mercredi 19 juillet 2017

Aeroméxico 945 - Pilotes en manque d'attention

Le DC-10 d'Aéromexico impliqué dans l'incident (XA-DUH)
Le pilote automatique est une petite merveille de technologie, capable de faire voler un Jumbo Jet et ses 300 passagers d'un Point A à un Point B. Les pilotes entrent les coordonnées, le taux de montée ou de descente, la vitesse à maintenir et voilà; on peut faire le tour du monde (quoique...). Cependant, mal utilisé et/ou mal programmé par les membres du cockpit, le pilote automatique peut être la cause de nombreuses situations sensibles: la perte de contrôle en fait partie.

Sur le McDonnell Douglas DC-10, il y a deux modes pour le pilote automatique: un mode pour la navigation verticale et un autre pour les auto-manettes. L'auto-manette gère la puissance des moteurs; le système peut soit maintenir un régime fixe soit ajuster la poussée des moteurs pour maintenir une vitesse constante. De son côté, le mode de navigation verticale contrôle l'assiette à cabré de l'avion; à la demande des pilotes, le système peut soit maintenir un taux de montée constant soit une vitesse constante. Autrement dit, les deux modes peuvent maintenir la vitesse, en théorie; mais en pratique, seul l'un ou l'autre des systèmes peut efficacement contrôler la vitesse de l'appareil, jamais les deux en même temps. Une question se pose: "Que se passe-t-il si on enclenche les deux en même temps?"

La réponse à cette question, les pilotes du vol Aéromexico 945 vont l'apprendre à leurs dépends, en ce 11 Novembre 1979. Ce DC-10-30, immatriculé XA-DUH, fait la liaison transatlantique entre Francfort (à l'époque en RFA) et Mexico City, avec une escale à Miami. C'est un vol de nuit pour les 311 personnes qui voyagent à bord du Jumbo zébré par la peinture orange, caractéristique de l'entreprise. Ce soir, c'est le commandant de bord qui pilote l'avion, littéralement: en effet, il a choisi le pilotage en manuel pour commencer ce vol, en maintenant une vitesse de 282 noeuds (522 KM/H) donnée par le contrôle aérien allemand. Au passage des 10,000 pieds (environ 3,000 mètres), il enclenche le pilote automatique en mode de navigation verticale, lui ordonnant de maintenir une vitesse constante. Cette vitesse de référence est fixée à 320 noeuds (592 KM/H) avec un taux de montée à 1,200 pieds (365 mètres) par minute (ce qui représente un fort cabrage), avec mise en palier à 31,000 pieds (9,400 mètres).

Cependant, pour une raison inconnue des enquêteurs, le commandant de bord demande aux auto-manettes de maintenir une vitesse constante. Deux modes qui tentent de maintenir une vitesse: le pilote automatique du DC-10 n'est pas conçu pour fonctionner ainsi. Du coup, le pilote automatique passe en maintien de vitesse verticale et les auto-manettes en maintien de vitesse indiquée: autrement dit, le XA-DUH va opérer un taux de montée de 365 mètres/min et maintenir ses 592 KM/H de vitesse, ce qui n'est pas faisable. Plus l'appareil monte, plus le taux de montée est difficile à tenir et la puissance des moteurs s'amoindrie en altitude: les auto-manettes avancent les gaz progressivement, jusqu'au régime maximum de poussée; pour ne rien arranger, l'appareil est cabré depuis le décollage. Ce cocktail détonant empêche l'énorme DC-10 d’accélérer correctement. Mieux, la vitesse commence à partir en arrière. L'avion passe le niveau de vol 250 (25,000 pieds, soit 7,620 mètres) avec une vitesse de 318 noeuds (589 KM/H), mais la vitesse chute rapidement; seulement 4 minutes plus tard, elle s'effondre à 226 noeuds (418 KM/H). C'est bien trop peu pour maintenir le taux de montée demandé, pourtant, le pilote automatique continue de tirer sur le manche pour atteindre les 9,400 mètres demandés; l'ordinateur est programmé de cette façon, il va aller chercher son altitude, malgré la basse vitesse, quitte à faire décrocher le Jumbo. 

Les dégâts sur l'empennage horizontal gauche...

Pourquoi les pilotes ne font rien? Bonne question... La réponse est simple, ils sont ailleurs: les pilotes font tout simplement autre chose (sont-ils fatigués?), et ils ont laissé le pilote automatique faire voler l'avion, sans aucune assistance. Ils ont totalement confiance, et ils semblent ne pas prêter grande attention à la dégringolade de la vitesse et au fort cabré du DC-10. En vérité, il y a urgence, le décrochage est tout proche.

Alors que le vol 945 atteint les 30,000 pieds (9,100 mètres), et qu'il passe au-dessus du Luxembourg, l'avion entre en buffeting: le buffeting n'est rien de moins que les vibrations annonciatrices que l'appareil va décrocher, il lui manque la portance nécessaire pour rester en vol, et il va tomber du ciel. Les pilotes semblent soudain revenir à eux, mais ils vont commettre une première erreur: ils commencent à chercher la source des vibrations alors que leur DC-10 est en très mauvaise posture; avec un peu plus d'attention, ils sauraient qu'ils sont au bord de l'abysse et auraient corrigés la situation immédiatement. Survient alors la deuxième erreur: ils pensent avoir trouvé la source du problème; pour eux, le moteur 3 (celui sous l'aile droite) est en train d'avoir un pompage (définition disponible en bas de cet article, avant les sources). Le commandant de bord prend la décision de mettre le moteur au ralenti, et il recule la manette des gaz. La vitesse s'effondre, le stick-shaker s'active: la vitesse de décrochage est de 203 noeuds (376 KM/H), or, le XA-DUH atteint la vitesse de... 173 noeuds (320 KM/H). Cette fois, ça y est, le DC-10 orange et métal commence sa chute, tombant comme une pierre.

Le taux de chute atteint les 15,000 pieds par minute (4,752 mètres); à cette cadence, l'avion va s'écraser d'ici une minute et demie ou deux dans la campagne boisée du Luxembourg tuant toutes les personnes à bord si personne ne fait quelque chose pour stopper la chute libre. Les passagers sentent qu'il y a un problème, et la sensation n'est pas agréable: ils sont tirés vers le haut et sont ballottés violemment. Le DC-10 s'incline en effet de gauche à droite, le mouvement sur ce dernier côté est amplifié parce que le moteur sous cette aile est, pour rappel, en ralenti; heureusement, l'appareil ne se retourne pas sur le dos. L'altimètre défile: 27,000, 25,000, 23,000... Une longue minute s'écoule, et enfin, les pilotes se rendent compte que leur avion décroche et qu'il faut faire quelque chose. Arrive la troisième erreur: les pilotes tirent sur leurs manches. Dans une situation de décrochage, il faut gagner de la vitesse pour en sortir. Pour se faire, il faut pousser sur le manche et appliquer la poussée maximum. En tirant sur le manche, on va accentuer et aggravé le problème, ce qui peut être fatal (les cas sont nombreux, je ne mentionnerai que l'AF447). L'altimètre continue: 22,000, 21,000...

... et ceux sur le droit. Identique.

Enfin le commandant de l'Aéromexico 945 pousse sur le manche et l'avion plonge. La vitesse passe au-dessus des 376 KM/H et les pilotes stabilisent le DC-10 au niveau 190 (19,000 pieds, soit 5791 mètres). L'appareil a perdu 3,300 mètres en même pas une minute. Les passagers furent rudement secoués et il faut inspecter l'avion pour voir des quelconques dommages; il faut se poser d'urgence sur un aéroport proche, qu'il soit au Luxembourg ou en France. Cependant, il y a une prise de décision étrange: plutôt que de se poser à Madrid-Barajas (un aéroport international avec des installations équipées et des services de secours), comme le souhaitaient les trois hommes, ils changent d'avis, remontent à leur altitude de croisière et ils poursuivent leur vol jusqu'à Miami. Une fois le DC-10 posé et les passagers descendus, les pilotes font le tour de l'avion: les gouvernes de profondeurs ont été amputées de 2 mètres. Heureusement que les dégâts ne se sont pas aggravés au cours du vol transatlantique.

L'équipage s'est fait piégé par un pilote automatique mal programmé par le-dit équipage. L'histoire s'est bien terminée pour le vol 945, mais le drame n'était pas loin. Quelques 35 ans plus tard, les pilotes d'un Airbus A320 d'AirAsia perdirent le contrôle de leur appareil et s'écrasèrent en Mer de Java tuant tous le monde à bord: on découvrit que le pilote débrancha des breakers laissant le jeune co-pilote faire voler l'avion; ce dernier, pris de court, tira de toutes ses forces sur le joystick, faisant décrocher l'A320. Le pilote automatique s'est débranché en même temps que le commandant de bord tira les breakers. Aujourd'hui, certains s'inquiètent que les pilotes ne savent plus faire voler leur avion, le laissant entièrement au pilote automatique, et lorsque celui-ci se déconnecte pour X raisons, les pilotes sont démunis. Je vous laisse méditer sur la question, ainsi que celle-ci: "Si l'incident du vol Aéromexico se produisait aujourd'hui, les pilotes auraient-ils réussi à récupérer la situation?"

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Définition d'un pompage:
Lors d'un décrochage, il n'y a pas que les ailes qui perdent leurs portances, les compresseurs des moteurs aussi, subissent un phénomène du même type. Lorsque l'avion à un angle d’incidence très prononcé (le fameux cabré, à savoir, le nez pointant vers le ciel), un moteur, même en puissance maximum, va très peu accélérer. A haute altitude, il va avoir du mal à respirer, cherchant désespérément de l'air pour s'approvisionner et faire tourner les ailettes des compresseurs. Arrive alors, le pompage: l'air présent dans la partie "haute pression" du compresseur (à la sortie, générant la poussée nécessaire) va se vider dans la partie "basse pression" (à l'entrée); en d'autres termes, le moteur crache et le compresseur se met à entrer en résonance. Dans ce cas précis, le moteur produit des bruits sourds caractéristiques, car ressemblants à ceux d'un coup de canon. Dans les cas extrêmes, les ailettes du compresseur peuvent se briser, causant la destruction et l'arrêt du moteur (comme avec le Scandinavian 751 ou le British Midland 92)


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Sources:
- SécuritéAérienne: Perte de Contrôle sur Aéromexico 945

- Rapport du NTSB sur l'Incident (Anglais, Format PDF)

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