Opérations de vol

Ligne hiérarchique floue

Résumé du rapport ERA11FA182 du National Transportation Safety Board (NTSB).

Au début de 2011, un homme d’affaires influent de Toronto, bâtisseur et leader de sa communauté, a perdu la vie dans un accident d’aviation survenu dans la partie nord-est des États-Unis. Désigné dans le rapport du NTSB sous le qualificatif de « passager titulaire d’une licence de pilote », l’homme d’affaires effectuait un vol de retour depuis Halifax à destination de Toronto à bord de son propre appareil, un Diamond DA-40, dont il avait confié les commandes à un pilote professionnel engagé pour ce vol. L’itinéraire prévu devait suivre un trajet très fréquenté entre les Maritimes et le sud de l’Ontario ou du Québec, au-dessus de la région montagneuse peu peuplée dans l’État du Maine. Même un appareil de technologie avancée et la ferme volonté des pilotes de rentrer à la maison n’étaient pas de taille à vaincre les terribles conditions météorologiques qui les attendaient en route. Il incombe aux lecteurs de tirer leurs propres conclusions et leçons de ce récit.

Déroulement du vol

Le 7 mars 2011, vers 13 h 45 HNE, un Diamond DA-40 immatriculé au Canada a été lourdement endommagé lorsqu’il s’est écrasé dans une zone boisée à proximité d’Allagash dans l’État du Maine. Le pilote professionnel certifié a subi des blessures graves et le passager titulaire d’une licence de pilote privé a été mortellement blessé. Des conditions météorologiques de vol aux instruments prévalaient au moment de l’événement et un plan de vol IFR avait été déposé pour le vol de l’aéroport international d’Halifax (CYHZ), Nouvelle-Écosse, à l’aéroport international Jean-Lesage de Québec (CYQB), Québec.

Selon le témoignage du commandant de bord (CdB), le matin de l’accident, il a étudié les conditions météorologiques en compagnie du passager titulaire d’une licence de pilote (PTLP). Il a conclu qu’il était impossible de se rendre à la destination finale [l’aéroport de Toronto/Buttonville (CYKZ)] à cause de la zone de basse pression présente sur la route. Le CdB a décidé d’attendre jusqu’à midi avant de réévaluer les options. À midi, le CdB a déterminé que la zone de basse pression se déplacerait le lendemain vers la région d’Halifax. Les pilotes ont décidé de quitter Halifax à destination de l’aéroport de Saint John (CYSJ), Nouveau-Brunswick, pour y attendre que les conditions s’améliorent avec le passage du front. Ils ont estimé que cette solution accélérerait le retour à CYKZ.

Le CdB a appelé la station d’information de vol (FSS) de l’aéroport international de London (CYXU) pour déposer son plan de vol. Lorsque la FSS a demandé au pilote s’il souhaitait recevoir un exposé météorologique et les avis aux navigants (NOTAM), ce dernier a refusé. L’appareil a quitté l’aéroport d’Halifax dans des conditions de vol aux instruments et a atteint une altitude de croisière de 6 000 pi. Le CdB a déclaré qu’au départ d’Halifax il pleuvait et qu’il y avait des vents de travers. Il se souvient d’avoir reçu l’autorisation de voler directement jusqu’au VOR de Saint John.

Le CdB a déclaré qu’ils surveillaient de près la météo pendant le vol et que l’imagerie radar de la météo affichait surtout des zones de pluie. Il s’est souvenu que les conditions météorologiques étaient meilleures que prévu et qu’il pleuvait de nouveau à l’approche du VOR de Saint John. Le PTLP a demandé au CdB la possibilité de poursuivre le vol jusqu’à CYQB puisque le message d'observation météorologique régulière pour l'aviation (METAR) et la prévision d’aérodrome (TAF) semblaient favorables. Le CdB a examiné les METAR et les TAF en vigueur pour la zone, qui signalaient des plafonds bas et des visibilités réduites dans la neige. Le CdB a déclaré que les conditions météorologiques semblaient être plus favorables à CYQB et c’est pourquoi il a déposé auprès du centre de contrôle de Moncton un nouveau plan de vol avec CYQB comme destination, une altitude de croisière de 6 000 pi et l’aéroport de Saint-Georges (CYSG), Québec, comme nouvel aéroport de dégagement. Pendant qu’ils survolaient le VOR de Saint John, les pilotes ont noté qu’il faisait +6°C. Le vol s’est poursuivi dans la zone où l’imagerie radar de la météo affichait de la pluie. L’écran d’affichage multifonction indiquait un niveau de congélation à 6 000 pi AGL droit devant et une autre zone plus loin devant où la congélation commençait à 4 000 pi AGL.

Pendant le vol, le PTLP a informé le CdB de la formation de givrage sur l’aile gauche, et le CdB a observé le même phénomène sur l’aile droite. Le CdB a décrit que l’accumulation n’était pas plus épaisse qu’une pièce de cinq cents. Le CdB a demandé au PTLP la température extérieure et ce dernier a répondu qu’il faisait alors +1°C. Ils ont ensuite discuté des conditions météorologiques et ont tous deux convenu que la situation était devenue défavorable, car ils se trouvaient dans une zone aux conditions invisibles à l’écran et la température avait chuté à + 1°C. Ils ont discuté de leurs options et ont décidé de descendre à une altitude inférieure.

Le CdB a demandé au centre de contrôle régional de Montréal (CZUL) l’autorisation de voler à une altitude inférieure et ce dernier a autorisé une altitude de 5 200 pi. Le CdB a signalé au contrôleur de la circulation aérienne la formation de givrage et par conséquent, la nécessité d’évoluer à une altitude encore plus basse. Le CdB a déclaré qu’ il n’avait jamais subi un givrage aussi intense; les ailes et la partie avant de la verrière étaient complètement recouvertes de glace. Il a comparé l’épaisseur du givre sur le bord d’attaque à celle d’une brique qui se prolongeait vers l'arrière de l’aile sur une longueur de 1 pi, avec une épaisseur de 1 à 2 po environ.

Dès qu’ils ont mis l’avion en palier à 4 000 pi, la vitesse a immédiatement chuté. La pleine puissance a été appliquée et le CdB a demandé au PTLP de l’avertir si la vitesse passait sous les 80 kt. La vitesse avait atteint 84 kt, et des tremblements sont apparus en vol rectiligne en palier. Conscient du progrès continu du givre sur l’avion, le CdB a demandé au PTLP de commencer à chercher un endroit où atterrir. L’avion a continué à trembler et le pilote a estimé qu’ils se trouvaient alors à environ 1 000 pi AGL. Le CdB s’est ensuite souvenu d’avoir repris connaissance dans l’avion près du passager, sans savoir combien de temps il était demeuré inconscient. La neige recouvrait ses pieds. L’avion avait perdu sa verrière, son moteur et son tableau de bord. Le CdB a déclaré avoir tout de suite compris que le PTLP était décédé.

Renseignements sur le personnel

Le pilote était un instructeur de vol certifié, son certificat médical était à jour et il totaliserait 3 000 heures de vol, dont plus de 1 500 heures sur le DA40. Il avait totalisé environ 20 heures de vol durant les 90 jours avant l’accident. Il était également titulaire d’une qualification de vol aux instruments et d’un certificat de pilote professionnel multimoteur de la Federal Aviation Administration.

Le PTLP était le propriétaire de l’aéronef. Il était titulaire d’une licence de pilote privé avec qualification de vol au-dessus de la couche (VFR OTT). Il totalisait environ 400 heures de vol. Les deux pilotes auraient planifié et exécuté le vol comme un équipage, et ils se seraient partagé la charge de travail. Le PTLP gérait les communications radio et surveillait la température extérieure pendant la plus grande partie du vol.  

Renseignements météorologique

La station d’observation de surface non officielle la plus proche se trouvait à Clayton Lake, Maine, à 17 mi à l’est-sud-est du lieu de l’accident et elle a rapporté les conditions suivantes :  vents du 010° pour 7 kt avec des rafales à 14 kt, température et point de rosée de -7°C et calage altimétrique de 29,75 po de mercure. La station d’observation de surface officielle la plus proche qui fournissait des renseignements sur le plafond et les conditions météorologiques se trouvait à Frenchville, Maine, à 72 mi à l’est-nord-est du lieu de l’accident et elle rapportait les conditions suivantes : vents du 020° pour 18 kt avec des rafales à 30 kt, visibilité de 1 mi, précipitations givrantes modérées, plafond fragmenté à 900 pi AGL, température de -7°C, point de rosée de -9°C et calage altimétrique de 29,77 po de mercure.

La TAF pour l’aéroport de destination (CYQB), ainsi que celle de la station d’observation la plus proche du lieu de l’accident, était la suivante : vents prévus du 050° pour 6 kt, visibilité de 1 mi dans de la neige faible et visibilité verticale de 1 000 pi AGL. Les conditions temporaires prévues pour la période de 13 h à 16 h HNE étaient les suivantes : visibilité de 3 mi dans de la neige faible et plafond couvert à 2 500 pi.

Le National Weather Service Area Forecast Discussion (bulletin de prévision régionale du service météorologique national des États-Unis), publié à 12 h 49 HNE, signalait la présence d’une bande de pluie verglaçante stationnaire, causée par un secteur d’air chaud en altitude, couvrant le centre-nord du Maine. On prévoyait une diminution du secteur d’air chaud au cours de l’après-midi. La neige était toujours prévue pour le nord-ouest du Maine, les accumulations les plus élevées se situant sur les hautes terres.

Deux comptes rendus météorologiques de pilote (PIREP) signalant des conditions de givrage modéré sur le New Hampshire et le Maine ont été consignés avant le moment de l’accident. Les deux aéronefs ayant signalé des conditions de givrage modéré étaient équipés de dispositifs de dégivrage et d’antigivrage.

Renseignements sur l’épave et sur l’impact

Des débris de l’épave et des branches cassées étaient éparpillés sur environ 300 pi le long d’un cap magnétique d’environ 200° à partir d’un arbre brisé. L’avion s’est immobilisé dans une épaisseur de neige d’environ 6 pi. La partie avant et le moteur de l’avion se sont séparés du fuselage et se sont ensevelis dans la neige. Le poste de pilotage était visible et la verrière s’était détachée et avait été projetée sur la trajectoire des débris. L’aile droite était toujours attachée au fuselage, mais fragmentée. L’empennage s’est séparé du fuselage et s’est enfoncé dans la neige sur la trajectoire des débris. L’aile gauche s’est séparée du fuselage à l’endroit de l’emplanture et s’est fragmentée sur la trajectoire des débris.

L’examen de la cellule, du moteur, du circuit de commandes de vol et des composants connexes récupérés de l’épave n’a révélé aucun signe de défaillance mécanique antérieure à l’impact. Il a été impossible de mettre en marche le moteur en raison des dommages externes subis par le moteur. Au cours de l’examen de ce dernier, le vilebrequin a été tourné à la main, et la continuité du dispositif de commande des soupapes ainsi que la compression des cylindres ont été vérifiées.

Renseignements supplémentaires

Selon NAV CANADA, le vol qui a traversé la zone contrôlée par le centre de contrôle des routes aériennes de Boston (ZBW), situé à Nashua, New Hampshire, consistait en un survol en direction ouest à 6 000 pi. Un message de renseignements météorologiques à l’intention des aviateurs (AIRMET) avait été publié deux heures auparavant pour signaler du givrage d’intensité faible à modérée en-dessous de 14 000 pi. À la demande du pilote, des vecteurs autour du relief montagneux ont été fournis à l’aéronef afin qu’il puisse évoluer à basse altitude en raison du risque de givrage. Les procédures en cas de perte de communication ont été appliquées, ce qui était pratique courante pour la zone et l’altitude de l’aéronef. Le pilote est passé de sa propre initiative sur la fréquence de CZUL conformément aux procédures en cas de perte de communication émises précédemment. Le pilote est ensuite revenu sur la fréquence de ZBW, mais le contrôleur de ZBW n’a pu entrer en contact avec lui. Le contrôleur de CZUL assurait le guidage radar de l’avion lorsqu’il a perdu tout contact radar et radio. Le contrôleur de ZBW a tenté de rejoindre le pilote par l’intermédiaire d’autres aéronefs, mais sans succès. Une opération de recherche et sauvetage a été lancée dans les 30 minutes suivantes.

Le NTSB a déterminé que la cause probable de cet accident était la rencontre fortuite du pilote avec des conditions de givrage, ce qui a provoqué le décrochage aérodynamique et la perte de contrôle de l’appareil. La mauvaise planification météorologique par le pilote avant le vol y aurait également contribué.

Matière à réflexion

NDLR : Le rapport du NTSB examine en profondeur les aspects météorologiques sans explorer la ligne hiérarchique floue entre le CdB et le passager titulaire d’une licence de pilote qui était également le propriétaire de l’aéronef et son employeur. Une telle situation n’est pas rare, mais elle peut s’avérer difficile et engendrer un stress supplémentaire. Même si le rapport mentionne que les deux pilotes formaient un équipage, ce vol était placé sous l’unique responsabilité du CdB. Un CdB qui doit piloter avec son patron agissant à titre de copilote non officiel à bord d’un appareil appartenant à ce dernier peut se retrouver dans une position très inconfortable et très stressante quand vient le moment de discuter de conditions météorologiques difficiles et de prendre la décision d’effectuer ou non le vol. Une importante prise de décision cruciale entre alors en jeu, particulièrement de la part du CdB, mais également de la part du PTLP propriétaire de l’appareil. Ce récit mérite une deuxième lecture, surtout par toute personne susceptible de se retrouver dans une pareille situation, soit à titre de CdB engagé, soit à titre de propriétaire d’un aéronef qui délègue les tâches de CdB à une autre personne.

Voler sous le radar — Hélicoptères privés

par Rob Freeman, inspecteur de la sécurité de l'aviation civile, Normes de l’aviation commerciale, Normes, Aviation civile, Transports Canada

Je crois que tous conviendront que l’hélicoptère est une invention remarquable. Cet appareil peut se mettre en vol stationnaire, être exploité presque partout et peut atterrir sur un terrain non aménagé d’une taille à peine supérieure à la machine elle-même. Ces caractéristiques uniques font qu’un nombre croissant de particuliers achètent maintenant ces machines alors que, il n’y a pas si longtemps, les hélicoptères étaient l’apanage presque exclusif des exploitants commerciaux.  Toutefois, les différences en matière de réglementation qui s'appliquent à ces deux groupes sont significatives, alors que les compétences de vol et l’environnement pour l’exploitation commerciale ou privée sont les mêmes. Les règlements et les normes qui s’appliquent au secteur commercial englobent tout, tandis que les exigences en matière de formation et de vérification qui s’appliquent aux exploitants et aux pilotes privés sont minimales. En fait, on s’attend à ce que ces derniers prennent les mesures nécessaires pour assurer leurs propres compétences et pour les maintenir à jour. La situation est pareille dans le cas des petits avions exploités en vertu du Règlement de l’aviation canadien (RAC).

L’extrait qui suit, tiré du rapport final nº A09Q0131 du BST,  illustre bien notre discussion. Cet accident, présenté également dans le numéro 1/2013 de Sécurité aérienne — Nouvelles, avait mis en cause un hélicoptère en exploitation privée qui s’est écrasé le 5 août 2009 à Mont Laurier, Québec.

L'enquête n'a pas permis de confirmer l'expérience du pilote sur les hélicoptères, mais d'après le carnet de bord de l'Enstrom, il totalisait quelque 300 heures de vol sur le C-GVQQ depuis son acquisition en 1986. Le pilote avait reçu 2 heures de formation sur EN28 en juillet 1986 et 5 heures sur BH06 en avril 2006 afin d'obtenir les annotations sur ces types d'hélicoptère. Le Règlement de l'aviation canadien (RAC) n'exige pas la tenue de dossier de formation pour les pilotes en exploitation privée. Par conséquent, l'enquête n'a pas permis d'établir si le pilote avait reçu de la formation en vol supplémentaire sur l'EN28 depuis juillet 1986.

Mise à jour des connaissances

Afin de pouvoir continuer à exercer les avantages de ses licences, le pilote doit satisfaire aux exigences de mise à jour des connaissances stipulées dans le RAC. Le pilote du C-GVQQ se conformait à ces exigences comme suit :

  1. il avait agi en qualité de commandant de bord d'un aéronef dans les 5 années qui ont précédé le vol;

  2. il avait terminé avec succès un programme de formation périodique dans les 24 mois qui ont précédé le vol.


Épave de l’hélicoptère privé Enstrom F-28C

Malheureusement, les tendances récentes indiquent une augmentation des accidents mettant en cause des pilotes privés ayant des niveaux d'expérience relativement faibles ou dont les compétences n’étaient pas à jour. Ainsi, ces pilotes ont manqué de jugement lorsqu’ils ont décidé d’effectuer le vol, ou n’ont pas disposé des habiletés nécessaires pour se sortir d’une situation difficile en vol.

Les exploitants commerciaux disposent d’un avantage certain à cet égard. La pratique courante consiste à superviser les pilotes comptant peu d’heures de vol et à restreindre les vols qui leur sont confiés. Lorsque j’étais pilote en chef, j’évaluais tous les vols effectués par nos pilotes peu expérimentés afin de les protéger ainsi que nos clients et de faire en sorte que notre entreprise conserve son bon dossier de sécurité. Aucune tâche n’était confiée à un pilote s’il y avait le moindre doute quant à ses compétences ou au maintien de celles-ci ou à la validité de sa licence. Malheureusement, aucun filet de sécurité semblable n’existe pour empêcher un pilote privé non qualifié pour le vol de nuit de décoller après le crépuscule, ou de faire de l’épate en se posant dans le stationnement d’un restaurant achalandé ou au chalet d’un ami.

Certains rapports d’accident pertinents révèlent une mauvaise prise de décisions. Nous choisissons de voler dans de mauvaises conditions météorologiques, dont des conditions givrantes prévues, de voler la nuit sans posséder la qualification requise ou l’équipement obligatoire, ou encore nous omettons de mettre en œuvre les procédures d’urgence appropriées lorsque des problèmes surviennent.

Par exemple, deux pilotes privés en cause dans deux incidents distincts ont tenté de revenir à leur aérodrome de départ lorsqu’il est devenu évident qu’ils avaient des problèmes mécaniques (retours de flamme et perte de puissance du moteur), plutôt que d’amorcer immédiatement les procédures d’atterrissage d’urgence. Lorsque le régime rotor diminue, que le pilote intervienne ou non, le contact avec le sol est imminent. Dans les cas présents, aucun des deux pilotes n’est parvenu à poursuivre le vol, et les conséquences des accidents qui ont suivi ont été beaucoup plus graves, car il y a eu en définitive perte de maîtrise de l’aéronef.

Les pilotes qui volent peu souvent ou qui possèdent relativement peu d’expérience sur le type d’appareil utilisé auront tout intérêt à tenir compte des faits indéniables suivants qui découlent de divers rapports du BST :

  • La plupart des hélicoptères légers sont approuvés pour le vol VFR seulement, de jour ou de nuit, car ils ne possèdent pas la stabilité inhérente requise pour le pilotage aux instruments sans l’aide d’un pilote automatique et leurs rotors principal et de queue n’ont pas de protection antigivrage. Tout givrage des rotors peut rapidement rendre l’appareil ingouvernable. Je vous rappelle également que tout vol de nuit au-dessus d’un sol non éclairé, ce qui est le cas dans la plus grande partie du Canada, est fondamentalement un vol aux instruments. L’appareil lui-même est peut-être certifié pour le vol, mais se retrouver dans une nuit très sombre sans horizon visible peut être aussi terrifiant et mortel que de se retrouver par inadvertance dans des conditions de vol aux instruments dans les nuages ou le brouillard. La désorientation peut se manifester dès le premier virage en éloignement de l’aéroport ou de la source d’éclairage au sol alors que tout devient soudainement noir.

  • Solution : Lorsque les prévisions météorologiques ou le moment de la journée n’offrent pas les conditions requises pour respecter les limites de certification de l’hélicoptère, vos propres limites de compétences ou les privilèges de votre licence — ne partez pas. Ceci exige la capacité de bien exercer le jugement et la prise de décision.

  • Contrairement aux avions légers où le biais de masse avant du moteur et du fuselage peut faciliter la sortie d’un décrochage, puisque le nez a tendance à piquer (si l’altitude le permet), lorsque le rotor principal d’un hélicoptère décroche complètement à la suite d’une panne moteur, il ne sortira pas du décrochage et il ne réagira plus aux sollicitations des commandes. Dans les hélicoptères dont les rotors ont peu d’inertie (ce qui inclut la plupart des modèles récents), un décrochage irrécupérable du rotor principal peut survenir environ une seconde après une panne moteur. Par conséquent, pour maintenir le régime rotor et éviter un écrasement après perte de maîtrise, vous ne disposez que de ce court délai pour réduire le pas collectif au minimum et passer en autorotation.

  • Question : Vos compétences relatives aux procédures de mise en autorotation de votre hélicoptère sont-elles à jour et avez-vous confiance en vos capacités à faire face à une panne moteur? Les facteurs importants dont il faut tenir compte comprennent notamment les vitesses optimales, les limites, les distances franchissables en vol plané et la hauteur d’arrondi. Ceci exige de l’entraînement périodique et de la pratique, afin de maintenir vos compétences en vol.

  • Il faut posséder de très bonnes habiletés de pilotage pour poser un hélicoptère dans une petite clairière, en régions montagneuses ou en tout autre endroit où la puissance et la portance disponibles peuvent être réduites en raison de l’altitude-densité réduite ou de forts vents descendants. Les rotors principal et de queue des hélicoptères actuels sont construits de matériaux légers et résistants, mais qui ne supportent aucun contact. Un rotor principal ou de queue qui frôle, ne serait-ce que très légèrement, un arbre ou un rocher peut provoquer une perte de maîtrise complète de l’appareil. Dans de tels scénarios, une parfaite maîtrise du vol stationnaire de précision est essentielle pour prévenir les collisions ou les basculements dynamiques.

  • Attention : Avant d’amorcer un atterrissage en altitude ou dans une zone exiguë, vous devez tenir compte du fait qu’après le début de la manœuvre d’atterrissage, vous ne disposerez peut-être pas de suffisamment de puissance pour interrompre la procédure ou pour vous en sortir si les choses tournent mal. Savez-vous comment calculer les performances de votre appareil pour vous assurer de disposer d’une marge de puissance suffisante pour exécuter la manœuvre prévue? Ceci exige de bien exercer le jugement et de maintenir vos compétences.

Vous pouvez rétorquer que des accidents de ce genre se produisent également souvent dans le secteur commercial, et c’est vrai. Malheureusement, ils sont plus susceptibles de se produire et d’avoir des conséquences plus graves si le pilote possède relativement peu d’expérience ou n’a qu’une formation limitée, ou si ses compétences ne sont pas à jour. Le pilotage d’un hélicoptère léger demande de nombreuses habiletés qui se dégradent à moins de suivre un programme structuré de formation et de s’exercer à appliquer les procédures d’urgence régulièrement. Ces habiletés sont précaires et elles se dégradent plus rapidement dans le cas des hélicoptères, en raison du nombre élevé et de la complexité des situations d’urgence propres à ces appareils et de la rapidité avec lesquelles elles peuvent s’aggraver en vol.

  Hélicoptères privés immatriculés au Canada — accidents et taux d’accidents entre 2008 et 2012

 

2008

2009

2010

2011

2012

Accidents d’hélicoptères privés immatriculés au CanadaFootnote 1

9

8

2

9

12

Hélicoptères privés immatriculés au Registre d'immatriculation des aéronefs civils canadiensFootnote 2

741

809

851

866

880

Taux d’accidents par 1 000 hélicoptères privés canadiens

12.1

9.9

2.4

10.4

13.6

La moyenne des accidents sur 5 ans est de 9,68 ou environ 10 par an.

 

  Hélicoptères commerciaux immatriculés au Canada — accidents et taux d’accidents entre 2008 et 2012

 

2008

2009

2010

2011

2012

Accidents d’hélicoptères commerciaux immatriculés au Canada (703)Footnote 1

15

7

14

10

6

Hélicoptères commerciaux immatriculés au Registre d'immatriculation des aéronefs civils canadiens Footnote 2

1696

1701

1739

1790

1829

Taux d’accidents par 1 000 hélicoptères commerciaux canadiens

8.8

4.1

8.1

5.6

3.3

La moyenne des accidents sur 5 ans est de 5,82 ou environ 6 par an.

  • Au cours des 5 dernières années, les pilotes d’hélicoptères privés ont été impliqués dans 40 % plus d’accidents par millier en moyenne que les pilotes professionnels comparables qui exploitent leurs appareils en vertu de la sous-partie 703 du RAC.

Footnotes

Footnote 1

Source : Transports Canada, adapté de données préliminaires du Bureau de la sécurité des transports du Canada en date du 25 juillet 2013.

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Footnote 2

Source : Transports Canada, Registre d'immatriculation des aéronefs civils canadiens.

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Lors des nombreux vols de contrôle de la compétence que j’ai eu l’occasion de mener au cours des années, j’ai constaté que la plupart des pilotes professionnels ayant suivi une formation récente et à jour dans leurs connaissances pilotent leurs hélicoptères de façon compétente et sûre. Selon mes observations personnelles, il y a toutefois deux domaines qui semblent constamment être problématiques :

  • non-respect des limites du manuel de vol de l’hélicoptère en raison du manque de connaissances;

  • méconnaissance ou manque de capacité de réalisation des techniques de pilotage de l’hélicoptère, en particulier pendant la démonstration des procédures d’urgence.

Ces deux problèmes découlent d’un manque de formation ou de pratique. Selon les renseignements contenus dans les rapports d’accidents cités, il s’agit des mêmes éléments dont devrait se préoccuper un pilote privé ayant peu d’expérience. La solution est bien simple : trouver une personne qualifiée disposée à vous offrir de la formation sur votre hélicoptère ou un appareil de même modèle (idéalement muni d’un équipement similaire) et qui mettra l’accent sur la gestion des ressources en équipe (ce que l’on appelait autrefois la discipline aéronautique), la prise de décisions, la connaissance des systèmes et, en particulier, des procédures inhabituelles et d’urgence. Certains exploitants commerciaux, établissements de formation et constructeurs offrent des forfaits de formation personnalisés en fonction des besoins de leurs clients. Un court vol d’évaluation et quelques questions bien ciblées pourront servir de données de départ pour déterminer les besoins de formation spécifiques.

La formation coûte cher, c’est entendu, mais quel prix accordez-vous à votre propre vie et à celle de vos passagers? Si vous ne suivez pas de formation périodique au moins une fois par année, vous n’avez peut-être pas les capacités, les connaissances ou le jugement nécessaires pour réagir correctement à un problème grave en vol. Ce qu’il faut surtout retenir, c’est que les hélicoptères sont des appareils plus complexes et plus exigeants à piloter que les avions légers, et les compétences spécialisées requises ont une date de péremption. Le fil conducteur commun à bon nombre des accidents d’hélicoptères du secteur privé est un pilote qui n’avait pas utilisé un hélicoptère depuis quelque temps et qui n’avait pas suivi de formation périodique.

En plus du rapport mis en hyperlien précédemment (A09Q0131),  le lecteur consultera avec intérêt les trois rapports du BST qui suivent : A09Q0210, A05P0154 et A09O0207. Ces rapports d’accidents d’hélicoptères privés illustrent bien les faits présentés ci-dessus.

Le givrage du carburateur serait la cause probable de l’écrasement d’un hélicoptère à moteur à pistons

L’article qui suit est fondé sur le rapport final du BST no A11O0222 — Collision avec le relief et il est présenté pour souligner les dangers du givrage du carburateur dans les hélicoptères à moteur à pistons.

Sommaire

Le 28 novembre 2011, un hélicoptère Robinson R22 quitte l’aéroport international de la région de Waterloo (CYKF) (Ont.), pour un vol d’entraînement local avec à son bord un élève et un instructeur. La vérification avant le vol, le démarrage et le point fixe sont effectués près du hangar de la compagnie et l’équipage déplace le R22 (taxi aérien) sur une aire de départ gazonnée située au sud de la trajectoire d’approche de la piste 08. Un encombrement des fréquences à la tour de contrôle entraîne un court retard. L’équipage profite de cette période de 5 minutes pour s’exercer à décoller et à atterrir en vol stationnaire. À 11 h 30 HNE, le contrôleur aérien autorise les membres de l’équipage à décoller et à contourner la tour de contrôle pour partir en direction sud. Approximativement une minute après le décollage, l’hélicoptère s’écrase dans un bassin de drainage sur la propriété de l’aéroport, infligeant des blessures mortelles à l’instructeur et de graves blessures à l’élève. L’hélicoptère est détruit sous la force de l’impact, et aucun incendie ne se déclare après l’impact.

Séquence de l’accident

L’aéronef a décollé de la surface gazonnée alors que l’élève était aux commandes selon une trajectoire conforme aux instructions du contrôleur aérien. Ayant atteint une altitude d’environ 200 pi au-dessus du sol (AGL), alors qu’il volait à une vitesse de départ normale, en direction sud au-dessus d’une zone occupée par de nombreux hangars et surplombée par des câbles aériens, l’instructeur a demandé à l’élève de mettre en marche le réchauffeur du carburateur. Il n’est pas certain que cette instruction a été suivie, mais, peu de temps après, le moteur s’est mis à vibrer, le régime du moteur (rpm) a baissé, et l’instructeur a pris les commandes. L’hélicoptère a fait un mouvement en lacet vers la gauche, puis vers la droite et s’est mis à descendre. À 11 h 31 HNA, le R22 a percuté le sol en maintenant une assiette en tangage nulle et une vitesse de translation vers l’avant faible.

Le site de l’écrasement est un bassin de drainage d’une profondeur de 4 pi qui se trouve le long du terrain de l’aéroport du côté sud, à environ 60 pi d’un champ libre. L’hélicoptère a été détruit. L’instructeur a subi des blessures mortelles en raison de la force de l’impact sur le plan vertical et l’élève a subi des blessures graves.


Trajectoire de vol

Autres renseignements

Les conditions météorologiques étaient propices au vol selon les règles de vol à vue (VFR). Le vent était léger et variable, la visibilité était supérieure à 9 milles terrestres (SM), le ciel était couvert à 1 300 pi AGL, la température était de 4 °C et le point de rosée était de 1 °C. Il avait plu presque toute la journée la veille et au moment de l’accident, le sol, y compris le gazon, était très mouillé.

L’instructeur était titulaire d’un brevet de pilotage et avait les qualifications nécessaires conformément à la réglementation. En plus de la formation obligatoire, il avait suivi un cours sur le pilotage sécuritaire, offert par la compagnie Robinson Helicopter, qui portait surtout sur les procédures d’urgence, notamment l’autorotation, en décembre 2008. Au moment de l’accident, l’instructeur avait accumulé environ 1 040 heures de vol en tout, surtout aux commandes d’hélicoptères Robinson. L’instructeur était en congé au cours des deux jours précédents et l’accident est survenu lors du deuxième vol de la journée. L’élève-pilote avait accumulé environ 18 heures de vol au total et son vol le plus récent avait été effectué une semaine plus tôt.

L’aéronef était équipé et entretenu conformément à la réglementation en vigueur et était exploité conformément à ses limites de masse et de centrage. L’appareil était équipé d’un moteur Lycoming O320-B2C. Il s’agit d’un moteur à 4 cylindres, à carburateur, normalement alimenté en air et produisant 160 chevaux. Les commandes du moteur comprennent un accélérateur à poignée tournante, une commande de mélange air/carburant, un réchauffeur de carburateur et un régulateur de régime (rpm). Les jauges suivantes servent à vérifier le rendement du moteur : un tachymètre double pour le moteur et le rotor, un indicateur de pression d’admission, un ampèremètre, un indicateur de pression et de température d’huile, et une jauge de température du carburateur.

La commande de mélange air/carburant et celle du réchauffeur du carburateur sont situées sur la console centrale à proximité l’une de l’autre. Afin de les distinguer plus facilement, les manettes de commande ont une forme différente. De plus, la manette de commande de mélange air/carburant est rouge tandis que la commande du réchauffeur du carburateur est noire (Photo 1). Afin d’éviter qu’il soit actionné par inadvertance en vol, la liste de vérification du fabricant recommande fortement au pilote de placer un protecteur cylindrique en plastique amovible sur la manette de commande de mélange air/carburant (Photo 2) avant de lancer le moteur. Ce protecteur ne doit pas être retiré avant de procéder à l’arrêt du moteur en tirant sur la manette de commande de mélange air/carburant jusqu’en position étouffoir (Photo 3). Ce protecteur en plastique n’est pas fixé en permanence au panneau de contrôle.


Photo 1. Commande de mélange air/carburant en haut à droite et commande du réchauffeur du carburateur en bas à droite


Photo 2. Commande de mélange air/carburant avec protecteur en place


Photo 3. Commande de mélange air/carburant en position étouffoir

Examen de l’épave

Le site de l’écrasement est un bassin de drainage qui se trouve le long du terrain de l’aéroport. Ce bassin est recouvert de minces fils métalliques joints les uns aux autres de manière à former un damier afin d’empêcher les oiseaux de s’y poser. Selon la position de l’hélicoptère par rapport aux fils métalliques, la descente de l’aéronef a été quasi verticale. Les dommages et la déformation que l’hélicoptère a subis étaient, en grande partie, localisés sous le châssis, ce qui indique que l’impact s’est produit en descente quasi verticale à une vitesse de translation vers l’avant faible. La manière dont l’une des pales principales du rotor était pliée rappelle le type de dommages normalement associés à la conicité des pales, ce qui peut avoir été causé par le faible régime de rpm en vol ou le contact entre les pales et l’eau. Rien ne permet de conclure qu’il y ait eu cognement du mât ou contact entre une des pales principales du rotor et la poutre de queue.

Rien n’indique qu’il y ait eu une défaillance mécanique ou une défaillance du système avant l’impact qui aurait pu contribuer à l’accident. Le démontage du moteur et du boîtier d’entraînement des accessoires moteur a révélé qu’ils étaient utilisables, mais qu’ils ne tournaient pas au moment de l’impact. Le protecteur en plastique de la commande de mélange air/carburant n’a pas été trouvé sur les lieux de l’accident. La commande de mélange air/carburant était en position plein riche. La manette de commande du réchauffeur du carburateur était en position froide. Un examen du robinet-vanne à guillotine actionné par câble du carburateur confirme que le réchauffeur du carburateur a été mis en position froide avant l’impact.

Givrage du carburateur

Le givrage du carburateur se produit lorsque la température de l’air entrant dans le carburateur est réduite en raison de l’évaporation du carburant et de la diminution de la pression d’air provoquée par l’effet Venturi. Si la vapeur d’eau contenue dans l’air se condense lorsque la température du carburateur est égale ou inférieure au point de congélation, il peut se former de la glace sur les surfaces internes du carburateur, notamment la soupape de la manette de commande des gaz. La formation de glace accentue le refroidissement causé par l’effet Venturi en raison du rétrécissement de la cavité du carburateur; ce rétrécissement entraîne également une réduction de la puissance de sortie. Si rien n’est fait, la glace peut rapidement causer une panne complète du moteur. Pour éviter le problème de givrage du carburateur, les fabricants installent un système visant à réchauffer l’air entrant et à prévenir l’accumulation de glace.

Contrairement aux avions équipés de moteur à pistons qui, normalement, décollent à plein régime, les hélicoptères n’utilisent que la puissance nécessaire lors du décollage. En raison de cette activation partielle de la manette de commande des gaz, l’aéronef est plus susceptible de subir un givrage du carburateur, surtout lorsque le moteur et le dispositif d’admission sont encore froids. L’aéronef Robinson R22 est équipé d’un régulateur des gaz qui peut facilement masquer le givrage du carburateur en actionnant automatiquement la manette de commande des gaz afin de maintenir constants le régime moteur et la pression d’admission. Afin de prévenir les pilotes du risque de givrage du carburateur, l’hélicoptère est également doté d’un indicateur de température du carburateur affichant un arc jaune qui représente la plage des températures à éviter dans des conditions où le givrage du carburateur est susceptible de se produire. Il est fortement recommandé aux pilotes de l’aéronef Robinson R22 d’activer le réchauffeur du carburateur au besoin pour que l’aiguille de l’indicateur de température demeure en dehors de la plage représentée par l’arc jaune lorsque la pression d’admission est supérieure à 18 po et de le faire fonctionner à plein régime lorsque la pression d’admission est inférieure à 18 po.

Si une couche de glace importante se forme dans le carburateur et que le réchauffeur est réglé au maximum pour la faire fondre, la quantité d’eau entrant dans le moteur qui en résulte provoque un fonctionnement irrégulier du moteur pendant un certain temps et donne lieu à une réduction supplémentaire de la puissance.

Un graphique aidant à déterminer si les conditions de vol risquent ou non d’engendrer un givrage du carburateur, en fonction de la température de l’air sec (ambiante) et de l’humidité (point de rosée), a été créé. Les conditions de température ambiante et de point de rosée au moment de l’accident sont définies, selon ce graphique, comme étant les plus défavorables, soit « Givrage important — quelle que soit la puissance ». En outre, la probabilité que de la glace se forme peut augmenter lorsque l’aéronef est piloté dans les nuages, le brouillard, la pluie ou des zones de forte humidité, ou dans ce cas-ci, lorsque l’aéronef fonctionne au sol lorsque la surface est humide, particulièrement sur du gazon mouillé.


Diagramme des probabilités de givrage du carburateur

Décrochage du rotor à bas régime

The manufacturer notes that rotor stall due to low rpm causes a very high percentage of light helicopter accidents (refer to linked safety notices SN-10 and SN-24 in next para). This risk is greatest in small helicopters such as the R22 which have low main rotor blade inertia. When engine power is lost, the collective must be lowered immediately, which induces a rate of descent. If this rate of descent is reduced by raising the collective, the rotor rpm will be reduced. If the rpm is reduced too much, the rotor will stall and no longer provide the lift required to support the helicopter.

Avis de sécurité de l’entreprise Robinson Helicopter

Après que se soient produits plusieurs accidents et incidents, l’entreprise Robinson Helicopter a émis des avis de sécurité (SN) à l’intention des exploitants de ses aéronefs en vue d’atténuer ces risques. Ils sont publiés sur son site Internet et à la fin du manuel d’utilisation de l’aéronef. Les avis de sécurité suivants sont particulièrement pertinents :

Analyse

Le moteur de l’hélicoptère n’était pas en marche au moment de l’impact même si aucune défaillance mécanique ne l’empêchait de fonctionner.
 
Les conditions météorologiques à CYKF étaient très propices à la formation de glace dans le carburateur. En plus des conditions de température et de point de rosée, les manœuvres effectuées sur le gazon mouillé peuvent avoir accéléré le givrage.

L’enquête n’a pas permis de déterminer si la commande du réchauffeur du carburateur avait été réglée comme il se doit pour maintenir l’aiguille de l’indicateur de température en dehors de la plage représentée par l’arc jaune pendant que l’hélicoptère était en vol stationnaire au-dessus du gazon mouillé ou au moment du décollage; cependant, lorsque l’hélicoptère a percuté le sol, le réchauffeur du carburateur était en position froide. Cela est peut-être attribuable au fait que le réchauffeur du carburateur n’a pas été actionné; par contre, il est également possible qu’il ait été actionné après que de la glace s’est formée et qu’en raison du fonctionnement irrégulier du moteur qui s’en est suivi, le pilote ait décidé de le désactiver. Dans les deux cas, le moteur s’est probablement arrêté en raison de la glace qui bloquait l’arrivée d’air dans le carburateur.

Un instructeur de vol en compagnie d’un élève ayant relativement peu d’expérience surveillerait probablement de près tous ses gestes, en particulier durant la phase critique du décollage. La possibilité que la commande de mélange air/carburant ait été mise en position étouffoir par inadvertance est jugée peu probable puisqu’il aurait fallu que l’élève enlève le protecteur de la commande, tire sur la manette jusqu’en position étouffoir et qu’il le remette en position plein riche, sans que l’instructeur intervienne. En outre, le fait que le réchauffeur du carburateur, normalement actionné dans ces conditions, a été trouvé dans la position froide vient appuyer le raisonnement selon lequel ce scénario est improbable.

Au moment de la panne du moteur, en raison de la position de l’hélicoptère, il aurait été très difficile de réussir la procédure d’autorotation; l’aéronef volait à basse altitude au-dessus d’un groupe de hangars et de nombreux poteaux auxquels étaient suspendus plusieurs câbles. L’endroit libre de tout obstacle le plus près était le champ situé à 60 pieds au-delà du lieu de l’accident.

Le mouvement rapide en lacet suivant la panne du moteur est fort probablement attribuable au changement de couple causé par la perte de puissance. Ce mouvement a probablement contribué à diminuer la vitesse de translation vers l’avant, et à augmenter l’angle de descente. En tentant de diminuer l’angle de descente et d’atteindre le champ, le pilote a probablement relevé le levier de pas collectif ce qui a entraîné une baisse du régime du rotor au point où il n’était plus en mesure d’assurer la sustentation de l’aéronef. L’hélicoptère est ensuite tombé presque verticalement dans le bassin situé avant le champ.

Faits établis quant aux causes et aux facteurs contributifs

  1. Les conditions météorologiques étaient propices au givrage du carburateur. Il n’a pas été possible de déterminer si le réchauffeur du carburateur avait été actionné.

  2. Le moteur de l’hélicoptère s’est arrêté lors du décollage, fort probablement en raison d’une accumulation de glace dans le carburateur.

  3. En raison de la trajectoire de départ, qui a amené l’hélicoptère à survoler une zone où se trouvaient des bâtiments et des obstacles, il aurait été très difficile de réussir la procédure d’autorotation.

  4. Le pilote a probablement relevé le levier de pas collectif en tentant d’atteindre un terrain propice, ce qui a causé une baisse de régime du rotor suffisante pour qu’il ne soit plus en mesure d’assurer la sustentation de l’aéronef. L’hélicoptère est ensuite tombé, presque verticalement, dans le bassin.

Clin d’oeil dans l’AIM de TC : Utilisation de pistes contaminées

Aux aérodromes civils canadiens où ont lieu des opérations de déneigement et de déglaçage, on a recours dans la mesure du possible à des procédures d’évaluation et d’intervention permettant d’offrir des surfaces au sol sur lesquelles les déplacements peuvent se faire en toute sécurité.

Afin de pouvoir prendre les mesures correctives qu’ils jugent nécessaires à la sécurité des vols, les pilotes qui sont confrontés aux conditions pour le moins changeantes du climat canadien doivent très bien connaître et prévoir les effets globaux que les pistes contaminées risquent d’avoir sur le comportement de leurs aéronefs.

En général, dès qu’un contaminant comme l’eau, la neige ou la glace se retrouve sur le revêtement d’une piste, il y a diminution du coefficient de frottement réel entre les pneus de l’appareil et la piste. Toutefois, les limitations en matière de distance accélération-arrêt, de distance d’atterrissage et de vent de travers qui figurent dans les manuels de vol sont recueillies, dans le cadre du programme d’essais en vol précédant la certification de l’aéronef, en fonction de critères de performances bien précis sur des pistes complètement dégagées et sèches, ce qui veut donc dire que ces limitations ne sont valides que si la piste est complètement dégagée et sèche.

Par conséquent, la partie arrêt de la distance accélération-arrêt va augmenter, tout comme la distance d’atterrissage, et la présence d’un vent de travers va rendre la maîtrise directionnelle plus difficile.

On s’attend donc à ce que les pilotes prennent les mesures qui pourraient s’avérer indispensables, y compris l’utilisation des facteurs de correction pertinents pour calculer les distances d’arrêt de leurs aéronefs, en fonction des renseignements sur l’état de la surface de la piste et du CRFI.

(Source : article 1.1.5 de la section AGA du Manuel d’information aéronautique de Transports Canada [AIM de TC])

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