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CFIT

January 15, 2011

Vol Présidentiel Polonais : Une Arrivée Remarquée

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Written by: mecifi
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Le gouvernement polonais est très fâché cette semaine. Il y a même eu des annulations de vacances pour cause de sortie de rapport final sur l’accident qui a couté la vie au président Lech Kaczynski en avril 2010. Pour rappel, l’avion présidentiel avait percuté des arbres se trouvant en finale alors que l’équipage chançait une approche en dessous des minimas. Quatre-vingt seize occupants, quatre-vingt seize morts, le bilan, quant à lui, ne laissait rien au hasard. En quelques secondes, le sommet de l’Etat polonais fut décapité et les restes fumants dispersés dans un bois près de Smolensk. Bois que fort peu de gens savent montrer sur une carte avec une erreur de moins de mille kilomètres.

Après la publication de ce rapport très critique envers l’équipage, Varsovie passe en mode attaque. Pour beaucoup de Polonais, les Russes sont « dans le coup » et auraient eux-mêmes provoqué le crash d’une manière ou d’une autre.

Les précédentes opérations des services russes plaident contre eux. On se rappelle tous de cet ex-agent du KGB empoisonné au Polonium 210 et qui a mis trois semaines à mourir devant les cameras du monde entier. Dans le même sillage, on se souvient d’une journaliste à qui ils ont passé plusieurs chargeurs de 7.62 à travers une porte d’ascenseur. Et plein d’autres gens ont été repassés dans des conditions mêlant brutalité, farce et un certain sens du romanesque. Tout cela nous dit que Ian Fleming, authentique espion et auteur de James Bonds, n’a peut être pas inventé grand-chose.

Alors un crash d’avion organisé pour déstabiliser la Pologne ne serait pas une nouveauté en soi. Cependant, dans ce cas là, tout indique un authentique accident de type CFIT. Le cas est tellement classique que le rapport d’accident ne nous apporte pas plus de données que ce l’on savait déjà le lendemain du crash.

Le vol :
Ce vol classé VIP catégorie A avait été organisé par l’Ambassade de Pologne à Moscou dès le mois de mai 2010. Il était constitué de deux avions :

– Le Tupolev 154M numéro 101 de l’armée de l’air polonaise. Ce triréacteur de fabrication russe était sorti d’usine en 1990 mais avait très peu volé depuis : moins de 5200 heures de vol.

C’est dans cet appareil que se trouvaient le président et sa délégation.

– Un Yakovlev Yak-40 qui transportait des journalistes. Cet avion a atterri sans problèmes avant le Tupolev.

Le TAWS :
Le Tupolev avait été équipé d’un TAWS fabriqué par une entreprise US (Universal Avionics Systems Corporation). Cet appareil donne des alertes orales et visuelles dans certaines situations où il y a un risque de collision avec le terrain. Ce TAWS utilise des données comme la vitesse de l’avion, son taux de descente, sa position sur le plan d’approche… et il connait même la position du train d’atterrissage et la position des volets. En plus de cela, il dispose d’une base de données mondiale comportant les élévations du terrain. Cette grille devient plus serrée autour des grands aéroports.

En général, cette grille comporte les données d’un point tous les 900 mètres.

Dans un rayon de 15 miles autour d’un grand aéroport, la densité des points devient deux fois plus élevée avec un point tous les 450 mètres. Pour les aéroports en altitude, la grille passe à un point tous les 180 mètres.

Smolensk, en tant qu’aéroport très secondaire, n’était pas dans la base de données du TAWS. Dans ce cas, l’équipage a la possibilité de désactiver le TAWS pour éviter les fausses alertes. Ceci ne signifie pas que le système est totalement hors circuit. Il reste tout de même les alarmes GPWS classiques. C’est à dire toutes les alarmes qui peuvent être élaborées au travers des paramètres mesurés par les instruments de vol. Par exemple, si l’avion perd la hauteur après le décollage ou s’il s’approche du sol trop vite.

La météo :
A Smolensk, les observations météo sont faites dans les 10 minutes avant l’heure pleine et diffusées chaque heure pleine. Quand les conditions s’approchent des minimas de l’aéroport (1000 mètres de visibilité et base de nuages à 100 mètres de hauteur), l’intervalle entre les observations tombe à 30 minutes. Quand les conditions passent en-dessous des minimas, les observations sont faites toutes les 15 minutes. Les phénomènes météorologiques significatifs, comme les orages, sont observés et communiqués sans délai quand ils surviennent.

Le jour de l’accident, il y avait un seul employé à la station météo de Smolensk. L’autre était absent pour cause de maladie.

La visibilité est estimée depuis le toit de la station météo en se basant sur des références situées à des distances connues.

– La référence des 700 mètres était constituée par un groupe de garages situés sur la gauche de l’observateur.

– La référence des 1000 mètres était constituée par un groupe de garages situés sur la droite de l’observateur.

– Une référence de l’autre coté de la piste correspond marque 1500 mètres de visibilité.

Comme l’ont relevé les enquêteurs, ces références critiques ce jour là sont toutes fausses. Elles sont plus proches que l’observateur ne le croit et donnent donc des visibilités trop optimistes. Les valeurs réelles des trois points ci-dessus sont respectivement : 570 mètres, 650 mètres et 1200 mètres.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Points d’observation pour mesure de la visibilité. En rouge les valeurs réelles.
 

 

Le 10 avril 2010, le jour de l’accident, un fort anticyclone est sur la région. Une inversion de température favorise l’accumulation d’air humide au voisinage du sol. A six heures du matin, la visibilité annoncée est de l’ordre de 500 mètres et le ciel est totalement couvert. Par la suite, elle augmente puis diminue de nouveau. A dix heures du matin, on mesure 800 mètres sur le terrain avec un plafond de stratus couvrant tout le ciel à 80 mètres de hauteur. Lors de l’approche, c’est 400 mètres de visibilité horizontale qui est communiquée au pilote de l’avion présidentiel. Cette communication s’est faite seulement quand l’avion était sur le point de commencer son approche. Les pilotes étaient partis de Varsovie avec une météo globale de la région mais sans obtenir celle spécifique au terrain de destination. Par ailleurs, les bulletins qu’ils avaient pour l’aéroport de dégagement, Vitebsk, étaient expirés.

Remarque : inversion de température
Quand on monte, la température baisse. Par contre, il peut survenir des cas où
la température augmente quand l’altitude augmente. On parle d’inversion de température. Dans ce cas, imaginez une masse d’air qui du sol, serait poussée vers le haut. Cette masse et elle va se détendre (la pression diminue toujours quand on monte). En se détendant elle se refroidit. Ce refroidissement peut être considérée comme adiabatique en première approximation. C’est-à-dire que cette masse d’air n’échange pas de chaleur avec les masses d’air environnantes. En fait, il y a un échange, mais il est trop peu important. On peut le négliger.

Cette masse d’air monte et se trouve entourée d’air plus chaud qu’elle. Elle est donc plus dense et va retomber vers le sol. Donc toute masse d’air qui a tendance à remonter, se retrouve acculé à revenir vers le sol. L’air est ultrastable et c’est peu comme s’il y avait un gros couvercle invisible dessus. Sur un sol humide, l’air va se charger de plus en plus d’humidité sans pouvoir se brasser avec un air plus sec. Ceci crée des brouillards très denses.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
L’inversion de température forme comme un bouchon et favorise l’humidité dans les basses couches. Cas typique ici.
 

 

A Smolensk, la température au sol (2 mètres sous abri) était de 4.3 degrés. A 400 mètres de hauteur, il y avait 7.6 degrés. A 600 mètres, était encore de 6 degrés. Il faisait donc plus chaud en altitude qu’au sol.

L’approche :
A Smolensk il y a une seule piste. La direction 26 comporte deux radiobalises NDB. La plus distante DPRM émet au 310 kHz et se trouve à 6260 mètres d’après la carte d’approche. La seconde, GPRM est plus proche et se trouve à 1100 mètres du seuil de piste et émet au 640 kHz. Ces NDB sont placés dans l’axe en tant que markers. Leur précision ne permet pas d’envisager une approche assez précise pour les conditions qu’il y avait ce jour là.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Carte Smolensk
 

 

L’outil principal pour cette approche était le radar. A Smolensk, il est composé de deux éléments : un radar de surveillance (SR) et un radar d’atterrissage (LR) dont l’antenne se trouve à 200 mètres de l’axe la piste.

La piste est dotée de lumières d’approche à haute intensité mais d’après les tests réalisés après l’accident, les lumières situées à 400, 700 et 800 mètres peuvent être cachés par les buissons si l’avion est un peu bas. De plus, de nombreuses lampes manquaient ou avaient leurs réflecteurs cassés.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Feux d’approche Smolensk. Beaucoup de lampes sont manquantes ou cassees
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Memes feux sous un autre angle un peu different. Les buissons commencent a cacher des lampes.
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Au sol, des phares sont places sur des vehicules.
 

 

Alertes :
L’équipage du Tupolev avait reçu un nombre important d’alertes concernant la situation météorologique du terrain.

H – 25 minutes : L’avion est en descente de 10000 à 3900 mètres. Le contrôleur aérien l’informe que la visibilité n’est que de 400 mètres.

H – 15 minutes : La même information est relayée par le contrôleur qui ajoute un commentaire « ce ne sont pas des conditions pour une approche »

H – 10 minutes : Le pilote du polonais du Yak-40 les informe qu’un IL-76 vient de partir sur son aéroport de dégagement après deux tentatives d’atterrissage avortées. Le Yak-40 faisait partie du vol présidentiel et il était arrivé plus tôt à Smolensk. Après lui, personne n’avait pu atterrir. Il émettait sur une fréquence autre que celle de la Tour.

H – 2 minutes : Le pilote du Yak-40 communique une visibilité encore plus dégradée : 200 mètres. D’après les enquêteurs, sur le lieu de l’accident, qui est en dépression, la visibilité ne devait pas dépasser les 20 à 25 mètres.

H – 12 secondes : Le TAWS calcule que vu le taux de descente et la hauteur restante, l’avion va percuter le terrain sous peu. Il émet des alertes sonores : « Pull up ! Pull up ! ».

De nombreuses autres alertes du contrôleur aérien ont été adressées à l’équipage.

Points d’impact :
La position du premier point d’impact est très étonnante : il est situé à 1100 mètres du seuil de piste et à 14 mètres sous l’altitude de celle-ci ! Le terrain forme une dépression et un arbre de 11 mètres de haut est rasé par l’aile de l’avion. Celle-ci ne subit aucun dommage encore. A ce moment, le commandant de bord avait déjà initié une brutale remise de gaz. Sans même déconnecter le pilote automatique, il avait tiré à fond sur le manche et poussé en avant les manettes des gaz. Ce geste reflexe avait été réalisé à 30 mètres de hauteur quand il eut les arbres et/ou le sol en visuel. Arrivant à faible énergie, l’avion réagit à cela en se cabrant lentement mais sans prendre d’altitude.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Premier point d’impact
 

 

170 mètres plus loin, l’avion touche un autre groupe d’arbres. Ceux-ci sont rasés à une hauteur de 4 mètres mais là encore, pas de dommages sur l’avion.

A 244 mètres du point de premier impact, se trouve un arbre très costaud (un bouleau) avec un tronc de 30 à 40 centimètres de diamètre. C’est celui-là qui donnera le coup fatal.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Coup fatal : le bouleau arrache une partie de l’aile gauche
 

 

Après cet impact, l’avion n’est plus contrôlable. Plus de six mètres d’aile sont arrachés. Plusieurs tonnes de portance sont perdues à gauche. L’aile droite se lève brutalement et l’avion s’incline très vite. Le commandant de bord pousse à fond sur le palonnier droit pour compenser ce mouvement violent. Le copilote en fait de même mais le Tupolev ne réagit pas.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
6.5 metres de l’aile gauche sont arraches apres l’impact avec le bouleau
 

 

Vers les 500 mètres du premier point d’impact, ce qui reste des ailes rase les arbres sous un angle élevé. L’avion est à plus de 90 degrés d’inclinaison.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Les arbres sont rases sous un angle de plus en plus eleve.
 

 

C’est seulement à 580 mètres qu’il y a le premier impact avec le sol. C’est ce qui reste de l’aile gauche qui racle le sol en premier creusant une tranchée de 22 mètres de long et 50 centimètres de profondeur. A ce moment, l’avion est sur le dos avec une inclinaison de l’ordre de 200 degrés.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Premier point d’impact avec le sol
 

 

L’avion finit sa course totalement inversé à environ 700 mètres du premier point d’impact. La piste est à 400 mètres de là.

En fait, les enquêteurs vont trouver l’avion éparpillé sur plusieurs centaines de mètres. Celui-ci perdait des morceaux au fur et à mesure qu’il passait au travers des arbres. Malgré ce ralentissement qui peut sembler progressif, la cabine est soumise à une décélération supérieure à 100 G. Les occupants sont tous tués sur le coup. Il était 10:39 du matin.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Moteurs du Tupolev
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Train avant et cockpit
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Position finale de l’avion
 

 

Erreurs et violations de l’équipage :
Ce n’est pas un chapitre qu’on trouve habituellement dans les rapports d’accident. Ceux-ci sont généralement très réservés sur les responsabilités. Même si les Russes disent que l’enquête à été faite selon l’Annexe XIII de l’OACI, cet accident ne tombe pas dans le cadre de la dite Convention. Les lettres AC dans OACI sont pour Aviation Civile. Le vol présidentiel était un vol d’Etat réalisé par un appareil militaire. Pour cette raison, ils n’ont pas de problèmes à mettre en avant la responsabilité de l’équipage dans cet accident. Voici ce qu’ils reprochent aux pilotes Polonais :

1 – Les conditions météorologiques du jour étaient inferieures aux minimas du terrain, de l’avion et des pilotes. De plus, ils ont laissé l’avion aller sous la hauteur minimale pour cette approche qui est de 100 mètres. A 100 mètres ils ne voyaient pas la piste et devaient lancer la remise de gaz à cet endroit. Ceci n’a pas été fait.

2 – La descente avait été commencée trop tard. De la sorte, l’avion se retrouvait au-dessus du plan de descente. Au marqueur externe (outer marker) la trajectoire était 120 mètres trop haute. Les pilotes ont du augmenter le taux de descente jusqu’à 1600 pieds par minute. Ce taux a été maintenu tout le long de la trajectoire de descente et même lorsque l’avion est passé sous la hauteur minimale de 100 mètres. Un taux de descente de 1000 à 1200 pieds par minute aurait suffit pour rattraper le plan depuis le marqueur externe.

Comme l’indique le rapport d’accident, un taux de 1600 pieds par minute sous 100 mètres de hauteur n’est même pas acceptable en approche à vue et devient carrément suicidaire quand la visibilité est nulle. Cet écart montre que l’équipage concentrait son attention à l’extérieur du cockpit à la recherche de références visuelles pour trouver la piste. Pendant ces derniers moments, personne ne monitorait réellement les instruments.

3 – Les pilotes n’ont pas remis les gaz en atteignant la hauteur de décision de 100 mètres. Et même quand le radioaltimètre signala une hauteur de 60 mètres, ils ont continué la descente.

4 – A 85 mètres au-dessus du niveau de la piste, l’alerte TAWS « Pull up ! Pull up ! » a retenti pendant 12 secondes sans provoquer de réaction de la part de l’équipage.

5 – Il n’y a pas eu de briefing d’approche et de distribution des taches.

6 – Le taux de descente nécessaire pour garder le plan de descente n’a été ni calculé, ni annoncé par les pilotes.

7 – Les pilotes ont tenté de maintenir un taux de descente au pilote automatique dans un contexte d’approche non-précise ne disposant pas de guidage vertical et donc sans mode VNAV (Navigation Verticale). Dans le cas du Tupolev, les pilotes ont utilisé la fonction de maintient d’assiette pour chercher un taux de descente. Cette technique est lente et peu précise. Les équipages l’utilisent en descente depuis un niveau de croisière là où une grande précision n’est pas recherchée. Par contre, en approche sans VNAV mode seul le maintien manuel du taux de descente permet d’obtenir la précision et la réactivité requises.

Contrôle de la trajectoire : 
Le plan de descente à Smolensk est à 2.40 degrés. Comme l’avion pesait 77 à 78 tonnes lors de l’approche, il devait maintenir une vitesse de 143 nœuds et un taux de descente de 700 pieds par minute. Cependant, comme l’avion volait entre 151 et 162 nœuds avec un vent de dos, la vitesse verticale pour tenir le plan devait être de 800 pieds par minute.

Le Tupolev, descendait en suivant un plan de 5 degrés et un taux de descente de 1600 pieds minutes. La vitesse a donc commencé à augmenter. En même temps, l’auto-manette réduisait les gaz. A terme, les réacteurs étaient au ralenti vol et l’avion pratiquement en vol plané.

Faux calage altimétrique :
Durant l’approche, le navigateur a appuyé sur un bouton qui a passé le calage altimétrique de l’altimètre du commandant de bord à 1013 hPa. L’aiguille de l’altimètre fait un saut vers le haut de 160 mètres. Le commandant de bord ne le remarque pas et ne le commente pas. Cependant, il lui restait encore d’autres alertes de proximité sol comme le TAWS et le radioaltimètre. Le navigateur était peu expérimenté avec seulement 26 heures de vol sur cet appareil.

Pression psychologique :
Les pilotes transportaient le chef de l’Etat et une délégation de dignitaires et de militaires de haut rang. Moins de 4 minutes avant le crash, la porte du cockpit s’était ouverte et une personne entra. C’est très mauvais de perturber une approche par une intrusion intempestive. La personne balança une phrase assassine comme pour donner le ton : « il sera fou [de colère] si… ». C’est peut-être à ce moment que le commandant de bord décida qu’il ira sous l’altitude minimale pour tenter le tout pour le tout.

Sans l’arbre :
Les pilotes s’étaient mis dans une situation depuis laquelle il est impossible de prospérer. Quand le commandant de bord a vu le sol, il a tiré de toutes ses forces sur le manche. L’angle d’attaque augmenta de plus de 3 degrés par seconde. Au moment où l’aile gauche toucha le bouleau, le Tupolev était à la limite du decrochage. Même sans l’impact avec cet arbre, l’appareil aurait décroché une à deux secondes plus tard tout au plus. L’accident était de toute manière inévitable.

Personnes non attachées :
Le président et ses gardes du corps étaient assis à l’arrière de l’appareil et attachés à leurs sièges. Au milieu, il y a la majorité des membres de la délégation et ils étaient attachés. Plus en avant encore, il y avait les militaires les plus gradés. Ces derniers n’utilisaient pas leur ceinture de sécurité. Quand l’avion se retourna après l’impact avec le boulot, ils tombèrent sur le toit de la cabine. C’est de cet endroit qu’ils vécurent le reste de l’accident. Ils se trouvèrent à l’épicentre de destruction de la cellule et leurs corps furent littéralement broyés en même temps que se déchiquetait le métal.

L’incident de 2008 :
On peut dire que le président polonais a signé son arrêt de mort en aout 2008. A cette époque, il n’avait pas hésité à traduire devant une Cour Martiale un pilote qui avait refusé une destination pour des raisons de sécurité.

Le 12 aout 2008, le Tupolev 154M de la présidence transportait le président de la Pologne, le président de la Lituanie, le président de l’Ukraine ainsi que les premiers ministres d’Estonie et de Lettonie. Pardonnez du peu.

En vol, le président et le commandant des forces armées avaient demandé au commandant de bord de se dérouter sur Tbilissi en Géorgie. Le commandant de bord refusa parce qu’il n’y avait pas de cartes à bord pour cet aéroport et que les conditions opérationnelles ne permettaient pas de planifier ce vol en des conditions de sécurité acceptables. Malgré les pressions de la part du président Lech Kaczynski et de du chef de l’armée de l’air qui allèrent jusqu’à lui donner un ordre écrit, le commandant de bord resta inflexible et posa à la destination initialement planifiée.

Le commandant de bord fut retiré des équipages présidentiels et traduit devant une Cour Martiale. Son copilote, un caractère plus docile, fut promu commandant de bord. Le navigateur passa sur le siège de droite en tant que copilote. C’est eux qui écrasèrent le Tupolev 154 à Smolensk.

Au moment du crash, le chef de l’armée de l’air était debout dans le cockpit à faire pression sur l’équipage pour atterrir à tout prix. Même alcoolisé comme il était, il eut juste le temps d’apprendre une leçon qui déjà ne lui servait plus à rien.

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Cockpit TU154M
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Cockpit TU154M
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
Enregistreur technique QAR. Aide les enqueteurs quand il est retrouve dans un etat exploitable
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
CVR du Tuplev presidentiel
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
CVR du Tuplev presidentiel – La bande est encore a sa place
 

 

 

Crash TU154 - Lech Kaczynski
FDR, enregistre 25 heures de parametres de vol. Trouve en bon etat.
 



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