Circulaire consultative (CC)

Décrochage, conformité

Dossier N° : 5009-6-523 CC N° : 523-002
SGDDI N° : 530102-V3 Édition N° : 01
Direction d'émission : Certification des aéronefs Date d'entrée en vigueur : 2004-12-01

1.0 Introduction

1.1 Objet
1.1 Directives d'applicabilité
1.2 Description des changements
1.3 Abrogation

2.0 Références

2.1 Documents de référence
2.2 Document annulé

3.0 Contexte

4.0 Définitions

5.0 Discussion et méthodes acceptables

5.1 Dans le cas d'avions
5.2 Contrôlabilité et manouvrabilité (section 523.143)
5.3 Démonstration de décrochage
5.4 Avertissement de décrochage (section 523.207)
5.5 Points relatifs à la conception du système de protection contre le décrochage

6.0 Ressource à l'administraion centrale

1.0 Introduction

1.1 Objet

La présente Circulaire consultative (CC) a pour objet de fournir des indications sur des moyens acceptables parmi d'autres de montrer que les exigences du chapitre 523 du Manuel de navigabilité (MN) traitant du décrochage des avions de la catégorie navette sont bien respectées. Comme tous les autres documents consultatifs, la présente circulaire ne renferme aucune obligation, et elle ne fait pas partie de la réglementation. En tant que document de référence, la présente circulaire vise à offrir un moyen de satisfaire aux normes en vigueur. Tout postulant qui désire se conformer aux exigences du chapitre 523 du MN peut décider d'utiliser une autre méthode pourvue que celle-ci ait été jugée acceptable par le ministère des Transports. Ainsi, le verbe "devoir" employé sous une forme ou sous une autre dans la présente circulaire ne s'adresse qu'au demandeur qui a choisi de suivre intégralement la méthode proposée ici.

1.1 Directives d'applicabilité;

Le document présent s'applique à tout le personnel de Transports Canada, aux délégués ainsi qu'à l'industrie.

1.2 Description des changements

Le document présent, anciennement connu sous le nom de AMA no 523/1A, est publié de nouveau comme CC. Sauf pour quelques modifications mineures d'ordre rédactionnel, le contenu demeure le même.

1.3 Abrogation

Le document présent ne comporte pas de clause abrogatoire. Par contre il sera revu périodiquement afin de s'assurer de la pertinence de son contenu.

2.0 Références

2.1 Documents de référence

Le document de référence suivant est destiné à être utilisé conjointement avec le document présent :

Chapitre 523 du Manuel de navigabilité (MN) - Avions des catégories normale, utilitaire, acrobatique et navette.

2.2 Document annulé

À partir de la date d'entrée en vigueur du document présent, l'AMA no 523/1A en date du 8 novembre 1999 est annulée.

3.0 Contexte

La présente circulaire, accompagnée des modificatifs aux exigences de navigabilité pertinentes publiées au chapitre 523, constitue les exigences de Transports Canada en matière de démonstration des décrochages, de systèmes avertisseurs de décrochage et de systèmes indicateurs de décrochage.

4.0 Définitions

Le "système de protection contre le décrochage" comprend les éléments du système avertisseur de décrochage et ceux du système indicateur de décrochage. (Stall protection system).

Le "système avertisseur de décrochage" est un système qui prévient de l'imminence d'un décrochage et qui comprend tous les éléments reliés aux fonctions tactiles, visuelles ou sonores et faisant partie de ces fonctions. (Stall warning system).

Le "système indicateur de décrochage" est un système qui se met en marche au moment du décrochage et qui comprend tous les éléments pertinents reliés au dispositif de fonctionnement de commandes automatiques (par exemple, le pousseur de manche), ainsi que toute indication tactile, visuelle ou sonore. (Stall indication system).

5.0 Discussion et méthodes acceptables

5.1 Dans le cas d'avions

Équipés de système avertisseur de décrochage ou de systèmes indicateurs de décrochage ou des deux, une démonstration du bon fonctionnement de ces systèmes devra être effectuée à une altitude se rapprochant de l'altitude maximale homologuée (voir les paragraphes 5.3 et 5.4).

5.2 Contrôlabilité et manouvrabilité (section 523.143)

Afin de démontrer la conformité aux exigences de la section 523.143, il faut démontrer que l'avion possède des qualités minimales de manoeuvrabilité aux vitesses de référence fixées par le postulant. Les facteurs de charge normaux minimaux exigés au début de l'avertissement de décrochage se trouvent au tableau 1. Le facteur de charge obtenu au début de l'avertissement de décrochage peut être corrigé, à l'aide de méthodes reconnues, pour de petits écarts par rapport aux vitesses de référence spécifiées. L'avion devra être compensé à la vitesse spécifiée. Habituellement, seuls les essais à la masse maximale au décollage et à la masse maximale à l'atterrissage (le cas échéant), avec centrage avant contexte, sont effectués.

Tableau 1 : Facteur de charge normal minimal (N) au début de l'avertissement de décrochage

Configuration

Facteur de charge (n)

Vitesse

Puissance ou poussée

Décollage
(moteur coupé)
1.15 V2 Moteur critique au ralenti. Le ou les autres moteurs réglés à la puissance de décollage à pente de montée réduite.*
Décollage 1.31 **V2 XX Tout réglage entre la puissance nécessaire au vol en palier et la puissance de décollage sur tous les moteurs *.
En route
(moteur coupé)
1.31 Vfinale Moteur critique au ralenti. Les autres moteurs réglés entre la puissance nécessaire au vol en palier et la puissance maximale continue.*
Atterrissage
(tous les moteurs)
1.31 Vref Tout réglage entre la puissance nécessaire au vol en palier et la puissance nécessaire à une trajectoire de descente de 3 degrés.
* Ne doit pas dépasser la puissance ou la poussée disponible pour un décollage avec pente de montée réduite.
** V2 + XX Vitesse de sécurité avec tous les moteurs


5.3 Démonstration de décrochage

Dans le cas d'avions munis de systèmes indicateurs de décrochage, une démonstration du bon fonctionnement de ce système indicateur devra être effectuée à l'altitude de vol maximal homologué, à moins qu'un décrochage normal ne se produise avant le déclenchement du système indicateur de décrochage.

5.4 Avertissement de décrochage (section 523.207)

Un avertissement de décrochage facilement reconnaissable dans des conditions attendues de vol prévu doit être fourni suffisamment tôt au pilote de façon qu'il puisse prévenir tout décrochage intempestif. Un tel avertissement ne doit pas présenter aucun risque de mauvaise interprétation ou de confusion avec tout autre avertissement.

(a) Si l'avertissement de décrochage est produit par des moyens artificiels, une démonstration du bon fonctionnement du système avertisseur de décrochage devra être effectuée à une altitude voisine de l'altitude maximale homologuée, à moins que les qualités aérodynamiques intrinsèques de l'avion avant le déclenchement du système avertisseur de décrochage ne démontrent que les conditions du paragraphe 523.207 a) sont respectées.
 
(b) Le dispositif artificiel avertisseur de décrochage dont il est question au paragraphe 523.207 b) doit être capable de fournir à l'équipage de conduite un avertissement sonore facilement reconnaissable. Cette exigence établit donc que, à la suite de l'arrivée des nouveaux systèmes de commandes de vol automatiques, un vibreur de manche ayant seulement des caractéristiques tactiles ne fournit plus un avertissement suffisamment clair et distinct. On pourra accepter un dispositif tactile ayant des caractéristiques sonores convenables.
 
(c) Voici les conditions d'exploitation à prendre en considération lors de l'étude avant acceptation des caractéristiques sonores d'un système avertisseur de décrochage :
 
(i) le port, par les pilotes, de casques d'écoute de bonne qualité atténuant les bruits ambiants;
 
(ii) la charge de travail des pilotes, savoir la surveillance des radios et des aides à la navigation ou d'approche, les exposés entre membres d'équipage (durant l'étude, il devrait y avoir en permanence des signaux sonores à un volume normal);
 
(iii) la présence d'autres alarmes sonores telles que l'avertisseur du train d'atterrissage;
 
(iv) toute autre source de distraction de l'équipage de conduite, en fonction du type d'avertisseur étudié (par exemple, bruit dans les gaines de conditionnement d'air ou bruit de ventilateur).
 
(d) En plus des exigences relatives aux décélérations au début du décrochage en vol rectiligne et en virage dont il est question aux sections 523.201 et 523.203, il faut démontrer que l'avertisseur de décrochage est capable de se déclencher assez tout dans des conditions d'entrée plus rapides de façon à prévenir tout décrochage intempestif. Voici une méthode acceptable :
 
(i) aux fins de la présente démonstration, l'expression "assez tôt" s'entend d'un laps de temps suffisant pour qu'il n'y ait aucun décrochage intempestif, sous réserve que le pilote prenne les mesures correctives (rétablissement) une seconde après le début de l'avertissement clair et net survenu au cours de la manouvre décrite au paragraphe (ii) exécutée dans les conditions suivantes :
 
1) le centrage est le plus défavorable possible;
 
2) le système avertisseur de décrochage et, le cas échéant, le système indicateur de décrochage sot réglés de façon que le laps de temps entre l'avertissement et le décrochage soit le plus court possible;
 
3) les volets sont réglés de la façon la plus défavorable possible, y compris au maximum de la position asymétrique tolérée si un tel réglage asymétrique peut produire des effets néfastes appréciables.
 
(ii) la mise en décrochage doit se faire au cours d'un virage en décélération, dans les configurations précisées au tableau 2, à un facteur de charge au début de l'avertissement de décrochage qui ne soit pas inférieur à 1,5 g ou qui corresponde à celui jugé approprié, compte tenu du type d'aéronef, selon la plus élevée de ces deux valeurs;
 
(iii) les décélérations exigées à l'entrée sont d'environ un noud par seconde dans la cas de manoeuvres normales; les décélérations adaptées à chaque type d'avion sont plus élevées dans le cas d'autres manoeuvres, mais elles ne doivent pas être inférieures à trois nouds par seconde. Il est permis de faire de petites corrections de poussée ou de puissance pour contrôler la décélération à l'entrée;
 
(iv) dans le cas d'avions munis d'un système avertisseur de décrochage, la décélération à l'entrée sera telle qu'elle permettra de vérifier toute erreur du système due aux variations de l'angle d'attaque;
 
(v) une fois que le facteur de charge et la décélération à l'entrée ont été atteints, ils devront être maintenus jusqu'à ce que le rétablissement soit amorcé (avertissement plus une seconde).

Tableau 2 : Essais portant sur les délais d'avertissement de décrochage

Configuration de l'avion*

Masse totale

Vitesse de compensation

Poussée ou puissance de compensation

Décollage Masse maximale au décollage 1,4VS Réglage symétrique pour un décollage avec pente de montée réduite.
Croisière Masse maximale en altitude 1,4VS Réglage symétrique pour le vol en palier
Approche Masse maximale à l'atterrissage 1,4VS Réglage symétrique pour le vol en palier.
Atterrissage Masse maximale à l'atterrissage 1,4VS Réglage symétrique utilisé pour l'approche finale lors du calcul de la distance d'atterrissage.
* Les configurations indiquées doivent également comprendre la sortie des dispositifs générateurs de portance ou de traînée qui sont autorisés dans le manuel de vol de l'avion.


5.5 Points relatifs à la conception du système de protection contre le décrochage

(a) Conception du système 
 
(i) Armement et neutralisation 
 
1) Dans le cas des avions dotés d'un pousseur de manche (à savoir un dispositif qui modifie les caractéristiques de décrochage en exerçant sur le manche une soudaine et importante force vers l'avant lorsque l'avion est à un angle d'attaque inférieur, égal ou supérieur à celui correspondant à un décrochage aérodynamique), le système faisant fonctionner le dispositif devrait être conçu de façon à être armé automatiquement et à le rester dans toute configuration pour laquelle il est obligatoire que le système respecte les exigences en matière de décrochage; toutefois, il est permis que le système soit neutralisé automatiquement aux vitesses aérodynamiques égales ou supérieures à celles pour lesquelles le risque de décrochage résultant de perturbations atmosphériques est extrêmement rare (p. ex une rafale de 66 pi/sec), auquel cas le système devrait être automatiquement réarmé lorsque la vitesse aérodynamique retombe au-dessous de telles vitesses.
 
Remarque 1 :
 
Bien qu'il soit souhaitable qu'il y ait protection totale contre le décrochage dès le déjaugeage, il serait normalement jugé acceptable qu'un pousseur de manche ne réagisse à la rotation au décollage, en général pendant 5 à 10 secondes. De plus, il a déjà été jugé acceptable que le pousseur de manche ne réagisse pas au-dessous d'une hauteur radioaltimétrique spécifiée de 400 pieds, fondée sur les caractéristiques de décrochage aérodynamique de l'aéronef concerné et sur la philosophie inhérente à la conception du pousseur de manche installé à bord.
 
Remarque 2 :
 
Bien qu'une absence de réaction similaire du vibreur de manche pour toute autre phase pourrait normalement être acceptable, l'absence de réaction du vibreur de manche comme tel n'est généralement pas acceptable, sauf aux basses vitesses pendant la course au décollage lorsqu'il se pourrait que les détecteurs d'angle d'attaque ne soient pas alignés correctement.
 
2) Il devrait y avoir un moyen de neutraliser le système, et les pilotes devraient pouvoir le sélectionner facilement. Il devrait être utilisable en tout temps et il devrait être capable d'empêcher le système d'envoyer des ordres au système de contrôle longitudinal et de supprimer tout ordre déjà envoyé (qu'il s'agisse d'une panne ou du fonctionnement normal du système). D'autres moyens de bloquer en permanence la fonction du pousseur de manche en cas de panne du système sont acceptables pourvu que ces moyens ne soient pas sujets à une mise en marche intempestive.
 
(ii) Pannes et mauvais fonctionnements
 
1) Le système devrait être conçu de façon qu'il soit possible de montrer qu'il répond aux exigences des alinéas (2) et (3). Pour ce faire, il faudrait procéder à des analyses des pannes et de la fiabilité du système et de ses composants en se fondant sur les principes énoncés dans le document AC 25.1309-1A de la FAA.
 
Remarque :
 
En ce qui a trait au fonctionnement intempestif dont il est question à l'alinéa (3), si les pannes ne sont critiques que pendant une période précise du vol, il faut faire la moyenne du danger par rapport à la totalité du temps de vol moyen prévu.
 
2) Panne de fonctionnement - La probabilité d'une panne de fonctionnement du dispositif devrait être de l'ordre de 10-4 ou moins, à moins qu'il soit démontré que les caractéristiques de décrochage sans pousseur de manche ne sont pas dangereuses, auquel cas la probabilité de panne devrait être de l'ordre de 10-3 ou moins. De plus, la probabilité d'une panne de l'avertisseur de décrochage combinée au pousseur de manche devrait être de l'ordre de 10-7 ou moins. Lors d'une évaluation, on devrait prendre en compte les pannes et les combinaisons de panne potentielles.
 
Remarque :
 
La norme de fiabilité prévue à l'alinéa (2) est le minimum nécessaire pour garantir un niveau de protection suffisant en cas de décrochage intempestif. La norme de protection exigée en cas de décrochage délibéré (p. ex. Dans le cadre d'essais en vol et de formation au pilotage), y compris la tolérance aux pannes du système ainsi que toute instrumentation, inspection et procédure d'exploitation supplémentaires, devrait faire l'objet d'un agrément.
 
3) Fonctionnement intempestif
 
(A) Pour que l'équipage fasse confiance au système, l'expérience a montré qu'il fallait que :
 
(1) aucune panne simple ne se traduise par un fonctionnement intempestif du pousseur de manche; et
 
(2) la probabilité d'un fonctionnement intempestif, quelle qu'en soit la cause, ne dépasse pas 10-5 par heure.
 
(B) La probabilité d'un fonctionnement intempestif ne devrait pas dépasser pas 10-7 par heure si, une fois pris en compte les mesures correctives du pilote, cela va se traduire par une accélération totale normale de l'avion devenant négative ou par le dépassement de la charge limite nominale d'une partie de la structure de l'avion.
 
(C) La probabilité d'un fonctionnement intempestif ne devrait pas dépasser pas 10-9 par heure si, une fois pris en compte les mesures correctives du pilote, cela va se traduire par le dépassement de la charge ultime d'une partie de la structure de l'avion.
 
(D) La probabilité d'un fonctionnement intempestif ne devrait pas dépasser pas 10-9 par heure si, une fois pris en compte les mesures correctives du pilote, cela va se traduire par un contact catastrophique avec le sol pendant le décollage et l'atterrissage.
 
Remarque aux points (B), (C) et (D) :
 
Aux régimes de vol associé à la montée, à la croisière et à la descente, il ne faudrait pas supposer que les mesures correctives puissent être prises par le pilote moins de 3 secondes après que le fonctionnement intempestif a été identifié. En approche finale, ce minimum peut être réduit à 1 seconde.
 
(iii) Dispositifs indicateurs et avertisseurs
 
1) Un avertissement devrait être fourni pour indiquer que le système (y compris le pousseur de manche lui-même) est en panne. Dans la mesure du possible, cet avertissement devrait englober tous les modes de panne du système.
 
Remarque 1 :
 
En cas de panne du système du pousseur de manche, l'apparition d'un voyant ambre et du voyant d'avertissement principal peut être acceptable. Le bon fonctionnement du pousseur de manche ne devrait en aucun cas provoquer une telle indication.
 
Remarque 2 :
 
En plus du pousseur de manche, il est acceptable de disposer de dispositifs sonores (p. ex. un Klaxon) et d'indications (p. ex. des voyants annonciateurs discrets) pour monter que le point de déclenchement du pousseur a été atteint.
 
2) Une indication claire et distincte devrait être donnée et devrait persister pour montrer que le moyen de neutralisation du système exigé à l'alinéa (i)(2) est entré en fonction.
 
(b) Caractéristiques de manouvrabilité
 
(i) Le fonctionnement du dispositif, pendant un décrochage en vol rectiligne et en virage, devrait être tel que l'avion disposant du système fonctionnant normalement respecte toutes les exigences en matière de décrochage, ce qui comprend les essais prévus dans la présente CC.
 
(ii) Le système devrait être conçu de façon telle que, en cas de turbulence en vol pouvant atteindre le niveau le plus violent raisonnablement envisageable, il y ait peu de risque que le système se mette en marche, compliquant ainsi singulièrement le pilotage dans de telles conditions.
 
(iii) Le fonctionnement du dispositif devrait avoir pour effet de réduire de beaucoup l'angle d'attaque par rapport à celui de décrochage afin de rendre improbable tout retour intempestif à une situation de décrochage.
 
(iv) Les caractéristiques du pousseur de manche devraient être telles qu'il soit peu probable qu'un membre de l'équipage de conduite puisse en empêcher ou en retarder le fonctionnement.
 
Remarque :
 
Les exigences en matière de force à exercer sur le manche, de taux d'application et de déplacement du manche seront fonction des caractéristiques de décrochage et de force à exercer sur le manche de chaque avion, mais il a été admis qu'une force de l'ordre de 50 à 80 livres applicable quasiment instantanément répondait à cette caractéristique.
 
(v) Le fonctionnement normal du pousseur de manche pendant un décrochage ne devrait pas se traduire par une accélération totale normale de l'avion devenant négative ni par le dépassement de la charge limite nominale d'une partie de la structure de l'avion.
 
(vi) La manouvrabilité longitudinale de l'avion pendant des manouvres raisonnablement stables, à toutes les vitesses qui seront probablement celles de l'avion en exploitation normale, devrait être essentiellement la même que celle que l'on pourrait s'attendre à retrouver à vitesse identique sur un avion doté de caractéristiques de décrochage conventionnelles (autrement dit, la manoeuvrabilité ne devrait pas tomber sous la normale à cause des caractéristiques de fonctionnement du système).
 
(c) Tolérances du système
 
Des essais en vol permettant de déterminer les vitesses de décrochage en vertu de l'article 525.103 du MN peuvent être effectués, le système réglé de manière à fonctionner à l'angle d'attaque nominal dans une étroite plage nominale acceptable (p. ex. Correspondant à +1 noud). Les essais en vol servant à déterminer les caractéristiques de décrochage devraient être effectués avec le système réglé à la limite supérieure de la tolérance de l'angle d'attaque.

6.0 Ressource à l'administration centrale

Pour obtenir plus de renseignements veuillez communiquer avec :

Coordinateur des politiques et des normes (AARDH/P)
Téléphone : (613) 990-3923
Télécopieur : (613) 996-9178
Courriel : AARDH-P@tc.gc.ca

Chef, Normes réglementaires
Direction de la Certification des aéronefs

Original signé par Maher Khouzam

Maher Khouzam

 

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