres Heathrow voit passer environ 700 décollages par jour.  Pour cette raison, les vols spatiaux sont techniquement considérés comme des vols expérimentaux et doivent toujours être encadrés par des précautions extrêmes. Pour avoir eu tendance à considérer ces vols comme normaux, certains managers de la NASA ont causé l’accident de Challenger en 1986 puis Columbia en 2003. En comparant ces deux événements, on a la désagréable impression que, sur le plan humain, rien n’a été appris en 17 ans.

Cet article est au sujet de l’accident du vol spatial habité Columbia STS-107 qui a commencé le 16 janvier 2003 pour finir tragiquement le 1er février de la même année.

La navette Columbia est à la base un avion de 23 mètres d’envergure et 37 mètres de long pour une masse qui peut aller jusqu’à 120 tonnes. A titre de comparaison, un Boeing 737-800 a une envergure de près de 36 mètres, 40 mètres de long mais ne pèse que 79 tonnes chargé de 21 tonnes de carburant et plus de 100 passagers. La navette reste un appareil très lourd comparé à ses dimensions. Le nez, les bords d’attaque des ailes et la dérive sont protégés par un revêtement fait de briques réfractaires en carbone qui sont la seule manière d’assurer une résistance à des températures de l’ordre de 1500 degrés rencontrées lors du retour dans l’atmosphère. La navette vole aussi au delà de Mach 25 et subit de formidables accélérations lors du décollage. Tout ceci justifie une construction plus robuste.

Par contre, à l’instar des avions, la navette spatiale est construite pour ne supporter que les contraintes qu’elle rencontre au cours de sa mission. C’est pour cette raison que les ailes des avions de ligne comportent des zones où un marquage interdit aux techniciens de marcher. Ils pourraient endommager l’extrados de l’aile qui est étudié pour supporter les forces de succion mais pas de pression. Toute recherche de résistance à des forces non rencontrées habituellement en vol exigera plus de structure et de poids. Tout poids inutile va à l’encontre de la raison d’être du véhicule qui est de voler avant tout.

 

Columbia STS-107
Le logo de la STS-107. Le µg représente la microgravité qui était un des sujets d’étude de la mission.
 

 

 

 

Le Réservoir Central Externe (ET)

Pour lancer la navette en orbite, celle-ci est attachée à un gros réservoir orange qui va aussi constituer une sorte de colonne vertébrale. Haut comme un immeuble de 10 étages (47 mètres), il permet aussi l’attache de deux boosters à carburant solide.

 

réservoir externe navette spatiale
Structure du réservoir externe (ET)
 

 

Ce réservoir central est divisé en trois compartiments faciles à distinguer depuis l’extérieur. Sa partie avant est remplie d’oxygène liquide (LOX). Sa partie arrière est remplie d’hydrogène liquide (LH2). Entre ces deux parties, il y a une zone annulaire comportant des instruments et une structure permettant l’attache avant de la navette et des boosters. Tout le corps du réservoir est couvert de 2.5 cm d’épaisseur de mousse polymérisée très proche du PIR utilisé en bâtiment.  Ce PIR isole le réservoir et évite qu’il ne se couvre de glace ou ne surchauffe lors de l’envol. Le réservoir central est connecté à la navette par deux gros tuyaux de 43 centimètres de diamètre. Il fournit de l’hydrogène et de l’oxygène aux 3 moteurs de la navette pendant un peu moins de 9 minutes. Son contenu est aspiré à une telle vitesse, qu’il a fallu installer à l’intérieur des cloisons percées pour éviter la formation de tourbillons.

Le réservoir central est utilisable une seule fois. Lors de l’ascension, il est largué de manière à ce qu’il tombe dans l’océan loin des lignes maritimes « connues » d’après la NASA. Dans les documents de l’Agence, ce réservoir est désigné par les lettres ET pour External Tank.

 

 

Propulseurs SRB 

De chaque coté du réservoir central, sont installés les deux propulseurs SRB qui donneront plus de 83% de la poussée totale de décollage. Chaque propulseur contient 500 tonnes de combustible qui partira à raison de 250 tonnes par minute. Les SRBs burlent de l’aluminium en poudre avec du perchlorate d’ammonium dégageant des gaz qui font passer votre 4×4 pour un véhicule très écologique. Les SRB sont  réutilisables. Certaines de leurs pièces ont été plusieurs fois au bord de l’espace et ont servi sur plus de 30 ans.

Apres leur largage, ils tombent au bout d’un parachute et émettent un signal qui permet aux navires Freedom Star et Liberty Star d’aller les repêcher dans l’Atlantique.

 

Freedom Star - NASA
Le Freedom Star après la récupération d’un SRB
 

 

 

Freedom Star et Liberty Star - NASA
Navires de récupération de SRB
 

 

 

SRB Récupération
Récupération des SRBs
 

 

 

 

Moteurs de la Navette

La navette est dotée de 3 moteurs qui, malgré leur puissance, jouent un rôle modeste au de collage. Ce n’est que plus tard, quand les boosters sont largués, qu’ils deviennent la source principale de poussée.

Au nombre de 3, les moteurs de la navette brulent de l’oxygène et de l’hydrogène liquide à raison de 500 kg par seconde pendant les 9 minutes que dure leur exploitation. Après, ils exigent une révision totale.

Les moteurs de la navette éjectent de la vapeur d’eau uniquement. Celle-ci se forme après la réaction de l’hydrogène et de l’oxygène.

 

Moteur de la navette Spatiale
Moteurs de la Navette Spatiale (230 tonnes de poussée par moteur)
 

 

 

Moteur de la navette Spatiale
Moteur au banc d’essai
 

 

 

Moteur de la navette Spatiale
Les moteurs sont révisés par Pratt & Whitney après chaque mission
 

 

 

 

La mission

Appelé officiellement STS-107, ce 113eme vol de la navette avait pour but d’analyser la microgravité de la terre et réaliser des expériences scientifiques en orbite. A cause de limites physiques et techniques, les navettes spéciales ne vont pas très haut. Columbia devait orbiter à environ 270 km de la terre soit 14 fois l’altitude à la quelle volait le Concorde.

A son bord, il y avait 7 membres d’équipage dont le premier astronaute israélien Ilan Ramon et deux femmes, dont l’une, Kalpana Chawla d’origine indienne et héro nationale en Inde.

Tout l’équipage trouvera la mort peu avant la fin de la mission.

 

 

Historique

Malgré toutes les protections mises en place, à chaque décollage, des morceaux d’isolant PIR sont arrachés du réservoir central et pleuvent autour de la navette. Seconde après seconde, la vitesse de la navette augmente et l’impact avec ces débris devient plus dangereux. En 1988, après le retour de la navette Atlantis de sa mission STS-27R, plus de 707 impacts ont été comptés sur les ailes.

 

Attache Navette
Ce cache est perdu régulièrement. Il pèse 750 grammes mais à forte vitesse il peut causer des dégâts.
 

 

 

Columbia
Détail
 

 

Un gros morceau d’isolant couvre les attaches avant de la navette au réservoir central. Il fait environ un mètre de long et à la particularité de s’arracher intempestivement. Durant au moins 6 vols précédents, cet isolant à la forme aérodynamique s’était arraché sans causer de problèmes autres qu’une certaine attitude d’esprit de la part des responsables de la NASA. A force de revoir cet événement récurrent mais sans impact aucun sur le vol, le phénomène a été considéré comme normal. Le sociologue Diane Vaughan parle de« normalisation de la déviance ». On trouve cette attitude en tant qu’élément précurseur dans beaucoup d’accidents d’aviation ou catastrophes industrielles.

Le 16 janvier 2003, marque le départ de la mission STS-107 de la navette Columbia. Avec 7 astronautes à bord, la mission sera dédiée à la recherche sur des sujets variés incluant la microgravité,  l’observation du désert, l’observation du l’ozone ou du calcul de la viscosité du Xénon.

 

 

Le décollage

Le départ de la mission avait été retardé 18 fois en 2 ans. Initialement programmé pour partir le 11 janvier 2001, le vol n’a pu être réalisé que le 16 janvier 2003 soit après plus de deux ans.

La séquence de démarrage se déroule normalement. Vers la fin du compte à rebours de l’eau sous pression est injectée sous la navette pour protéger le pad de lancement et atténuer le bruit. Des petites meules commencent à cracher des gerbes d’étincelles. En effet, au moment où les moteurs principaux démarrent, ils ne sont pas très optimaux et peuvent cracher de l’oxygène et de l’hydrogène imbrulés. Les étincelles évitent l’accumulation de gaz qui pourraient exploser. Très rapidement, les moteurs atteignent leur réglage optimal. A ce stade, ils ont un rendement supérieur à 99.9%. La vitesse des gaz éjectés à dix fois la vitesse du son et des formes caractéristiques de « diamants » apparaissent dedans. A ce moment, les boosters sont activés et c’est le temps 0 du compte à rebours de la mission. A la base de chaque SRB, 4 gros écrous remplis d’azoture de plomb et de RDX explosent. Chaque écrou se sépare en deux parties libérant la fusée qui commence à tanguer de chaque coté.

 

Lancement Atlantis
Ecrou explosif de la navette spatiale
 

 

Columbia s’arrache de l’Aire de Lancement 39A du centre spatial Kennedy en Floride. Quelques secondes, après le contrôle aérien est passé à Houston au Texas. La navette tourne sur elle-même en utilisant ses ailerons et s’incline pour s’orienter déjà vers la direction de son azimut d’orbite. Puis, les trois moteurs principaux commencent à baisser leur puissance en 3 étapes vers 72% pour réduire l’effort sur la navette alors qu’elle franchit la vitesse du son et subit l’effort dynamique maximal. Tout ceci se passe durant les 30 premières secondes du vol.

Dès que la vitesse passe au-dessus de mach 1, les moteurs principaux augmentent de puissance jusqu’à 104%. Deux minutes après le lancement, la navette se débarrasse des boosters. A ce stade, et de manière temporaire, la navette est plus lourde que les 690 tonnes de poussée fournie par ses moteurs. Sa vitesse baisse un peu et le vol devient de plus en plus horizontal le temps de bruler plus de combustible. A t+9 minutes, le réservoir central se vide et il est largué également. A ce moment, la navette est pratiquement en orbite.

 

Lancement Atlantis
Lancement de la Navette (ici Atlantis)
 


Vidéo de la NASA montrant la séquence de décollage avec ralenti

Des inquiétudes

Le lendemain du lancement, le vendredi 17 janvier 2003, les techniciens de la NASA commencent à inspecter les premières vidéos disponibles et remarquent une anomalie à la seconde 81.  Un flash très furtif apparait alors que la navette est à 66’000 pieds d’altitude et fonce à deux fois et demie la vitesse du son.

Le site de lancement avait 5 cameras destinées à suivre Columbia pendant son ascension. Deux des cameras n’avaient pas le bon angle pour enregistrer l’événement. Une camera avait perdu la navette et filmait le ciel. Une autre avait un objectif mal réglé qui fournissait des images floues. La dernière montrait un impact mais sous un angle défavorable ne permettant pas d’estimer les effets. En 1986, après l’accident de Challenger, les cameras de la NASA avaient les mêmes problèmes.

Les techniciens de la NASA et ceux de Boeing travaillent d’arrachepied pour estimer les dégâts avec les informations disponibles. Les tests et simulations les conduisent à faire des sessions prolongées jusqu’au weekend inclus (alors que leur management leur avait demandé de ne pas travailler et de voir tout ça lundi). Convaincus que quelque chose de grave s’était passée, ils pensent même à un retour prématuré de la mission dès mardi. Ils demandent à leur hiérarchie l’ouverture d’une enquête et une inspection de la navette. L’email qu’ils ont envoyé le dimanche au responsable du Directorat du Centre Spatial Johnson à Houston demandant qu’on dise à l’équipage de faire une inspection visuelle de l’aile est resté sans réponse.

Comme rien ne bouge, un ingénieur prend sur lui de demander l’aide du Département de la Défense (DoD). Celui-ci a des satellites espions et d’autres équipements au sol qui lui permettent d’avoir des photos de la navette en orbite. Ces photos auraient permis de faire une analyse des dégâts. Le DoD commence à travailler sur les options possibles quand il obtient une demande d’annulation de la requête. En effet, Linda Ham, un manager de la NASA,  a compris qu’une personne était passée par-dessus sa tête pour demander l’assistance des militaires. Dans les notes du DoD, on voit la demande de la NASA arriver, puis elle est suivie par une annulation 90 minutes plus tard. Un email est même envoyé au DoD pour leur dire que tout va bien avec la navette mais aussi pour leur rappeler de ne pas donner suite aux demandes qui ne viennent pas par les canaux officiels. La navette est en orbite depuis 6 jours déjà.

Les techniciens et autres ingénieurs étaient dans une situation impossible. Quand ils demandaient plus de ressources pour enquêter, on exigeait d’eux qu’ils montrent d’abord la preuve qu’il y a eu des dégâts. Mais pour pouvoir estimer l’étendue des dégâts, ils avaient justement besoin des moyens techniques qu’ils demandaient.

L’équipage poursuit ses expériences dans une bonne ambiance et n’a pas la moindre idée de la guerre intestine qui se passe au sol.

 

 

La Presse s’en Mêle

A J+9, des journalistes sont au courant de l’incident et la NASA commence à recevoir des questions sur le sujet. La chose tombait très mal vu qu’une conférence de presse était prévue en direct avec la navette. Les responsables de la NASA décident de prendre les devants et informent l’équipage. Il serait plus juste de dire : ils désinforment l’équipage. En effet, ils leur racontent que tout va bien avec la navette et que toute cette histoire est montée en flèche par les medias à partir de rien.

Depuis les hublots, seule une partie de l’aile gauche est visible. Cette mission n’était pas dotée d’un bras télescopique capable de porter une camera. Par contre, il était possible de programmer une sortie de cosmonaute pour une inspection visuelle. Les choses sont si bien présentées au commandant de bord que celui-ci se range à l’avis de ses interlocuteurs et ne voit pas l’utilité de réaliser une sortie. A cet instant, il avait signé son arrêt de mort.

 

 

La dernière chance

Le 29 janvier 2003, le Département de la Défense offre encore une fois son aide à la NASA. Le bureau qui s’occupe de la sécurité des missions reçoit une proposition d’aide à la réalisation d’images de la navette. La proposition est déclinée poliment et aucune image ne sera prise.

La veille du retour tragique, une réunion est tenue mais le problème de l’impact n’est pas à l’ordre du jour et sera à peine évoqué.

 

 

Le retour

La navette vole le dos vers la terre pour présenter sa partie renforcée à l’espace d’où peuvent venir des micrométéorites. Elle vole également à l’envers. C’est-à-dire les moteurs principaux vers la direction de la marche. Elle subit totalement la gravité de la terre. Seule sa vitesse de 8 km par seconde crée une force vers l’extérieur qui vient contrer la gravité et maintenir le véhicule en orbite.

Le 1er février, il est 2:30 du matin en Floride quand les préparatifs du retour commencent. Les cosmonautes sont contents de rentrer à la maison. Tourner autour de la terre, c’est amusant un petit moment, mais après on a envie de revenir. Comme pour l’arrivée d’un avion de ligne, les prévisions météo sont évaluées puis les systèmes de l’appareil vérifiés. Ces vérifications sont formalisées dans de longues check-lists pour l’équipage mais aussi pour le personnel au sol.

A 8 heures du matin, tout est validé et la décision pour le retour est donnée par le chef de mission à Houston : ça sera un GO.

Dans les dix minutes, l’équipage est informé. Le commandant de bord Rick Douglas Husband, un Texan de 45 ans, entame la procédure de de-orbitage alors que la navette passe au-dessus de l’océan Indien en volant vers l’est. Les paramètres numériques pour l’ordinateur de bord sont calculés puis chargés depuis la terre directement dans la mémoire de l’ordinateur de bord. Ils sont ensuite énoncés par radio au commandant de bord qui vérifie qu’ils sont entrés correctement dans le système.

A 8:15 du matin, la navette se retourne en position normale et deux petits moteurs de part et d’autre de la gouverne de direction sont allumés. Pendant 2 minutes et 28 secondes, ils vont bruler un mélange de mono méthyle hydrazine (MMH) et du tétraoxyde d’azote (N2O4) afin de produire une force qui fera ralentir la navette. Dès que sa vitesse se réduit, la navette commence à tomber vers la terre. Cette réduction de vitesse est minime : de l’ordre de 300 km/h.

Dans le cockpit, en plus des deux pilotes, deux autres membres d’équipage occupent les sièges observateurs. Les trois autres cosmonautes se trouvent un étage plus bas dans une soute. Autour d’eux, il n’y a que des armoires et des caissons métalliques solidement arrimés. Ils ne voient rien de ce qui se passe.

Une demi-heure plus tard, la navette est à 120 kilomètres d’altitude (400’000 pieds) au-dessus du Pacifique. Cet endroit est appelé « interface d’entrée ». C’est là où les premières particules d’atmosphère terrestre commencent à se faire sentir et influencer la trajectoire. La compression des molécules d’air contre les bords d’attaque de la navette fait progressivement monter la température de ceux-ci à 1370 degrés C. Le site d’atterrissage est à 4300 miles nautiques.

A 8:50, la navette vole à 74 km d’altitude et affiche une vitesse de mach 24 en s’approchant des cotes de la Californie. La température dépasse les 1450 degrés C. Dès ce moment,Columbia rentre dans une phase de 10 minutes de réchauffement maximal.

A 8:52, la navette commence à avoir une forte tendance de lacet négatif (vers la gauche). L’ordinateur de bord utilise le trim d’ailerons pour compenser (la gouverne de direction est bloquée jusqu’à mach 3.5). A ce stade, l’aile gauche avait commencé à provoquer plus de trainée aérodynamique que l’aile droite. L’équipage ne se rend compte de rien, mais cette tendance est un signe précurseur des problèmes à venir.

A la même minute, la température du puits du train d’atterrissage gauche commence à augmenter rapidement. L’air chaud s’engouffrait progressivement à l’intérieur de l’aile et arrivait jusqu’au train d’atterrissage.

A 8:53, Columbia passe au-dessus des cotes de la Californie au nord de la ville de San Francisco. L’altitude est de 70.6 km et la vitesse mach 23. La température est à 1540 degrés. L’air est plus dense et les effets du frottement et de la compression se font sentir de plus en plus fort.

En 26 secondes, 4 sondes de pression hydraulique des circuits de l’aile gauche tombent en panne. Les techniciens du centre de contrôle des missions à Houston voient les alertes tout de suite, mais décident de ne pas inquiéter l’équipage pour le moment.

A 8:55, la navette vole au-dessus du Nevada à une altitude de 69.3 km. La vitesse est de mach 22.5 et la température atteint 1650 degrés.

A 8:58, elle passe la frontière du Texas. Altitude : 63.9 km. Vitesse mach 19.5 et la température en légère baisse mais restant toujours au-dessus de 1500 degrés.

L’équipage voit une première alarme s’afficher. Elle concerne la perte de pression dans les deux roues du train d’atterrissage gauche. Un des pilotes essaye de contacter Houston mais la communication est entrecoupée et inaudible.

A 8:59, la tendance de lacet est si forte que le trim d’ailerons arrive à 3 degrés. Trois petites fusées (RCS) sur l’avant de la navette sont activées par l’ordinateur de bord. Habituellement, ces fusées s’allument brièvement par pulses pour ajuster la trajectoire. Au bout de quelques secondes, ces RCS sont allumées continuellement fournissant leur puissance de correction maximale.

A 8:59:32, le pilote automatique de la navette comment à perdre la gestion. La trajectoire se transforme progressivement en entrée balistique non contrôlée.

A 8:59:33, le voyant Master Alarm s’allume dans le cockpit et une alarme sonore retentit.

A 8:59:36, le trim d’ailerons dépasse les 3 degrés

A 8:59:37, la quatrième fusée RCS s’allume de manière continue. Les cameras au sol enregistrent un flash brillant. Tous les circuits hydrauliques, au nombre de 3, perdent leur pression. Les surfaces de vol de Columbia reviennent au neutre et celle-ci ce cabre brutalement.

A 8:59:46, la navette est cabrée presque à la verticale et suit une trajectoire balistique avec le vecteur vitesse parallèle au sol. Des oscillations importantes de l’ordre de 30 à 40 degrés par seconde sont ressenties par l’équipage. L’accélération est de l’ordre de 0.8 à 3g seulement. Un des moteurs de la navette se sépare. Les cameras au sol le suivent pendant 37 secondes où il tombe en se désintégrant.

 

Columbia
Apres la perte de contrôle. Une seconde sépare chaque image de la suivante.
 

 

A 9:00:03, un des pilotes appuie sur un bouton pour réenclencher le pilote automatique.

A 9:00:05, les pilotes lancent des pompes hydrauliques pour tenter de pressuriser le système. A ce moment, les indicateurs de quantité et de pression sont tous à zero.

A 9:00:18, la navette se casse en deux parties qui commencent progressivement à se séparer. Les cellules qui produisent du courant sont situées dans la baie arrière. Privés d’énergie, tous les systèmes du cockpit s’éteignent. Cette séparation est provoquée par les contraintes thermiques. Les contraintes physiques n’avaient pas dépassé les limites structurelles de la navette.

Pas plus tard que 9:00:35 (+/- 5secondes), la cabine se dépressurise et poursuit sa trajectoire en tournoyant. La dépressurisation se passe très rapidement et les occupants perdent conscience. La rotation de cette partie de la navette est déterminée par les calculs, mais aussi par les cameras au sol qui montrent que la lumière émise augmente et diminue cycliquement correspondant à la rentrée dans l’atmosphère d’un objet non symétrique et tournoyant.

A partir de 9:00:35, Durant cette phase, les membres d’équipage sont inconscients, mais vivants pour la plupart, sont soumis à des forces qui projettent le haut de leurs corps contre la structure de la navette. En effet, les harnais de sécurité mal conçus lâchent et les casques sont perdus également. C’est durant cette phase que les blessures mortelles sont reçues.

 

Lancement Atlantis
Dernière image du cockpit encore en un seul morceau
 

 

A 9:00:53, le cockpit commence à se désintégrer.

 


Entrée et désintégration de Columbia
 

 

Près de Dallas, des témoins voient une formidable explosion dans le ciel et plusieurs objets brillants apparaissent en défilant rapidement vers l’est. Le bruit arrive jusqu’au sol évoquant aux vétérans le tonnerre des bombes à cluster. Puis, pendant plus d’une demi-heure, les débris pleuvent sur le Texas.

Un homme reçoit un morceau de métal sur sa voiture. Ailleurs, c’est une vache qui est tuée par un débris. Un autre habitant du Texas dit avoir vu un moteur de la taille d’un camion tomber du ciel. Dans la ville de Palestine, un fragment de la navette tombe en pleine rue devant un policier qui faisait la circulation. Un peu loin, dans une zone de fermes et de caravanes, tombe un casque, puis un crane humain presque tout nettoyé de sa chair. Des gens trouvent un cœur, une jambe coupée en-dessous du genou, une main, un torse, un fémur… Tout est récupéré et mis à disposition de la NASA.

Des collectionneurs ramassent des débris et les prennent chez-eux. Bientôt, ils apparaissent sur eBay. Les enchères sont retirées et le FBI offre une période d’amnistie de trois jours à ceux qui rendent ce qu’ils ont trouvé.

 

 

La dernière vidéo
Durant le retour vers la terre, il y a une petite camera qui passe de main en main dans le cockpit. Les cosmonautes se filment pendant qu’ils travaillent et commentent le vol. Vers la fin de l’enregistrement, le copilote dit :

–          C’est brillant vers le nez. Tout autour c’est jaune orange
–          Attends un peu tu vas les voir sur ton hublot !
–          Wow !
–          Tu n’as pas envie d’être dehors en ce moment lance le commandant de bord

L’ambiance est très détendue et ça rigole souvent. Chawla, lit un chiffre sur un ordinateur portable. Elle se trompe, puis s’excuse et rectifie. Tout semble normal. D’après la NASA, la navette s’est désintégrée 11 minutes après la fin de cet enregistrement.

 


Vidéo récupérée après l’accident
 

 

 

 

L’enquête
La NASA se réveille avec une gueule de bois formidable. Le président Bush passe à la télévision le jour même alors que la presse mondiale ne parle que de l’accident.

L’enquête se concentre sur ce que les techniciens ne savaient que trop bien : l’impact avec l’isolant.

En laboratoire, une aile est fabriquée en fibres de glace et son bord d’attaque muni de protections retirées depuis la navette Entreprise qui reposait dans un musée depuis sa fin de service en 1977. A l’aide d’un canon à air comprimé, des tirs sont réalisés. Le projectile étant le fameux isolant de l’attache au réservoir principal externe. La majorité des impacts ne produisaient que des fissures qui ne menaçaient pas l’intégrité de l’aile. Cependant, vers la fin des tests, un tir réussit à casser un morceau d’isolant en laissant une zone non protégée de 40 x 40 cm.

Sans l’isolant thermique, l’air chaud et le plasma arrivent au contact de l’aluminium de l’aile et finissent par le faire fondre et puis s’engouffrent à l’intérieur de l’aile provoquant sa destruction.

 

Columbia Impact Test
Test d’impact sur les pannaux RCC
 

 

 

 

Processus de décision

Comme après la tragédie de Challenger, le processus de décision de la NASA se retrouve sous le microscope.  Le revêtement isolant des ailes est si fragile qu’il  est même interdit de le toucher à la main. Sur certaines de ses zones, le fait de presser légèrement avec le doigt peut laisser une marque. Encore une fois, ces matériaux sont conçus avec un cahier de charges précis et supportent seulement les contraintes pour lesquelles ils sont conçus et pas autre chose.  Un impact avec un morceau de glace, des oiseaux ou des morceaux d’isolants peuvent causer des dégâts.

La NASA semble avoir subi un effet négatif de l’expérience. Alors que les réservoirs externes étaient utilisés depuis 25 ans, ce temps ne semble pas avoir été mis à profit pour se rendre compte de la menace que représentaient les impacts d’isolants qui se détachent. Au contraire, avec le temps qui passait, cette menace était intégrée et considérée comme un problème normal, inévitable mais non dangereux. Pourtant, lors du premier vol de Columbia en 1981, plus de 300 briquettes d’isolant avaient du être remplacées à cause d’une pluie de débris dégagés par le réservoir externe.

Par la suite, après chaque mission, la navette revenait avec un moyenne de 143 dommages d’impacts sur ses protections thermiques dont 31 avait au moins une dimension supérieure à 2.5 cm. L’intrados de la navette avait lui une moyenne de 101 impacts après chaque décollage dont 23 avaient un diamètre supérieur à 2.5 cm. En particulier, l’isolant qui couvre l’attache avant de la navette s’était détaché à 6 reprises avant l’accident toutes documentées par la NASA :

Mission STS-7 en 1983

Mission STS-32R en 1990

Mission STS-50 en 1992

Mission STS-52 en 1992

Mission STS-62 en 1994

Mission STS-112 en 2002 (Atlantis et non Columbia)

Dans chaque cas, c’est toujours l’isolant du bras gauche (appelé -Y) qui se détachait. La NASA n’a jamais pu expliquer pourquoi le droit n’était pas touché par le même problème. Une des raisons possibles serait la proximité de ce dernier du tuyau d’oxygène qui doit fournir une sorte de protection contre les forces aérodynamiques.

Dès la première occurrence en 1983, l’incident a reçu l’attention des ingénieurs et puis le problème est classé comme résolu. Le 1992, lors de la STS-50, la navette reçoit un impact qui causa le dommage le plus important de son histoire. L’impact avait laissé une dépression de 22 cm de long, sur 12 cm de large et plus de 1 cm de profondeur. Là encore, une enquête est ouverte. Deux jours avant le prochain vol, le dossier d’incident est fermé avec l’indication que cet événement n’est pas un problème affectant la sécurité du vol.

Un peu plus tard, l’inspection de la navette après le retour de la mission STS-52 donne froid dans le dos. Les techniciens dénombrent 290 traces d’impact sur le revêtement de protection thermique. Seize impacts étaient plus grands que 2.5 cm.

La mission STS-112, où ce même incident arrive, est la dernière occasion ratée pour reconnaitre la gravité de ce problème. Là, les managers vont encore plus loin et refusent de classer l’événement comme anomalie en vol. En plus, ils décident de faire voler au moins deux missions avant de voir comment ils peuvent régler ce problème récurrent et ennuyeux.

Lorsque les techniciens du vol tragique avaient demandé à leurs managers de lancer une enquête pendant que Columbia tournait en orbite, la réponse fut un non catégorique tout à fait en ligne avec la culture qui s’était instaurée à la NASA sur le sujet.

Dans un briefing datant de 3 mois avant l’accident de Columbia, le management de la NASA en arrive à utiliser de drôles d’arguments pour justifier la non gravité supposée de cet incident répétitif. L’un d’eux est que les techniciens qui fabriquent l’isolant ont plus de « 20 ans d’expérience » ! Puis ils utilisent des « procédures validées ». Et puis la probabilité d’occurrence n’est « ni plus élevée, ni moins élevée que lors des vols précédents ». Le transparent utilisé regroupe ces déclarations qui témoignent d’une logique biaisée et d’une culture de sécurité totalement tordue. Les « procédures validées » est une expression qui ne veut rien dire. Les 20 ans d’expérience des techniciens ne sont pas une garantie. Tout comme le fait que dans le passé ça s’est toujours bien terminé. Les compagnies d’investissement mettent toujours une petite note dans leurs contrats indiquant que les performances passées ne présument pas des performances futures ! De la même façon, des pratiques risquées et tordues peuvent donner de bons résultats à plusieurs reprises. Ceci ne veut jamais dire qu’elles donneront tout le temps de bons résultats.

 

Columbia
Présentation « rassurante » de la NASA
 

 

Après l’accident de Challenger en 1988, la commission d’enquête écrivait : Le phénomène qui conduit à accepter la perte de joints lors de précédents vols est très clair. Le vol Challenger en est un excellent exemple. Il y a plusieurs références à des vols qui se sont déroulés avant. Le succès de ces vols est considéré comme une preuve de sécurité. Pourtant, la destruction de ces joints n’est pas quelque chose de prévue dans leur conception. Elle aurait du être prise comme une alerte que quelque chose ne va pas. Cette destruction n’est pas quelque chose de laquelle la sécurité peut être inférée. Le parallèle avec ce qui s’est passé en 2003 est frappant.

La NASA s’est aussi rassurée par des statistiques truquées. Tout d’abord, la perte de l’isolant -Y a été moyennée avec celle de l’isolant +Y. Or ce dernier ne s’est jamais détaché, donc sa probabilité de causer des problèmes était précisément de zero. Puis, chaque fois que les images n’étaient pas présentes, on a considéré que rien ne s’était détaché selon la formule : si on n’est pas là pour le voir, ça ne se passe pas. On a aussi éliminé certaines missions… avec beaucoup de bonne volonté, les décideurs ont réussi à se congratuler avec le chiffre de 99%. C’est-à-dire 99% de chances que rien ne se détache du réservoir central. Sur le papier tout du moins.

 

Culture NASA
Culture interne de la NASA
 

 

 

 

Pression Politique

Un fait, qui semble presque sans relation avec le STS-107 a joué un rôle important. La NASA était impliquée dans la Station Spatiale Internationale. Projet couteux et dépassant son budget. Pour regagner de la crédibilité et maintenir le soutien de la Maison Blanche, elle devait se montrer capable de contrôler ses missions en termes de couts et de calendrier. En Février 2004, la mission STS-120 était prévue pour installer un module important, Node 2, de la Station Internationale. Pour que cette mission soit à l’heure, il fallait finir les précédentes au plus vite. Ceci exigeait de faire partir 10 missions en moins de 16 mois. Comme le souligne la commission d’enquête, même si le vol Columbia STS-107 n’avait rien à faire avec la Station Spatiale, il a été tout de même touché par la pression temporelle qui régnait à tous les niveaux.

Des ingénieurs de la NASA avaient expliqué après l’accident que le 19 février 2004, la date arbitrairement choisie pour le départ de la STS-120, semblait avoir été gravé sur la pierre. Dès 2002, une capture d’écran montre un screen saver d’un PC de la NASA indiquant jusqu’en secondes le temps restant pour le départ de la STS-120. Les autres missions semblaient bien moins importantes en regard de celle-ci.

 

Columbia
Fond d’écran indiquant le temps restant pour la STS-120 (elle ne partira qu’en fin 2007)
 

 

 

 

Un sauvetage

Une des raisons avancées par les responsables de la NASA pour justifier leur refus d’une enquête technique était leur perception que de toute manière, rien ne pouvait être fait même en cas de découverte d’avarie grave sur la navette. Après, l’accident, une étude a été faire pour voir qu’elles auraient été les options.

Le scenario suppose que la NASA réagisse immédiatement à l’alerte donnée et lance une demande de photos au DoD puis une sortie dans l’espace au plus tard à J+5. A ce stade, les dégâts auraient été estimés comme incompatibles avec une rentrée dans l’atmosphère.

A J+6, les médecins de la NASA auraient immédiatement ordonné à l’équipage de cesser les expériences et toute activité physique afin d’économiser les consommables. Le consommable le plus critique était l’hydroxyde de lithium emporté en canettes qui absorbaient le dioxyde de carbone expiré par les occupants de la navette. En réduisant l’activité physique, il était possible de le faire durer jusqu’à J+30. L’oxygène pouvait assurer la survie jusqu’à J+31 c’est-à-dire jusqu’au matin du 16 février.

La première idée possible, aurait été la réparation en remplissant le trou avec des outils en métal ou des pièces en titane cannibalisées dans la cabine de Columbia. Le tout aurait été retenu par des sacs d’eau qui se serait congelée avec le froid de l’espace. Plus tard, cette eau aurait quelque peu  protégé l’aile. Il n’y aurait eu aucun autre moyen de tester cette réparation que de réaliser une rentrée. La rentrée aurait pu se faire selon un profil modifié limitant les frictions.

La seconde option était de lancer une mission de secours. En travaillant jour et nuit et sept jours par semaine, les techniciens auraient pu avoir la navette Atlantis prête sur le pad de lancement. Ses moteurs principaux étaient montés. Son réservoir principal était déjà assemblé avec les boosters. En effet, avant même le départ de Columbia, la NASA préparaitAtlantis pour une mission qui devait partir le 1er mars. En accélérant les préparatifs sans sauter aucune étape critique, cette navette aurait pu partir à la rencontre de Columbia dès le 10 février, c’est-à-dire 5 jours avant que les niveaux de CO2 ne deviennent mortels.

Atlantis aurait pu être lancée avec un équipage de quatre. Les deux pilotes et deux astronautes entrainés pour des sorties dans l’espace. Il y en avait 9 de disponibles à cette époque. De plus, courant février, la météo était favorable ouvrant de nombreuses fenêtres pour le lancement de la mission de secours.

Les navettes auraient pu s’approcher l’une de l’autre et orbiter ensemble. Ceci est une manœuvre très délicate mais totalement maitrisée depuis le programme de la Station Internationale. Les occupants seraient sortis un par un pour passer à bord d’Atlantis aidés par l’équipage de secours.

Atlantis serait revenue avec 11 personnes à son bord. Les 7 membres d’équipage de Columbia auraient été tassés dans le compartiment situé en dessous du cockpit.

Par la suite, Columbia aurait soit été revisitée pour une mission de réparation, soit le centre de contrôle à Houston aurait allumé à distance les fusés de de-orbitage au moment opportun pour que le véhicule finisse sa course quelque part dans le Pacifique Nord.

 

 

Le mot de la fin

Le 26 juillet 2005, 29 mois après l’accident, le programme spatial reprend avec le lancement de la navette Discovery avec 6 membres d’équipage. La sécurité du vol STS-114 ne fait pas l’unanimité alors que 26 techniciens et ingénieurs émettent un rapport exprimant leur inquiétude. La hiérarchie force les choses et la navette s’envole. Quelques secondes apes le décollage, deux vautours sont tués lors de l’impact avec le réservoir externe. Un peu plus tard, ce réservoir perd des pièces qui tapent contra la navette et endommagent une partie de son revêtement.

Une fois en orbite, une sortie est programmée  pour réaliser des réparations. L’équipage reçoit des vidéos depuis le sol montrant des techniciens réalisant la maintenance et expliquant les gestes étape par étape. La navette revient sur terre avec succès mais les vols sont interrompus pendant un an.

 

Commentaire d’un lecteur:

Concernant l’angle d’attaque (AoA) des navettes spatiales, il faut le dissocier de celui généralement observé dans aéronautique, c’est un sujet éminemment intéressant notamment pour l’extraordinaire planeur spatial réutilisable qu’était la navette spatiale.
L’AOA de la navette en rentrée atmosphérique est déterminé pour 40° mais cela n’a rien à voir avec celui d’un avion en matière d’incidence. En effet, pour les avions l’aile est porteuse, mais à ce niveau d’incidence, le profil n’est plus exploitable en matière de sustentation.
L’angle de 40° permet à la navette de générer une onde de choc devant, ce qui permet à la structure de ne pas entrer directement en contact avec le gaz très chaud (plasma) généré par le freinage aérodynamique. Pour la navette, cela avoisine 2000°, mais, grâce à ce principe, le planeur spatial est réutilisable, sinon l’ensemble de la structure serait trop fatigué par les hautes températures et ne permettrait plus un autre vol. C’est, cette onde choc, par sa caractéristique qui crée un écoulement de l’air autour du planeur propice à rendre compatible l’architecture d’un tel engin, pour une réentrée atmosphérique.
Le principe des tuiles thermiques, c’est l’ablation, c’est-à-dire, un matériau qui s’érode au fur et à mesure du temps d’échauffement (arrachement de matière) et ceci sur plusieurs dizaines de centimètres. Cela permet d’éviter de communiquer l’accumulation de chaleur à la cellule, ce qu’elle ne supporterait pas.
Lorsqu’on augmente l’AOA du planeur, on augmente l’onde de choc frontale, ce qui augmente globalement la traînée et ralenti l’engin.
Donc, pour allonger la trajectoire, on réduit l’angle d’incidence, (AOA) ce qui augmente en fait, le planer (meilleure portante résiduelle), l’engin allonge sa trajectoire. Pour obtenir l’effet inverse, on augmente l’incidence, ce qui augmente la résistance générale à l’avancement, le ratio de planer se dégrade et la distance franchissable diminue.
Donc dans ces deux cas, il n’y a pas à proprement parler d’effet de portance, car, l’aile n’est pas soumise à un écoulement aérodynamique traditionnel, ce n’est en fait, qu’une modification générale de la traînée (résistance) offerte par l’intrados de la navette, qui fait office dans cette phase, de bouclier thermique.
La variation de cette incidence (AOA) entre un avion conventionnel et la navette n’a donc rien à voir lorsque le planeur spatial est en phase de conversion d’énergie cinétique en énergie calorifique.
Le Bank est une manière de modifier la trajectoire sans changer les éléments aérodynamiques du moment, c’est-à-dire, l’incidence et l’angle de rentrée. En fait, on incline le nez du planeur vers un azimut différent à gauche ou à droite de la trajectoire idéale, ceci permet d’augmenter la distance à parcourir (on fait des S) et donc de subir plus de temps de freinage (parcours plus grand) subterfuge qui se solde par un raccourcissement du point d’aboutissement au sol.
Ce sont, je pense, les fameux S-Turn qui permettent de gérer assez finement l’arrivée du planeur dans la bonne trouée d’atterrissage, c’est-à-dire le cône de présentation pour la prise en compte de la piste.
Dès lors que la vitesse est revenue à une valeur plus raisonnable, vers Mach 3,ou 4, le planeur peut reprendre une valeur d’AOA plus conventionnelle, elle passe alors vers 20°ce qui est encore important comparativement à un avion standard.
Plus la densité de l’air augmente, plus la traînée du planeur augmente et comme il n’est pas très fin, plus il faut diminuer l’assiette pour conserver une vitesse suffisante pour l’arrondi final.
Cet arrondi permettra de transformer l’énergie cinétique pour obtenir un taux de chute compatible pour le contact au sol.
o L’angle de rentrée, (a) c’est l’angle en rapport avec le sol (horizon)
o L’angle d’attaque, (AoA) c’est l’angle entre l’aile et la masse d’air.
En fait, les calculateurs de vol adaptent en permanence le meilleur profil de vol en matière d’incidence, d’angle et d’assiette en phase finale.

 

 

 

 

 

 

 

 

Avion établi sur l’ILS mais… il va vers le terrain !

Parmi tous les instruments qu’il y a dans un avion, l’ILS jouit d’une position particulière. Comme il est régulièrement l’outil principal lors d’approches sans visibilité, il est particulièrement critique. Pourtant l’OACI et la FAA lancent régulièrement des alertes concernant un usage non conforme de cet instrument. A de nombreuses occasions, des Boeing 767, 777 et des Airbus se sont retrouvés établis sur un faux glide qui se termine quelque part avant la piste. Ce glide se trouve sous la pente réelle d’approche et peut donc causer un accident alors que les pilotes se croient correctement établis sur l’ILS. Tous les avions de ligne, des plus anciens aux plus modernes, sont concernés par ce problème.

Incident chez Air New Zeland
Ca se passe dans la nuit du 29 juin 2000. Un 767 arrive sur l’aéroport d’Apia, capitale de l’archipel de Samoa. Durant la préparation du vol, les pilotes avaient lu les Notams de leur terrain de destination qui affichaient l’ILS comme UNMONITORED STATUS.

 

Notam ILS UNMONITORED STATUS
UNMONITORED STATUS : Signifie que la tour de contrôle n’a pas
de signal en cas de problème avec l’ILS.
 

 

Lors de l’approche, les pilotes font un briefing complet pour un approche ILS et aussi une VOR DME au cas où l’ILS ne fonctionnerait pas. Néanmoins, ils ont une bonne surprise. Dès qu’ils se mettent sur l’axe d’approche, l’ILS est capté et l’avion se trouve immédiatement sur le glide.

 

pilote automatique
Les 3 pilotes automatiques engagés sur un faux glide
sans problème.
 

 

Problème d’énergie
Dès le début de la descente, l’avion commence à accélérer. Le commandant de bord ne comprend pas ce comportement anormal. Pourtant, les 3 pilotes automatiques sont engagés et l’indicateur ILS est bien centré que ce soit au niveau glide ou loc. La balise émet un identifiant Morse correct. Le train d’atterrissage est sorti plutôt que d’habitude et les spoilers déployés pour maintenir la vitesse à une valeur raisonnable.

Des doutes…
A 1000 pieds de hauteurs, les doutes deviennent de plus en plus pressants. L’avion se comporte anormalement et malgré la baisse de la densité nuageuse, la piste n’est pas encore en vue. Seules quelques lumières diffuses apparaissent au lointain. Le troisième pilote fait un contrôle croisé entre la hauteur de l’avion et la distance DME. Le résultat ne correspond pas à la carte d’approche.

Le copilote se penche de coté et regarde par son hublot. Il voit les lumières d’un village que l’avion survole à très faible hauteur. L’altimètre indique 400 pieds.

Sans plus attendre, les pilotes décident de faire une remise des gaz. Rappelons, que lors de la majorité des CFIT, au moins un des membres d’équipage exprime des incertitudes sur la position de l’avion ou sur sa trajectoire mais ce n’est pas suivi d’une réaction énergique.

Une fois que l’avion remonte vers une altitude sûre, les pilotes traversent une période de doute encore plus pénible. Ils se sentent trahis par leur avions et ne savent plus à quels instruments il faut faire confiance. En effet, il n’est pas facile de diagnostiquer à coup sûr une panne d’un instrument de nuit et en conditions de vol IMC.

Après de nombreux contrôles et éliminations mais aussi discussions avec le contrôleur aérien, les pilotes comprennent que c’est le faisceau glide tel qu’émis par l’antenne située à l’aéroport qui a un souci.

Ils reviennent atterrir en utilisant seulement le LOC et en faisant extrêmement attention à leur trajectoire.

Que s’est-il passé ?
Il faut revenir au fonctionnement de l’antenne du glide pour comprendre cet incident. Le glide émet une onde porteuse qui est un mélange à part égale d’une onde modulée à 150 Hz et d’une autre modulée à 90 Hz. A cela, viennent s’ajouter deux autre ondes :
– Une onde qui forme le lobe supérieur modulée à 90 Hz
– Une onde qui forme le lobe inférieur modulée à 150 Hz

Quand l’avion se trouve au dessus du plan de descente, le récepteur ILS capte un mélange d’ondes à dominante 90 Hz. Au contraire, quand l’avion est en dessous du plan de descente, c’est le 150 Hz qui est dominant.

Sur le plan de descente lui-même, la force des deux signaux est dominante. Ainsi, un récepteur ILS dès qu’il capte un mélange à part égale de 90 et de 150 Hz, il va afficher que l’avion est dans le plan de descente.

 

Fonctionnement ILS
ILS Normal avec distribution correcte des champs 150 et 90 Hz.
 

 

Fonctionnement ILS
Comme seule la porteuse est émise, on a un champ d’égalité 150 et 90 Hz partout. Donc l’instrument indique que le plan de descente est correct quelque soit le plan réel que suivera l’avion.
 

 

Sur l’aéroport d’Apia, l’ILS était en maintenance. Sur les Notams, ceci peut être indiqué par :
– NOT AVBL, ON TEST
– U/S
– OPR BUT CTN DUE NOT ATS MNT
– UNMONITORED STATUS

Ou d’autres phrases équivalentes. Les techniciens avaient coupé les faisceaux supérieur et inférieur. Demeurait seulement l’onde porteuse. Or, la porteuse d’un glide est faite de part égale de 90 et de 150 Hz. Résultat : dès qu’un récepteur ILS capte cette porteuse, il affiche que l’avion est sur le plan de descente. Peut importe où se trouve réellement l’avion.

Faits importants
Il est primordial de retenir certaines vérités au sujet de l’ILS
– L’identifiant Morse est émis par le LOC seulement. Donc le fait de capter un identifiant Morse correct, ne signifie pas que le glide est fonctionnel.
– Un glide incorrect n’est pas détecté par les pilotes automatiques ou le directeur de vol. Ceux-ci se comportent comme si le glide était valide.
– Dès que l’onde porteuse est reçue, le drapeau rouge disparait de l’indicateur ILS. On peut voler sur un glide invalide sans avoir de drapeau affiché au niveau des instruments.
– Le taux de descente sur un faux glide peut être tout à fait raisonnable.

 

Variomètre IVSI 767
Le variomètre indiquait un taux de descente
un peut élevé qui a été associé au vent de dos
 

 

– Un GPWS ne détecte pas l’approche du terrain dans ces circonstances parce que l’avion descend à un taux raisonnable, que le train d’atterrissage ainsi que les volets sont sortis.
– Un contrôle DME / Altitude à l’Outer Marker ne permet pas de déceler l’erreur. Il faut faire des contrôles réguliers tout le long de la trajectoire de descente.
– Le même problème existe avec le faisceau du LOC. Celui-ci peut être détecté par vérification croisée (cross check) avec un VOR situé sur le terrain.

 

ADF VOR RMI 767
Le RMI permet de détecter facilement un faux axe LOC.
 

 

FMC
Le FMC est souvent programmé pour tenir une navigation verticale et horizontale. Quand celui-ci arrive sur le point présomptif d’interception du glide, il opère un piqué forfaitaire de l’ordre de 0.5 G. Par la suite, il analyse le signal pour voir s’il y a un écart ou pas. La pente de descente est maintenue tant qu’il n’y a pas d’écart. Sur un cas où seule la porteuse est émise, le système va maintenir le premier taux de descente qui peut aboutir à plusieurs kilomètres avant la piste. S’il y a un obstacle sur le chemin (relief), c’est la catastrophe.

Performances humaines
Les pilotes font confiance aux instruments les plus précis. Par exemple, ils font plus confiance à un VOR qu’à un NDB. De la même manière, ils font plus confiance à un ILS qu’à un VOR. Donc si quelque chose semble anormal lors d’une approche, l’ILS est le dernier instrument qui sera remis en question.

Dans ce cas, seule la concentration des pilotes sur leur approche et la préparation soigneuse de celle-ci ont fait la différence.

 

ADF VOR RMI 767
Seul un croisement DME / VOR / Altitude régulier permet
d’avoir un niveau confiance acceptable dans l’approche ILS.
 

United vol 585 – Mouvement incontrôlé de la gouverne de direction du 737-200

Le 25 février 1991, un 737 d’United Airlines, la troisième plus grande compagnie du monde, connaît un incident gravissime. La gouverne de direction part à droite lors d’un vol. L’avion est déséquilibré et les pilotes, qui le connaissent bien, coupent le Yaw Damper et les choses reviennent à la normale. Au sol, l’appareil est inspecté mais les techniciens ne peuvent pas reproduire le problème tel que décrit par les pilotes. Tout semble normal. Par acquis de conscience, une pièce du Yaw Damper est remplacée et l’avion remis en ligne.

Le 27 février 1991, le même appareil connaît une série d’embardées suite à la déflexion incontrôlée de la gouverne de direction. De plus en plus perplexes, les mécaniciens réalisent un contrôle selon les manuels techniques de Boeing mais ne trouvent rien à se mettre sous la dent. Malgré les essais répétés au sol, l’avion ne montre aucune anomalie. Une autre pièce duYaw Damper est remplacée et l’avion programmé pour de nouveaux vols.

Quatre jours plus tard, alors qu’il est en approche sur Colorado Springs, ce même 737 vire brutalement sur la droite, s’incline, passe sur le dos et plonge vers sol. L’impact est si violent, qu’il faudra emprunter des équipements à un institut de géologie pour retrouver certaines pièces enfouies profondément dans la terre. Le vol 585 n’est plus. 25 personnes perdent la vie lors de ce crash.

Un contrôleur aérien témoin de la scène déclare aux enquêteurs qu’il a vu l’avion piquer vers le sol comme un crayon qui tombe d’un bureau. Colorado Springs, aujourd’hui fermé, est une petite destination. Seuls 20 passagers avaient pris place dans l’avion. Les soutes contenaient quelques bagages et un cercueil avec un mort qu’on ne retrouva plus. La météo était bonne mis à part un peu de vent et quelques turbulences habituelles et connues dans la région. Les pilotes avaient même ajouté 20 nœuds à la leur vitesse d’approche pour compenser les variations du vent.

Simulateur Boeing 737
Expérience en simulateur. Manche totalement braqué à droite,
réacteur 1 à pleine puissance et réacteur 2 sur idle. Malgré cela,
l’avion part sur la gauche jusqu’à se retrouver sur la tranche.
 

 

 

Principe de fonctionnement d'une PCU de 737
Principe de fonctionnement d’une PCU de Boeing 737-200
 

Rien dans ce crash ne permet aux enquêteurs de trouver la moindre piste sérieuse. L’accident étant survenu un dimanche matin, de nombreux promeneurs assistent à l’accident. Près de 160 témoins directs furent interrogés et tous répètent la même chose. L’avion arrivait normalement, voir un peu bas pour certains, quand il a soudainement basculé sur la droite puis piqué dans la forêt. Un vieux couple aurait déclaré à un témoin avoir été aspergé d’une substance puante qui est tombé de l’avion. Comme aucune piste n’est à négliger, ce couple est recherché par tous les moyens. Des portraits robot sont diffusés par les médias et des policiers font du porte à porte pour les retrouver. On ne mettra jamais la main dessus.

Les boites noires sont retrouvées dans un tel état de destruction, qu’il est impossible d’en retirer toutes les informations. Plusieurs canaux d’enregistrement sont détruits et inexploitables. Ce que l’on arrive à établir, c’est qu’à la seconde où l’avion commence à partir à droite, le copilote, une femme, lance « Oh God! » suivie un instant plus tard par le commandant de bord.

Sans perdre une seconde, ce dernier pousse les manettes des gaz et demande la rentrée des volets à 15 degrés pour entamer une remise des gaz. Malheureusement, le déséquilibre de l’avion est si rapide qu’il ne laisse aucune chance malgré une réaction correcte et quasi-immédiate de l’équipage.

Le NTSB s’intéresse aux turbulences de la région de Colorado Springs mais aussi à la conception de la gouverne de direction de l’appareil. Au grand étonnement des enquêteurs, le 737 est le seul avion de ligne au monde à disposer d’une gouverne de direction en une seule pièce et qui est mue par un seul et unique vérin hydraulique.

Depuis le cockpit, part un seul et unique set de câbles qui voyage jusque dans le stabilisateur vertical. Là, se trouve logé le vérin hydraulique. Ce dernier, quand il reçoit de l’huile sous pression, déplace la gouverne de direction avec une force constante de près de 2’700 kilogrammes. L’huile arrivant depuis les circuits A et B est dirigée vers une pièce de la taille d’une cannette de Coca qui va, selon la demande des pilotes, envoyer la pression sur l’une ou l’autre des faces du vérin. Cette pièce appelée PCU, pour Power Control Unit, est capable de provoquer une déflection de 26 degrés en 39 dixièmes de seconde sans charge. Quand l’avion vole vite, les forces aérodynamiques s’opposent à la gouverne et limitent son débattement et sa vitesse de déplacement. A action égale sur les palonniers, le déplacement de la gouverne est d’autant plus faible que la vitesse est grande. A chaque vitesse, correspond donc une valeur maximale de débattement (blowdown limit). Les ailerons et la gouverne de profondeur ont des systèmes différents et leur débattement est pareil en toutes situations.

A l’intérieur du corps de la PCU il y a deux pistons concentriques qui en déplaçant ouvrent ou ferment des lumières pour diriger l’huile. Le déplacement de ces pistons de 2.2 mm correspond à un déplacement en butée de la gouverne de direction. Chaque millimètre de déplacement de ces pistons donne une force de 1’200 kg sur la gourverne.

 

Vue éclatée de la PCU
Vue éclatée de la PCU”
 

 

Dès le départ, le système semble vulnérable et ne correspond pas à la philosophie de mise dans l’aéronautique. Néanmoins, aucune faute ne peut être prouvée et en fin 1992 l’enquête est bouclée sans avoir trop avancée. Le NTSB cite les turbulences et un éventuel problème de gouverne de direction comme causes possibles, mais ne se mouille pas plus loin.

Incident lors de l’enquête
Par ailleurs, un incident troublant va venir entacher l’enquête. Le NTSB reste une petite structure gouvernementale qui enquête sur tous les accidents de transport. Tout problème survenu sur un avion, un bateau, un train, un camion ou même un pipeline tombe sous la juridiction du NTSB. Alors qu’il a moins d’employés et de budget que la police municipale d’une petite ville, ce service s’occupe de plus de 2’000 enquêtes par an aux USA et participe à des enquêtes à l’étranger. Le NTSB n’a donc pas les moyens d’analyser chaque aspect technique d’un crash. En plus de la FAA, il fait aussi appel aux constructeurs d’avions et aux entreprises qui leurs fournissent les équipements pour boucler ses enquêtes. Dans le principe, ce fonctionnement n’a rien d’aberrant. Les enquêtes du NTSB ne sont pas menées dans le but de trouver des responsables ou des coupables. Leur but est traditionnellement de trouver les problèmes ayant mené à un crash et de les corriger pour éviter qu’ils ne fassent plus de victimes. Sur le terrain, les choses se passent autrement. Les parties prenantes ont toujours peur de voir leur responsabilité dans un drame engagée dans un rapport d’accident signé par le NTSB. Même si le NTSB n’engage aucune poursuite, les familles des victimes, les assureurs et d’autres parties lésées peuvent le faire et réclament de grosses compensations aux fautifs.

Dans cette ambiance, il est naïf de croire que les laboratoires des avionneurs vont participer pleinement à la recherche d’éléments pouvant légalement les incriminer. Le 21 mars 1991, les enquêteurs se rendent chez Boeing pour préparer une analyse de la PCU. Cette dernière été retrouvée dans les décombres et doit être rapportée chez son fabriquant qui dispose des bancs pour la tester. Au moment où ils quittent les locaux, un responsable de chez Boeing demande à un assistant d’emballer la PCU. Quelques minutes plus tard, il reçoit un paquet soigneusement ficelé. Quand ils arrivent chez Parker Bertea Aerospace en Californie, les enquêteurs découvrent que trois pièces importantes manquent dans le paquet ! On remue ciel et terre, on se rejette la balle mais jamais on ne remettra la main sur ces éléments essentiels. En désespoir de cause, les pièces manquantes sont remplacées par des neuves et les tests réalisés. Bien entendu, la PCU ainsi rénovée fonctionne parfaitement. Ceci explique en grande partie l’échec de cette enquête et les morts qui vont s’en suivre.

Le NTSB a 90 employés à plein temps et un budget annuel de l’ordre de 35 millions de dollars. A titre de comparaison, le New York Police Department (NYPD) emploi plus de 35’000 personnes et a un budget de plusieurs centaines de millions de dollars.

Fonctionnement de la PCU
La PCU est un élément mécanique qui va gérer le flux d’huile sous pression et le diriger en fonction des demandes des pilotes.

Rappel Théorique :– Le travail d’un fluideT = Q x P

T est le travail en joules

Q la quantité de fluide qui circule (en L)

P la pression de ce fluide en Pascals

– La puissance d’un fluide

En toute généralité, la puissance est un rapport entre le travail et le temps qui a été nécessaire à le réaliser. Plus un système peut réaliser le même travail vite, plus il est dit “puissant”. Donc :

W = T / t

W est la puissance en Watts

T est le travail en joules

t est le temps en secondes

On peut aussi écrire

W = (Q x P) / t

Mathématiquement, quand on divise un produit par un nombre, on peut juste diviser un des membres de ce produit (en addition on les divise tous) :

W = (Q / t) x P

Mais (Q / t) est connu, c’est une quantité divisée par un temps, donc un débit. On va le noter D (en L/s) et on peut reformuler la puissance d’un fluide :

W = D x P

Tout simplement le débit x la pression.

Voici quelques schémas de principe.

PCU simple corps :
C’est le modèle le plus utilisé. Il comporte une arrivée et deux sorties. Le piston à l’intérieur peut aller à dans une direction ou une autre pour permettre le passage de l’huile. Il faut noter que même lorsque le système est fermé, il y a un petit débit de fuite les deux directions en même temps.

 

Valve PCU simple corps fermée
PCU simple corps en position fermée
 

 


 

Valve PCU simple corps ouverte
PCU simple corps en position ouverte
 

 


PCU double corps
Même principe que la PCU simple, mais ici on a deux tiroirs concentriques. La plupart du temps, c’est le tiroir interne qui bouge et la PCU fonctionne comme une PCU simple. Par contre, si le pilote donne un coup fort sur le palonniers, il faut lui fournir plus de puissance. Dans ce cas, le tiroir externe bouge aussi. Le débit d’huile est augmentée parce que plus de lumières sont ouvertes. Dans ce cas, la puissance disponible est augmentée.

 

PCU double corps fermée
PCU double corps en position fermée. C’est ainsi qu’elle est pendant
la plus grande partie du vol (important)
 

 


 

PCU double corps ouverte
PCU double corps ouverte. Là, le pilote a appuyé doucement sur les palonniers
 

 


 

PCU double corps ouverte
PCU double corps ouverte. Là, le pilote a appuyé rapidement sur les palonniers.
Remarquez la présence de plus de lumière pour le passage de l’huile.
Le tiroir externe (noir) a aussi bougé.
 

 


 

PCU double corps en position aberrante
PCU en position aberrante !
 

 

Les deux tiroirs concentriques sont très proches l’un de l’autre. L’espace entre eux ne permettrait pas le passage d’un cheveu humain. Si une impurtée arrive entre les deux, il y a des risques qu’ils adhèrent l’un à l’autre et qu’ils se déplacent en même temps. Pensez que leur déplacement maximal est de 4.4 millimètres et que ceci correspond à un déplacement de la gouverne d’une butée à l’autre. Dans ce cas de blocage, la PCU aura un comportement erratique et la gouverne de direction se déplacera d’elle même. Si l’avion vole lentement, comme lors d’une approche, les ailerons n’ont pas assez d’autorité pour compenser l’inclinaison de l’avion et celui-ci sera perdu.

Aux USA, après des années de polémique entre Boeing, la FAA, le NTSB et les associations de pilotes, des changements ont été ordonnées et Boeing modifia le design de cette pièce. Aujourd’hui, tous les 737 volant aux USA ont intégré cette modification. Par contre, comme la FAA laissa de nombreuses années aux compagnies pour réaliser les changements, certaines ont préféré vendre leurs appareils hors des USA que de corriger la PCU et plein d’autres obligations de mise aux normes (dont le bruit !). Ainsi, jusqu’à nos jours, on trouve de manière banale en Afrique et en Asie des 737-200/300 à la PCU non modifiée.

Lire aussi :
– La légende et les soucis du Boeing 737

Egyptair vol 990 – Suicide du pilote

Lorsqu’un pilote met à fin à ses jours en faisant des victimes, il met beaucoup de monde dans l’embarras. Sa famille, ses collègues, sa compagnie et jusqu’à son gouvernement ne peuvent se résoudre à accepter la version des enquêteurs. De plus, se posent des problèmes inextricables avec les assurances et les réparations aux ayant droit. Le suicide peut encore s’expliquer, par contre, le crime, puisque c’est ainsi qu’il faut l’appeler, suscite toujours l’incompréhension.

Dans la nuit du 31 octobre 1999, lorsque les roues du Boeing 767-300 Extended Range quittent le sol, le copilote, Gameel Al-Batouti appartient déjà à un autre monde. Sur 214 occupants en partance pour le Caire, il y en a toujours qui se demandent s’ils vont arriver à bon port. Gameel, lui, savait que l’appareil réalisait son dernier envol.

Avec ses 12’000 km, l’Egyptair 990 est le vol le plus long, pour ne pas dire le plus fastidieux, de la compagnie. Il relie Los Angeles au Caire avec une escale à New York. Lors du départ ce jour fatidique, il y avait à son bord 203 passagers et 14 membres d’un équipage doublé. La majorité des occupants occidentaux étaient des touristes. Les passagers égyptiens étaient des militaires de haut rang qui rentraient au pays.

Il est passé 1 heure du matin quand l’appareil vire vers l’océan tout en montant vers son altitude de croisière. Au niveau 330, l’avion est stabilisé sous pilote automatique. Ce dernier est sensé veiller sur l’appareil jusqu’à ce que celui-ci soit à quelques centaines de pieds de hauteur, sur le point d’atterrir au Caire. Le commandant de bord décide de se dégourdir les jambes et en profiter pour rendre une visite de courtoisie aux gradés installés en cabine. Lui, tout comme le copilote, sont des anciens officiers de l’armée de l’air.

Resté tout seul dans le poste, le copilote ressasse les évènements de la veille. En effet, il avait de quoi s’inquiéter. Après avoir harcelé plusieurs clientes de l’hôtel américain où avaient l’habitude de descendre les équipages de la compagnie, il s’était fait surprendre et réprimander par un membre influent de l’armée égyptienne. Ce dernier, voyageant à bord du vol 990, avait promis de rapporter le cas aux autorités compétentes dès son arrivée. Pour le copilote sur le point de fêter ses soixante ans, ceci signifie, au meilleur des cas, attendre la retraite en faisant des rotations sur Fokker 27 entre les terrains oubliés de l’Afrique Sub-saharienne.

Gameel prend une longue inspiration et prononce une rapide prière « Je compte sur Allah » pour se donner du courage puis il déconnecte le pilote automatique. Pendant une dizaine de secondes, il tient le manche comme s’il hésitait. Durant cette période, ou même pendant les minutes qui précèdent, les enregistrements DFDR n’indiquent aucune anomalie qui aurait pu justifier une intervention de la sorte. Le copilote prie encore une fois à haute voix, réduit les gaz et pousse sur le manche avec détermination.

L’accélération verticale est de 0.2 G pendant la manœuvre. Les personnes non attachées décollent de leurs sièges comme si elles étaient en apesanteur. Le commandant de bord met 12 secondes à atteindre la porte du cockpit et à l’ouvrir.
– Qu’est-ce qui se passe ? Qu’est-ce qui se passe ? crie-t-il

Le copilote répond seulement par un « Je compte sur Allah » et pousse plus sur le manche faisant passer l’accélération à moins 0.2 G. Cette fois, les passagers non attachés et les objets non arrimés sont collés au plafond de l’appareil. Deux secondes plus tard, l’avion dépasse sa vitesse maximale qui est de mach 0.86 et s’approche de mach 1. A tout moment, il peut commencer à se désintégrer.

Dans le feu de l’action, le commandant de bord ne comprend pas que le copilote est entrain de commettre un crash délibéré. Il ne cesse de lui demander ce qui se passe mais la seule réponse qu’il reçoit est un monotone « Je compte sur Allah ».

Dix secondes après son arrivée, le commandant de bord réussit à atteindre son siège. A ce moment, le taux de descente est de 39’000 pieds par minute (plus de 700 km/h). Sans attendre plus d’explications, il entame la récupération de l’avion. Il déploie complètement les aérofreins et tire sur le manche.

Progressivement, le 767 commence à se redresser et la vitesse baisse également. L’altitude augmente et d’un minimum de 16’000 pieds, elle remonte à 25’000 pieds. C’est presque gagné quand le copilote frappe encore. Il coupe les arrivées de carburant des deux moteurs qui s’éteignent et continue à pousser de toutes ses forces sur le manche. Privé de génération électrique, la cabine plonge dans le noir et les enregistreurs de vol s’arrêtent. Les cris du commandant de bord ne peuvent plus rien faire et l’appareil s’écrase dans l’océan Atlantique au terme d’une longue bataille observée par radars civils et militaires installés le long des côtes.

L’avion se pulvérise contre la surface après être passé de son altitude de croisière, 33’000 pieds, au niveau de la mer en 83 secondes de montre. Quelques heures plus tard, les débris flottants furent localisés par 40° 21’ de latitude nord et 69° 49’ de longitude ouest. C’est dans cette même zone qu’avait sombré en 1957 le transatlantique italien Andrea Doria.

Quand les Egyptiens apprennent que leur avion s’est écrasé dans les eaux internationales à moins de 100 km des cotes des Etats-Unis, ils décident de confier l’enquête au NTSB tout en envoyant leurs spécialistes prêter main forte. Durant les trois premières semaines, les efforts se sont concentrés sur la recherche des enregistreurs de vol et la remontée du maximum de pièces possibles. Quand les opérations cessent pour Noël, à peu près 70% des débris ont été repêchés. A la reprise, le printemps suivant, d’autres éléments importants sont sortis de l’eau.

Dès le début des analyses, d’importantes divergences enveniment l’enquête. Quand la partie égyptienne se rend compte de l’orientation du NTSB, le ton monte. Tous les arguments, même les plus oiseux, sont utilisés pour défendre le pilote contre toute logique ou bon sens. On évoque même la fuite d’un danger imminent pour expliquer le départ vers le bas et l’extinction des réacteurs. En clair, l’ancien de l’armée de l’air égyptienne aurait cherché à fuir un missile à la poursuite du 767. Ceci n’était pas sans rappeler l’histoire du 747 du vol TWA 800 qui, en été 1996, s’était également écrasé au large de New York. Alors que l’explication officielle avance l’explosion d’un réservoir, des centaines de personnes avaient vu un missile remonter vers l’avion depuis la surface.

Cependant, le NTSB reste ferme sur ses positions. Pour les enquêteurs américains, seul le suicide est cohérent avec les éléments connus. Cet extrait traduit du rapport d’accident est très éloquent :

Immédiatement après la première plongée de l’avion, le copilote aurait du instantanément ressentir les effets inconfortables d’un facteur de charge voisin de 0 G. Il aurait du remarquer les changements soudains de l’attitude, le taux de piqué, la vitesse et l’altitude. En réponse à ses indices évidents, le copilote n’a pas tenté de contrer la plongée en actionnant la gouverne de profondeur à cabré. Pourtant, ceci est une réponse largement intuitive chez les pilotes pour initier une récupération.Le copilote n’a pas non plus montré la moindre expression d’anxiété ou de surprise ou a appelé à l’aide durant la plongée initiale de l’avion ou durant tout le reste de la séquence enregistrée. De plus, le copilote n’a pas répondu à la question plusieurs fois répétée « que se passe-t-il ? » du commandant de bord une fois que celui-ci était retourné dans le cockpit. Au lieu de cela, il a continué à répéter calmement la phrase « Je compte sur Allah » (qui a commencé 74 secondes avant la plongée de l’appareil) pendant 2 à 3 secondes puis il a gardé le silence malgré les demandes répétées du commandant de bord pour obtenir des informations. L’absence de toute réaction de la part du copilote (comme l’anxiété, la surprise, une action à cabré sur le manche ou une demande d’aide) au soudain départ en piqué de l’avion n’est pas cohérente avec le fait qu’il ait pu rencontrer un problème mécanique inattendu. Alors que la réaction audible du commandant de bord, son expression d’inquiétude et ses déclarations en réaction à la situation dès son retour dans le cockpit sont cohérentes avec la réaction d’un pilote qui rencontre des conditions de vol exceptionnelles, le comportement passif du copilote ne l’est pas.

 

De plus, l’étude du comportement du pilote durant la première phase de vol vient renforcer le scénario du NTSB. En effet, Gameel Al-Batouti faisait partie du second équipage et non pas du premier. D’après les procédures de la compagnie, il aurait du prendre sa fonction presque au milieu du vol. Or, vingt minutes après le décollage, le voilà qui surgit dans le cockpit demandant au copilote du premier équipage de partir se reposer. Ce dernier fut un peu réticent devant cette démarche inhabituelle puis finit par céder sa place.

Peu de temps après, il se débarrasse d’un autre membre d’équipage en lui donnant un stylo à rendre à un autre employé se trouvant en cabine. Quelques instants plus tard, quand le commandant de bord s’excuse pour aller aux toilettes, Gameel Al-Batouti se retrouve seul. Sans que rien ne change dans les paramètres de l’avion, il commence à dire calmement « Je compte sur Allah » et déconnecte le pilote automatique.

D’après l’ECAA égyptien, rien ne dit que le copilote soit resté seul dans le cockpit. Cependant, le CVR n’enregistre aucune autre voix que le sienne par la suite. Comme le relève le NTSB, si un autre membre d’équipage était encore dans le cockpit, il y a peu de chances que celui-ci n’ait pas exprimé de la surprise ou même offert une suggestion quand l’avion s’est mis à 40 degrés de piqué.

Quand le commandant de bord regagne sa place, le FDR enregistre un split dans les surfaces de contrôle de profondeur. En fait, le lien entre la colonne de contrôle droite et gauche n’est pas si rigide que cela. Afin de prévenir les blocages complets, si des forces importantes et opposées sont appliquées sur les manches droit et gauche, ces derniers vont devenir mécaniquement indépendants. Chaque manche contrôlera la partie de la gouverne de profondeur qui est de son côté. Sur le 767 en plongée, la partie gauche de la gouverne de profondeur était dirigée à cabrer alors que la partie droite, celle du copilote, était dirigée à piquer.

Quand le commandant de bord récupère l’avion à 16’000 pieds et pousse les manettes de gaz, le copilote coupe les arrivées de carburant.
– C’est quoi ca ? C’est quoi ca ? Tu as éteint les moteurs ?
– laisse-les tranquilles ! lance-t-il un peu plus tard

C’est à partir de ce moment que le commandant commence à avoir des soupçons sur la bonne volonté du copilote. Malheureusement, à partir de là, le CVR cesse tout enregistrement parce qu’il est privé de courant. En tout cas, jusqu’à cet instant, l’avion est encore récupérable. Il était toujours possible de le contrôler sur une pente descendante de plané tout en redémarrant les réacteurs. Par contre, privé des instruments électroniques et ayant un copilote qui poussait l’avion vers la perte, le commandant ne put rien faire pour empêcher la catastrophe.

Par ailleurs, la commission d’enquête égyptienne demande l’audition d’un pilote qui avait réalisé la veille un vol avec cet avion. Son témoignage est inquiétant. Lors de l’approche sur Los Angeles, il a remarqué que le pilote automatique n’arrivait pas à intercepter le plan de descente. Il le chassait, comme il disait, mais n’arrivait jamais à rester pile dessus. Finalement, le pilote fait le choix de la sécurité et reprend l’avion en manuel. Quand le DFDR, qui garde 25 heures de vol, est analysé, le NTSB constate que le pilote qui se plaignait avait branché le pilote automatique sur le mode LOC. Dans ce mode, il n’y a aucune recherche ou maintien de plan vertical. L’avion était juste livré à lui-même et s’était même relativement bien sorti d’après la description avancée.

Contrairement à ses habitudes dans pareils cas, le NTSB n’utilise pas le mot suicide dans la conclusion de son rapport final. La cause probable de l’accident est avancée comme étant le résultat des actions du copilote. Les raisons ou motivations de ces actions n’ont pas été déterminées le Bureau.

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.

Les accidents de type CFIT ou Controled Flight Into Terrain

Le vol contrôlé vers le terrain, ou CFIT, représente aujourd’hui un des accidents d’aviation les plus courants. Dans le cadre d’un CFIT, les pilotes contrôlent totalement l’avion mais se font une fausse idée de sa situation dans le plan vertical et/ou horizontal. La perception de la proximité du sol, de l’eau ou d’un obstacle n’arrive qu’aux tous derniers moments, voir pas du tout.

Le CFIT nait rarement d’une erreur ponctuelle. Il se construit pièce par pièce ; il est l’œuvre d’un système. Les facteurs de risque vont de la topographie du terrain à la qualité du management de la compagnie aérienne en passant par la formation et la sensibilisation des équipages.

James Reason donna en 1990 l’image d’un fromage suisse pour exprimer le passage d’une multitude d’erreurs à un accident. Chaque trou dans le fromage représente une erreur. Quand ils deviennent nombreux et importants, les trous en arrivent à communiquer entre eux et à créer un passage qui permet de traverser le bloc de part en part. C’est ainsi qu’arrive un CFIT.

 


James Reason - Modèle Fromage
Ici le modèle du fromage Suisse (c’est pas du gruyère, le gruyère Suisse n’a pas de trous). Chaque tranche, constitue un niveau de sécurité ou une barrière à franchir. Quand elles sont toutes franchies, c’est l’accident.
 

Facteurs de risques
Environnement :
Les terrains montagneux lors de vols de nuit ou en conditions de vol aux instruments (IMC) sont les plus risqués. De plus, si la piste n’est pas équipée d’un dispositif d’approche de précision, le risque est nettement augmenté. La pire situation consiste en une approche NDB, de nuit, en conditions IMC, sur un terrain accidenté avec un contrôle aérien ne disposant pas de radar. Même si la majorité des CFIT surviennent durant l’atterrissage, il est possible d’avoir ce type d’accident en toute phase du vol, y compris en montée. Les pistes avec un mauvais éclairage ou un éclairage inhabituel ou non-conforme sont des terrains à risque.

L’équipage :
Des pilotes ayant traversé de nombreuses zones horaires et atterrissant au terme d’un long temps de service sont les moins attentifs. Ceux qui effectuent un vol charter en-courent deux fois plus de risques que ceux qui font un vol régulier. La raison est que ces derniers sont relativement plus habitués aux terrains qu’ils desservent. Les compagnies charters travaillent en fonction du marché et leurs pilotes se retrouvent plus souvent sur des terrains qui leurs sont inconnus. Dans la même logique, les vols nationaux sont moins risqués. Leurs pilotes atterrissent plusieurs fois par semaine sur les mêmes terrains et en connaissent par cœur les spécificités.

Les compagnies de fret encourent encore plus de risques. Elles utilisent typiquement des avions anciens et leurs équipages ont un pilotage assez sportif. Elles desservent des terrains secondaires et volent surtout de nuit. Les instruments des anciens avions sont moins performants et peuvent constituer un facteur de risque supplémentaire.

Quand c’est le copilote qui est commandes, le risque est nettement moindre. Les commandants de bord ont une plus grande expérience et sont plus à même de détecter tôt les écarts de trajectoire. Au contraire, quand un copilote sent que quelque chose ne va pas, trop souvent il n’a pas le courage qu’il faut pour corriger le commandant de bord. Parfois c’est ce dernier qui ne tient pas compte des remarques du copilote. Ces situations témoignent de cockpits au fonctionnement pathologique.

Comportement :
Dans la quasi-totalité des CFIT, au moins l’un des membres de l’équipage exprime assez tôt des incertitudes sur la position de l’appareil ou s’inquiète de la proximité du sol. Ceci ne déclenche pas de réactions appropriées parce qu’il y a une perte de conscience de la situation, un déficit de communication ou un déséquilibre d’autorité dans le cockpit.

Culture de la compagnie :
si la compagnie attache une connotation négative aux remises de gaz, elle est un excellent candidat aux CFIT. Si un pilote a des doutes sur une approche, il doit être en mesure de l’annuler et de recommencer sans subir la moindre critique. Dans de nombreux accidents, le copilote initie une remise de gaz qui est annulée par le commandant de bord. Les opérateurs de jet d’affaires sont particulièrement concernés par ce point. Certains sont aux pilotes ce que les livreurs de pizza sont aux motocyclistes. De nombreux cas d’approches trop rapides et non stabilisées concernent ce type de trafic.

Un point positif est donné aux compagnies qui mettent en place un système permettant à leurs pilotes de rapporter des incidents sans encourir de mesures disciplinaires. Dans les autres compagnies, les problèmes restent cachés jusqu’au jour où un de leurs avions sort en première page des journaux.

D’après une étude réalisée par le NTSB en 1995, un des facteurs retrouvé dans de nombreux CFIT est la pression opérationnelle sur des pilotes pour qu’ils fournissent un service ponctuel et fiable dans un environnement incompatible avec une telle attente.

Cartographie :
La mise à disposition d’une cartographie de qualité est aussi un facteur positif. Les civils utilisent le plus souvent des cartes Jeppesen Sanderson, c’est parmi les meilleures au monde. D’autres cartes disponibles sur le marché ou produites en interne par les compagnies sont généralement moins bonnes. Les militaires volent avec des cartes à eux. Elles sont moins claires et leur ergonomie laisse à désirer. Certaines compagnies aériennes font l’économie d’un abonnement Jeppesen en dessinant leurs propres cartes. Ces dernières sont moins parlantes et constituent une prise de risque gratuite sachant que l’erreur de position est un facteur important dans de nombreux CFIT.

Toujours dans le chapitre cartographie, il est fréquemment reproché aux compagnies les plus fauchées de faire voler leur pilotes avec des cartes pas à jour. Les reliefs ne changent pas de position, mais il peut y avoir de nouveaux obstacles artificiels tels que des fils électriques ou des antennes. De plus, les balises au sol peuvent connaître des changements.

Le danger
Comparativement aux autres accidents, les CFIT sont particulièrement meurtriers. Selon une étude faite en Alaska, et tenant compte des évènements entre 1990 et 1998, plus de 70% des victimes du transport aérien ont été impliquées dans un CFIT. Dans l’aviation générale, la majorité des cas concernent des pilotes qualifiés pour le vol à vue mais qui se retrouvent en IMC par inadvertance.

GPWS
Aujourd’hui, l’appareil de base et en même temps le dernier rempart contre les CFIT est le Ground Proximity Warning System, appelé communément GPWS. Il fonctionne avec le radio altimètre et connaît de nombreux paramètres de l’avion tels que la position des volets, l’état du train d’atterrissage ou même la phase de vol. L’appareil dérive la hauteur réelle de l’avion par rapport au sol à chaque instant et en déduit le taux de montée ou de descente de l’avion. En traitant logiquement les informations obtenues, il est capable d’en déduire si la proximité du sol est légitime ou pas.

Le GPWS émet ses alertes par le biais d’une voix synthétiques et tous les pilotes sont sensés réagir de manière réflexe dès qu’ils la perçoivent. Typiquement, il s’agit de tirer sur le manche à la limite du déclenchement sur stick shaker tout en mettant à fond les gaz. De plus, comme le rappelle la FAA dans un de ses bulletins de 1998, il est important de vérifier la rentrée des spoilers sur les avions où ceci-ci ne se fait pas automatiquement. Il s’agit typiquement des Boeing.

Les messages vocaux sont nombreux mais un seul peut être passé à la fois. Le système dispose de priorités et c’est le message le plus urgent qui est émis quand plusieurs situations dangereuses se présentent en même temps.

Le GPWS connaît la valeur de l’altitude barométrique ainsi que sa variation, mais ne l’utilise que dans certains cas, comme lors de la perte d’altitude juste après le décollage. Dans ce cas, le message vocal est « Don’t sink! ». La voix ne s’entend pas seulement dans les situations désespérées, mais aussi dans les phases où les pilotes commettent des excès. Elle agit comme une aide à la prise de conscience de la situation. Par exemple, si un avion descend si vite qu’il touchera le sol dans 30 secondes, la voix annoncera « Sink Rate ! ». Ainsi le pilote fautif réduira son taux de chute et l’appareil se calmera. Par contre, si l’avion descend encore plus vite alors que le sol est proche, le message d’alerte devient « Whop! Whoop! Pull up ! ». Celui-ci, le pilote ne doit jamais l’entendre de sa carrière. C’est souvent le dernier message enregistré dans un CVR d’avion accidenté.

Le GPWS a un grave défaut. Il ne voit que le sol qui est en dessous de l’avion. Si un appareil s’approche d’une paroi verticale ou qui monte trop rapidement, le délai entre l’alarme et l’impact peut être d’une fraction de seconde. Actuellement, les équipementiers travaillent sur un enhanced-GPWS, eGPWS, ou GPWS amélioré. Ce dernier disposera d’une base de données mondiale des reliefs et pourra en tenir compte dans la génération des alertes aux pilotes. Ceci permettra de mettre en place des alertes précises et suffisamment précoces pour permettre un évitement.

Accidents Dus au Stick Shaker

Un avion de ligne peut survivre à des pannes inimaginables. On a vu des avions revenir sur le terrain avec des réacteurs en panne, des bouts d’aile manquants ou des pans de carlingue arrachés. Par contre, un appareil ne survit pas à une panne de l’alarme de décrochage ! Il suffit que cette alarme soit disfonctionnelle et envoit une alerte intempestive et c’est le crash pratiquement à coup sûr !

A une exception près, le stick shaker n’est pas un instrument de pilotage. Il s’agit d’une alarme qu’un pilote ne doit pas entendre de toute sa carrière. Si jamais elle se déclanche, il est drillé pour pousser sur le manche et de mettre à fond les gaz. Cette réaction n’est pas réfléchie et il n’y a pas intérêt à ce qu’elle le soit. Le réflexe est médullaire et rapide et c’est ainsi qu’il doit être.

Cependant, se pose naturellement la question des alarmes intempestives. En effet, Si le manche est poussé vers l’avant, il y a rapidement survitesse et perte de hauteur. Ceci est d’autant plus embêtant que lorsque cet appareil a un problème, il a tendance à se manifester dès le décollage.

Voici une série de 2 crashs dus à ce problème. Le premier est un miracle et le second une tragédie.

1 – TWA 843
Cet accident est absolument unique dans l’histoire de l’aviation. Le L-1011 de TWA s’est crashé au décollage de l’aéroport de New York Kennedy International (KJFK). Il transportait 292 personnes et il eut 292 survivants ! C’était le 30 juillet 1992.

Le 843 de la TWA était un vol transcontinental à destination de San Francisco. Il était programmé pour décoller vers 18 heures locales depuis la piste 31. Cette piste, avec ses 4400 mètres, était la plus longue piste civile au monde. La plus longue, jusqu’à nos jours, elle celle de Groom Lake (Area 51) qui fait presque le double et qui est située dans une base secrète dans le Nevada. Seul le Concorde accélérait depuis le début de cette piste. Les autres avions, y compris le vol 843, y entaient depuis l’intersection TO et avaient une longueur très confortable de 3500 mètres. Ceci a joué un rôle très important dans la suite des événements. Si ce crash avait eu lieu ailleurs, il se serait certainement mal terminé.

L’avion s’aligne et commence à accélérer pour le décollage. Dès ce instant, un premier problème va surgir. Ce problème a probablement sauvé beaucoup de vies même si dans l’absolu il n’a rien avoir avec la suite. En effet, l’avion décollait à pleine charge et avec le plein de carburant. Plus que le plein, il y avait même un peu de trop plein qui s’évacuait vers l’extérieur depuis le bout des ailes. Ce carburant tombe au sol lors de l’accélération et va jusqu’à prendre feu. Un des passagers assis près du hublot tout à l’arrière, remarque les flammes et détache sa ceinture, saute dans l’allée principale et se met à hurler !

C’est peut être juste une hypothèse, mais cet incident a mis les gens en alerte et tous pensaient que quelque chose de grave allait arriver quand effectivement elle arriva. Le niveau d’alerte étant au maximum, l’accident qui allait suivre, ne prit pas les gens par surprise.

C’est le copilote qui est aux commandes pour un décollage facile. L’accélération se passe bien et sans le cockpit, personne n’est au courant du feu et de la panique qui se déclare.

Le commandant qui surveille le badin annonce V1; puis VR. Le copilote tire sur le manche et le Tristar commence à se cabrer. Il est lourd et les choses se passent lentement. Trop lentement dans l’esprit des pilotes. Les roues qui tournent à une vitesse folle s’arrachent péniblement du sol. L’avion commence à peine à l’elever quand retentit l’alarme de décrochage.

Le copilote annonce le décrochage et va faire quelque chose qui lui sera reproché par le suite. Deux secondes après avoir annoncé le décrochage, il annonce : “You got it!” Il va cesser de piloter l’avion et oblige le commandant de bord de sauter sur le manche. Ce dernier répond “OK” et prend les commandes tout en se demandant ce qui se passe. Deux secondes plus tard, il va s’écrier : “Oh, Jesus!”.

La situation est grave et le copilote y va de son conseil: “poses-le !” Immédiatement, le mécanicien de bord assis derrière le commandant lui lance un conseil tout opposé : “décolles ! décolles !”.

Le commandant qui a pris les commandes alors qu’il ne s’y attendait pas pose la question : “c’était quoi le problème ?!” Le copilote s’écrie : “On a un décrochage !”

Le tout se passe très rapidement, l’avion reste en l’air pendant 6 secondes seulement et puis le commandant de bord décide que l’avion n’ira pas plus loin et que plus vite il le posera au sol, moins haute sera la chute. Et il en fut ainsi. Le manche est poussé et l’avion retombe lourdement sur la piste puis les freins et les inverseurs de poussée sont activés au maximum.

La piste semblait suffisante, mais l’avion ne ralentit pas aussi bien que prévu ! Alors qu’il reste 500 mètres de piste, le commandant voit encore 100 noeuds d’affichés au badin. Pour ajouter à leur angoisse, le contrôleur aérien les informe qu’il voit un feu important qui suit leur appareil.

La sortie de piste est inévitable. Heureusement, le commandant a encore un contrôle directionnel. Il évite les barrières en bout de piste et dirige son avion vers la gauche où terrain gazonné se profile. A peine le nez de l’avion pointé vers cette direction, qu’un premier “boum” est ressenti. C’est le train d’atterrissage avant qui est cassé. L’avion fonce dans le champs.

Après quelques rudes secousses l’avion finit par s’arrêter. Le mécanicien de bord arrête tous les moteurs et déclanche tous les extincteurs à sa disposition. Le commandant de bord prend le PA (interphone pour annonces aux passagers) et ordonne l’évacuation immédiate de l’appareil.

Heureusement, après tant de déboirs, l’évacuation est un modèle du genre. Certaines portes sont ouvertes puis refermées parce qu’elles donnent sur du feu. Les passagers arrivent à quitter l’avion par les portes avant. Le commandant est le dernier à évacuer après avoir vérifié que tout le monde avait réussi à sortir.

Les pompiers arrivent en deux minutes, mais c’est trop tard pour l’appareil qui est consommé par les flammes sous leurs lances impuissantes.

Il y a dix blessers lègers dus à l’évacuation. Le cas le plus grave concerne un bras cassé. Les jounaux titrent “Miracle” ou “La Grande Evasion”. Le drame a été évité de peu, mais le NTSB prend l’enquête très au sérieux. Il s’avère que l’avion n’avait au problème et qu’il aurait suffit de poursuivre la manoeuvre pour qu’il décolle normalement ! Plusieurs test sont faits en vol et au sol rien ne permet de dire que les performances étaient plus faibles que ce qu’elles auraient du être. Le copilote a abandonné les commandes sans la moindre concertation et ceci contre toute logique ou procédure habituel. C’est pourtant un homme expérimenté (plus de 15’000 heures de vol). Lui et le commandant de bord était positivement convaincus que l’avion n’allait jamais prendre l’air et qu’il était entrain de décrocher. Cette impression était subjective. Le copilote, au moment où il a senti le vibrations du stick shaker, a eu le reflexe de relacher la pression sur le manche. Ceci a réduit le facteur de charge et a donné l’impression que l’avion ne montait pas, voir qu’il s’enfonçait.

Le défaut de base venait de la sonde et du système de calcul d’incidence (AOA Angle Of Attack) qui n’était pas conçu pour éviter les fausses alertes. La maintenance de la TWA a aussi été mise en défaut sur ce point précis.

2 – Kenya Airways Vol 431
Le 30 janvier 2000, l’incident du stick shaker frappe encore. Cette fois, la piste est plus courte, il n’ y a pas de champs, mais la mer et bout et il fait nuit. L’accident est la reproduction du précédent, mais dans des conditions moins optimales.

L’Airbus A310-304 de Kenya Airways réalise le vol 431 qui doit relier ce soir là Abidjan à Lagos et puis Nairobi au Kenya. Ce vol doit transcontinental est prévu pour durer toute la nuit. A 21:08 heures, le pilote reçoit l’autorisation de décoller et le 5Y-BEN commence à accélérer sur la piste. C’est le copilote qui est aux commandes. Le commandant de bord s’occupe des communications et du réglage de la puissance et des instruments.

L’avion prend de la vitesse normalement et se cabre pour décoller. Deux secondes après que les roues aient quitté le sol, l’alarme décrochage retentit. C’est une fausse alarme, mais les pilotes ne sont pas payés pour analyser le bien fondé des alarmes décrochage, bien au contraire !
Le pilote aux commandes pousse sur le manche et l’Airbus commence à prendre de la vitesse tout en revenant vers le sol, ou la mer dans ce cas.

– Il se passe quoi ? demande le copilote

Au même moment, une voix synthétique égrenne la hauteur mesurée par le radio-altimètre : 200, 100, 50, 30…

Peu avant l’annonce des 50 pieds, l’alarme sonore du GPWS s’active : “Whoop! Whoop! Pull-up!” Le commandant de bord crie au copilote de tirer sur le manche et probablement qu’il tente de le faire aussi. Son ordre arrive 6 dixièmes de seconde avant l’annonce des 10 pieds, environ 3 mètres.

Une seconde après, c’est l’impact violent contre l’eau. L’avion est détruit sous le choc et seuls 10 survivants seront repêchés parmi les passagers. Les 10 membres d’équipage sont tués et le total le bilan s’établit à 169 victimes. Cher payé pour un avion qui avait juste une sonde défaillante.

Kenya-Airways-431

Effectivement, l’enquête menée par le BEA Français et les autorités Ivoriennes, démontrera que l’avion était correctement configuré, le carburant de bon qualité et les moteurs délivrant la puissance requise. Il aurait suffit de tirer sur le manche en quelque sorte.

Quand un pilote entend l’alarme de décrochage, il pousse sur le manche. L’avion s’enfonce et ceci est associé au décrochage et vient même le confirmer. L’impression de perte de portance est donc renforcée et le temps restant très court, ne permet pas d’établir la situation en comparant aux autres instruments.

A quoi sert l’alarme décrochage juste au moment du décollage ?
Mis à part à provoquer des crashs en cas d’anomalie, cette alarme ne sert pas à grand chose. En effet, les risques de décrochage réel lors du décollage sont très faibles. Sur les avions de ligne, en pratique, deux situations peuvent donner lieu à un décrochage:

– Mauvaise configuration volets/slats

– Cisaillement de vent

Dans le premier cas, les avions sont tous protégés par des alarmes de configuration. Si les volets/slats sont oubliés lors du décollage, l’avion ne va même pas décrocher, il va juste pas voler du tout. Au mieux, il pourra s’élever de quelques mètres pour mieux retomber. L’accident le plus typique est celui du Delta Air Lines Vol 1141. Le 31 août 1988 ce Boeing s’aligne et tente de décoller avec les volets totalement rentrés. L’alarme de configuration était hors service. Lors de la rotation, le stick shaker s’est activé et l’avion a fini par revenir heurter le sol. Il eut 14 morts et 94 survivants.

Un an plutôt, le 16 août 1987, le Northwest Airlines 255 décolle depuis L’aéroport de Detroit Metropolitan. Le DC9 transporte 155 personnes et à la mise en puissance, les volets et les slats sont rentrés. Le système d’alarme de configuration de décollage n’est pas alimenté en courant à cause d’un problème avec un fusible. L’équipage n’avait pas fait de check list. Les roues de l’appareil quittent le sol, mais celui-ci ne prend pas d’altitude. Il reste dans une position fortement cabrée avec le stick shaker actif. Il finit par heurter un pylone qui arrache une aile puis finit sa course sur une autoroute et une voie de chemin de fer. Il y a 154 morts dans l’avion et 2 morts au sol. Une gamine de 4 ans survit malgré de graves blessures.

Northwest-Airlines-255

Le 9 juillet 1982, un 727 de la Pan Am avec 145 personnes à son bord décolle de l’aéroport de New Orleans. Il montre de 100 à 150 pieds et le stick shaker se met en marche. Il s’agit d’un cisaillement de vent. L’appareil commence à perdre de l’altitude et la piste dessous se termine. Il heurte des arbres situés à 725 mètres après le bout de piste. La hauteur au moment de ce premier impact est de 50 pieds. Il continue à voler encore sur 680 mètres et finit sa course contre des maisons. Le bilan est de 153 victimes ! Tous les occupants de l’appareil plus 8 personnes au sol. L’alarme décochage n’avait apporté aucune aide. Heureusement, de nos jours, le risque de cisaillement de vent est de plus en plus maitrisé.

Lors du décollage, si un avion de ligne décroche, en général, il finit au sol.

Afin d’améliorer la sécurité, les compagnies aériennes devraient réfléchir aux points suivants:

– Améliorer la sécurité du stick shaker pour supprimer les fausses alertes (redondance des systèmes, contrôles systématiques…)
– Réfléchir à l’oportunité de le désactiver lors du décollage tout en améliorant les dispositifs d’alerte en cas de mauvaise configuration.
– Apprendre aux pilotes à reconnaitres les situations de décrochage et de non décrochage avec défaillance des instruments.

CFIT : KAL 801

Parmi les questions que se pose le passager anxieux, celles-ci figurent souvent en bonne place : les pilotes sont-ils bien reposés ? Sont-ils compétents pour le vol qu’ils font ? Connaissent-ils leur avion ? Ce jour là, la réponse était trois fois non.

Le 747-300 est un des avions les plus impressionnants qu’on puisse rencontrer de nos jours. Avec ses deux ponts, ils capable d’accommoder plus de 500 personnes quand les compagnies aériennes « bourrent » bien. Heureusement, ce soir là, l’avion ne transportait « que » 254 personnes entre passagers et membres d’équipage.

Le commandant de bord, se trouve presque par hasard dans cet avion. Il était d’abord programmé sur un autre vol pour les Emirats Arabes Unis. Mais quand il arrive à l’aéroport de Séoul, Kimpo International, le service des plannings se rend compte que le vol est trop long pour être effectué par un homme qui n’a pas encore eu le repos réglementaire depuis son dernier vol. On décide alors de lui attribuer un vol plus court : Séoul – Guam Won Pat International.

Peu connue du grand public, Guam est une île du Pacifique nord. Elle se trouve à mis chemin sur une ligne nord-sud reliant le Japon à l’Australie. Les habitants cette île sont des Chamorons. Ils sont tous de nationalité américaine depuis qu’en 1899 les Etats-Unis achetèrent cette île à l’Espagne pour la somme de 20 millions de dollars. Le traité qui officialisait ce transfert et mettait fin à des années de guerre fut signé à Paris. L’île fut découverte en 1521 par Magellan lors d’une expédition qui se termina très mal. Sur les occupants de trois navires, seules 18 personnes allaient avoir la chance de revenir chez elles. Occupée par les japonais pendant 3 ans lors de la seconde guerre mondiale, cette île allait devenir le seul territoire américain en mains ennemies. Même si le tiers de la surface est occupé par des bases de la Navy qui gère effectivement tout Guam, l’île est ouverte aux visiteurs de tous pays depuis 1962. Ceci explique le nombre de vols civils vers l’aéroport de Won Pat. Guam comporte beaucoup de curiosités, dont le sergent japonais, Shoichi Yokoi, qui été retrouvé en 1972, caché dans une caverne pensant que la seconde guerre mondiale n’était pas encore terminée.

Vers 21 heures 30, le 747 décolle pour un vol prévu pour durer environ 4 heures. Le CVR, qui enregistre les voix dans le cockpit, n’a qu’une capacité réglementaire de 30 minutes. Aussi, la dernière demi heure d’un vol est-elle toujours la mieux documentée. Par contre, le FDR permet garde, en moyenne, les données des 25 heures de vol précédentes. En cas de besoin, il permet de remonter plusieurs vols auparavant.

L’enregistrement commence au moment où l’équipage entame sa descente. Les pilotes critiquent vivement la compagnie qui les « exploite jusqu’au bout » selon leurs propres termes. L’ambiance est maussade dans le cockpit. Les hommes sont au bout de leurs ressources et soupçonnent leur compagnie de rapprocher les heures d’arrivée et de départ des vols internationaux afin de ne pas leur laisser le temps d’aller à l’hôtel et économiser ainsi les frais des nuitées.

Beaucoup de compagnies, certaines insoupçonnées, utilisent des stratagèmes de bas niveau pour économiser un tant soit peu sur les frais de fonctionnement. Swissair, par exemple, durant les années précédent sa faillite, économisait des nuits d’hôtel en faisant dormir son personnel dans les avions. Ainsi, des hôtesses de l’air réalisaient un vol Zürich – Tokyo et dès l’arrivée, elle reprenaient un vol de retour de la compagnie à bord du quel elles se « reposaient ». Ceci n’est pas réalisé avec les pilotes, mais seulement avec le personnel commercial, dit PNC. Il faut cependant rappeler que la présence, le nombre et la fonction des PNC sont régis par la Loi. Ces personnes sont à bord, avant tout, pour assurer la sécurité des passagers surtout en cas d’évacuation ou d’incident. Si on ronge sur leurs heures de sommeil, rien ne dit qu’ils auront les réflexes et la rapidité qu’il faut si un jour l’avion est en feu sur un champ de vaseux dans le prolongement de la piste.

Les périodes de repos et de travail des pilotes sont très réglementées. Mais comme partout, il est possible à des compagnies véreuses de tricher.

Lorsque les données sont reçues du contrôle de Guam, il y a une bonne et une mauvaise nouvelle. Tout d’abord, la météo est claire et permet de faire une approche à vue [en pleine nuit], par contre, le faisceau glide de l’ILS est en panne. L’ILS est un système qui permet aux pilotes de poser sans références visuelles. Dans le cockpit, il se matérialise sous forme de deux aiguilles. L’aiguille verticale symbolise l’axe de piste. Elle dit au pilote d’aller à droite ou d’aller à gauche. Par conte, l’aiguille horizontale, celle du glide, se déplace en indiquant au pilote s’il est plus haut ou plus bas que le plan de descente. Cette information est vitale pour éviter de se retrouver plus haut, ou plus dangereux encore, plus bas que le plan de descente. L’ILS peut être suivi par le pilote automatique et apporte un tel confort aux pilotes que ces derniers ne sont jamais contents d’apprendre qu’ils doivent s’en passer.

C’est le commandant de bord qui fait l’approche. Le copilote l’aide à la conduite de l’avion alors que le mécanicien, l’OMN, surveille les paramètres des moteurs.

Guam est une île à peine vallonnée et ne présente aucun relief inquiétant. Néanmoins, c’est un endroit où la météo change très vite. Les nuages qui naissent plus loin sur le Pacifique sont poussés par vent et viennent parfois déverser des torrents de pluie sur la terre.

Quand le copilote écoute la dernière météo, il n’en croit pas ses oreilles. De lourds nuages se sont rassemblés aux environs de l’aéroport et l’approche risque d’être plus mouvementée que prévu. On annonce même des cumulonimbus ! Averti de la situation, commandant de bord ne semble pas s’en émouvoir. A partir de ce moment, il va sombrer dans un autisme dont il n’en sortira jamais.

Le contrôleur contacte le 747 pour l’autoriser à atterrir et rappelle à l’équipage que glide n’est pas fonctionnel. Pourtant, juste après cette communication, le CVR capte ce bout de dialogue :

L’OMN : Alors finalement ils fonctionne ce glide ou pas ?
Le commandant : Oui, il fonctionne.

Timidement, le copilote essaye de démentir ses collègues mais personne ne l’écoute. L’avion passe dans une zone de pluie et la visibilité devient très mauvaise.

Normalement, quand le glide n’est pas en service, dans l’avion, l’aiguille correspondante est automatiquement cachée et remplacée par un petit drapeau rouge. Mais ce jour là, pour une raison inconnue, l’aiguille sort et reste alignée à peu près au milieu. Le commandant de bord la suit, mais à plusieurs reprises, il tient des propos qui laissent penser qu’il n’est pas totalement sûr de son choix. Alors que l’approche est bien engagée, il va poser cette question ahurissante :

– Alors à la fin, il marche ou pas ce glide ?

Il lui suffit de contacter la tour de contrôle pour tirer l’affaire au claire. Mais il n’en fera rien préférant jouer à la roulette russe avec sa vie et celle de ses passagers.

Soudain, le GPWS s’active. La voix synthétique lance un grave avertissement aux pilotes : « Sink rate ! Sink rate ! ». L’équipage a alors une réaction irresponsable et qui prouve par ailleurs que ces pilotes de KAL ne savent pas comment fonctionne un GPWS. Le copilote regarde son variomètre et voyant que le taux de descente n’est pas excessif il dit exactement ceci au commandant :

– Sink rate ok !

Si ont veut sauver des vies dans le future, voici une phrase qu’on peindre en caractères de un mètre de haut sur tous les avions : « Le GPWS s’en fiche de ton variomètre ! ». En effet, le variomètre fonctionne avec le radioaltimètre. Ce dernier envoi des ondes vers le sol puis mesure le temps qu’elles mettent pour aller et revenir. De cette façon, il mesure exactement la distance entre l’avion et le sol. Aussi, quand le GPWS dit que le sol est proche, c’est qu’il est vraiment proche. Que l’avion soit en pallier, en montée ou en descente, le GPWS ne se trompe jamais.

Le commandant continue alors la descente. Le variomètre affiche un taux de 1’400 pieds par minute, mais comme le sol monte aussi vers l’avion, la perte de hauteur est bien plus forte. Le GPWS AlliedSignal qui équipait cet avion déclanche l’alarme « Sink Rate ! » quand le sol s’approche à plus de 2’500 pieds par minutes. Lors des phases d’atterrissage, quand le train est sorti, l’alarme « Whoop ! Pull up ! » est inhibée.

Soudain, le mécanicien de bord jette un coup d’œil sur le radioaltimètre :

– 200 pieds ! lance-t-il

C’est environ 60 mètres, soit 2 mètres de plus que l’envergure de l’avion. Le copilote intervient :

– Et si nous faisions une remise des gaz ?

C’est exactement en ces termes qu’il pose la question. C’est évident, il a peur du commandant de bord. Il existe en effet une espèce de commandants incompétents et imbus de leur personne. Ils sont arrivés à des positions élevées plus par un jeu de politique que par mérite personnel. Ce jeu existe dans toutes les entreprises et les compagnies aériennes n’ont aucune raison de faire exception à la règle. Alors qu’un équipage doit travailler en commun à la conduite du vol, ces commandants intimident et méprisent leurs collègues et mettent, de fait, la sécurité de l’avion en péril. Les compagnies les plus modernes ont éradiqué ce genre de personnages. Hélas, ce n’est pas le cas partout et les rapports d’accidents en disent long sur les méfaits de ces commandants stupides et dangereux. D’après le NTSB, lors de 80% des CFIT, c’est le commandant de bord qui est aux commandes. 20% seulement se passent quand le copilote est aux commandes. La raison est simple : quand le type de commandants de bord évoqués ici sont aux commandes, les copilotes n’osent pas leur dire que l’avion va vers le sol.

Le copilote retente le coup une nouvelle fois en reformulant sa requête :
– On ne voit pas la piste, remise des gaz !
– Remettez-les gaz ! crie le mécanicien

Tout mollement, monsieur le commandant de bord commence à tirer sur le manche. L’avion commence à ralentir sa descente, mais le sol en pente de la colline continue à venir rapidement vers lui. Le GPWS égrène la hauteur restante à toute vitesse. Voici le macabre compte à rebours qu’entendent les pilotes :

– Cent !
– 50 !
– 40 !
– 30 !
– 20 !
– 10 !

Boum ! Enregistre le CVR. L’avion tape violemment contre le sol et explose. Les débris sont projetés sur plusieurs centaines de mètres et une boule de feu monte dans le ciel. L’incendie ravage la scène du drame et vient à bout des corps et des blessés qui n’auraient pas pu s’extraire.

Les secours sont d’abord avertis par un particulier qui voit les flammes, puis par la tour de contrôle. Il est deux heures du matin, le capitaine des pompiers est réveillé par le téléphone qui sonne à son domicile. Sa femme le voit sortir et s’arrêter pétrifié sur le pas de la porte : au loin, à l’autre bout de l’île, le ciel est rouge annonçant un rude combat avec le feu.

Sur leur route vers le site du crash, les sauveteurs trouvent le chemin barré par un lourd tube de pétrole que l’avion a arraché dans sa course finale. Alors que certains essayent en vain de l’enlever, d’autres décident de continuer à pied dans la nuit et à travers une dense végétation. Leurs seuls repères : le feu et les cris des rescapées.

Sur place, c’est le spectacle de désolation habituel. L’avion s’est scindé en cinq gros morceaux, mais des milliers d’autres débris sont éparpillés partout. Malgré la pluie, le feu consomme les restes à toute vitesse. Trente et une personnes sont retrouvées en vie mais presque toutes sont sérieusement blessées. Les premiers secours sont donnés sur place en attendant l’arrivée des renforts. Mais le jour est encore trop loin. Plusieurs passagers décèdent malgré l’acharnement des secouristes. Pour compliquer les choses, l’endroit est infesté de serpents alors que les premiers arrivés n’avaient que des lampes de poche de faible puissance. Certaines personnes sont prises dans des tas de ferraille jetés en des endroits glissants et inaccessibles.

Les pompiers de l’aéroport mettent beaucoup de temps à s’organiser. Leur véhicule est en piteux état et refuse de démarrer. Ce n’est qu’après l’accident qu’ils recevront les fonds qu’ils demandaient depuis des années afin de restaurer leur équipement.

Des hélicoptères de la Navy interviennent pour transporter les blessés à l’hôpital en état d’alerte. Mais malgré leur connaissance du terrain, les pilotes doivent abandonner la partie devant la dégradation des conditions météo. Le dernier blessé arrive aux urgences de Guam Memorial Hospital par ambulance bien après 7 heures du matin.

Dans la journée de ce 6 août 1997, les enquêteurs du NTSB commencent à arriver sur les lieux. Comme c’est souvent le cas lors de crashs sur le sol, les boîtes noires sont rapidement retrouvées puis envoyées sur le continent pour dépouillement et analyse.

Une fois l’enquête sur le terrain achevée, des auditions publiques de divers témoins réalisées. Des survivants, des responsables de Boeing et de KAL sont invités à déposer. Les récits de ceux qui ont réchappé au désastre sont les plus poignants. Une passagers raconte qu’il a du se frayer son chemin à travers de la fumée, des bagages et un inextricable fouillis composé de sièges tordus et de cadavres. Une femme a vu son mari qui était assis à ses côtés se faire « avaler par une boule de feu ». Un steward a eu plus de chance, alors qu’il était sur son siège, il a senti l’avion toucher le sol, vibrer et commencer à se disloquer. Lui-même a été éjecté et s’est retrouvé couché dans l’herbe encore attaché à son siège. Il n’a eu qu’à détacher sa ceinture pour se relever et commencer à aider ceux qui en avaient encore besoin. Le témoignage le plus précis est celui d’un pilote professionnel d’hélicoptère. Cet homme a eu la vie sauve parce qu’il a détaché sa ceinture au bon moment et a sauté à travers une brèche dans le fuselage. Derrière lui, il laissait des gens qui criait avant que le feu ne vienne les dévorer. Selon son récit, l’avion a touché le sol assez brutalement faisant penser à un atterrissage dur. Puis des vibrations s’intensifient et l’appareil commence à se disloquer. Immédiatement de la fumée se forme suivie par un feu rapide et explosif. Ceci explique pourquoi tous les survivants sont des personnes qui ont été soient éjectées au moment de l’impact, soient qui sont restées conscientes et mobiles pour s’évacuer immédiatement.
Le témoignage du directeur des opérations de KAL fit également grand bruit. Devant la commission publique, cet homme n’épargne personne :

– Je pense que les dirigeants de KAL ont la vue courte et les objectifs à court terme et sont de nature superficielle. Si nous nous mettons comme but de réaliser des objectifs de sécurité à long terme, nous devons changer le mangement et investir plus dans la formation et l’entraînement des pilotes.

La compagnie prend très mal ces propos et dans un communiqué, elle loue les dirigeants et demande au NTSB d’exclure de directeur de l’enquête. Le NTSB n’accède jamais à ce genre de requêtes, pourtant habituelles, et refuse de retirer le témoignage du directeur ou de l’écarter des futures auditions. Le bras de fer NTSB/KAL ne va cependant pas durer longtemps : le directeur des opérations est retrouvé assassiné ce qui a clos de façon définitive la question de sa participation. Un an plus tard, le président de la compagnie coréenne est écarté par le gouvernement et remplacé par son suivant dans l’échelle hiérarchique.

Plus l’enquête avance, plus les disfonctionnements de KAL sont mis en lumière. Les pilotes sont souvent fatigués, surchargés, ne savent pas travailler ensemble, ont une formation lacunaire et insuffisante… Le 27 juillet 1989, un DC-10 de KAL s’était écrasé en approche à Tripoli tuant 80 personnes dans les mêmes conditions que le crash de ce mois d’août 1997.

Alors que l’enquête sur le drame de Guam suit son cours, le curriculum vitae de KAL vient s’allonger de nouveaux crash et incidents graves. Le 5 août 1998, un 747-400 quitte la piste de l’aéroport de Séoul Kimpo et se trouve fortement endommagé. Le 30 septembre la même année, même accident sur un autre aéroport du pays. Des passagers sont blessés. Le 15 mars 1999, autre sortie de piste pour un KAL, 21 personnes sont blessées. Un mois plus tard, le 15 avril 1999, un MD-11, un avion gros porteur, s’écrase au décollage sur une zone résidentielle de Shanghai en Chine. Il y a des morts dans l’avion, il y a des morts au sol. Le 22 décembre 1999, encore un 747-400 ! Cette fois ça se passe en Grande Bretagne. Au décollage de l’aéroport de Stansted l’avion décroche et s’écrase dans un champ. Une chance, il n’y avait que les 4 membres d’équipage qui sont tués sur le coup. Aucune victime n’est à déplorer au sol.

Là, il faut être clair avec le public. On dit souvent que l’avion est moins dangereux que la voiture. Ce n’est pas toujours vrai, tout dépend de l’avion et de la voiture auxquels on fait référence.

Depuis cette époque, KAL a radicalement changé son fonctionnement. De nouvelles procédures ont été mises en place et la formation des pilotes a été poussée vers des standards acceptables.

Aujourd’hui encore, il existe des compagnies bien plus dangereuses que ne l’était KAL à fin des années 90. Des entreprises qui fleurissent pendant un an ou deux, juste le temps qu’il faut pour envoyer un avion au tapis et ferment leurs portent et ouvrent plus tard sous un autre nom. Les billets sont en vente en bas de chez vous, avec le sourire en plus !