Opérations de vol

Une approche IFR de nuit en mode IMC fauche un pilote privé qualifié aux instruments et son passager

L’article suivant est fondé sur le rapport final n° A11O0239 du BST — Perte de maîtrise et collision avec le relief. Cet accident à Ottawa (Ont.) a entraîné la mort de deux pilotes locaux et a suscité beaucoup d’attention de la part des médias. Le rapport du BST est très pertinent pour nous tous, mais surtout pour les pilotes privés titulaires d’une qualification IFR ou ceux qui obtiendront bientôt cette qualification.

Sommaire

Le 14 décembre 2011, un Cessna 177A privé décolle de l’aéroport de Wilkes-Barre (KWBW) (Pennsylvanie, É.- U.) avec deux personnes à bord, pour effectuer un vol aux instruments à destination de l’aéroport d’Ottawa/Carp (CYRP) (Ont.). À environ 44 NM de sa destination, en raison de la faible visibilité et du couvert nuageux bas à CYRP, l’aéronef est dérouté en direction de l’aéroport de dégagement prévu, soit l’aéroport international Macdonald-Cartier d’Ottawa (CYOW) (Ont.). L’aéronef est ensuite autorisé à effectuer une approche ILS vers la piste 07. Vers 19 h 12, heure normale de l’Est, tout en suivant l’approche aux instruments dans des conditions météorologiques de vol aux instruments (IMC) de nuit, l’aéronef percute le sol à environ 1,9 NM à l’ouest du seuil de la piste 07. L’avion est détruit et les deux occupants sont mortellement blessés. Il n’y a pas eu d’incendie. La radiobalise de repérage d’urgence de 406 MHz s’est activée à l’impact.


Épave du Cessna Cardinal à environ 1,9 NM à l’ouest du seuil de la piste 07 à CYOW

Déroulement du vol

L’aéronef revenait à CYRP après un voyage de 12 jours dans le sud de la Floride et aux Bahamas. Les deux personnes à bord étaient titulaires d’une licence de pilote et ont généralement partagé les tâches de pilotage tout au long du voyage.

Le 13 décembre 2011, les deux pilotes ont quitté leur hôtel à 7 h et, à 9 h 57, ont décollé de l’aéroport international de Marsh Harbour (MYAM) (Bahamas) en direction de l’aéroport international de Newport News/Williamsburg (KPHF) (Virginie). Le vol a nécessité trois escales et 10,5 heures de vol. Les deux pilotes sont arrivés à KPHF le 14 décembre 2011 à 0 h 16. À 0 h 55, les pilotes se sont rendus à un hôtel.

À 12 h 15 le 14 décembre 2011, l’aéronef a décollé de KPHF et est arrivé à l’aéroport de Wilkes-Barre Wyoming Valley (KWBW) (Pennsylvanie) à 14 h 51. À environ 17 h 07, après le crépuscule civil, l’aéronef a décollé de KWBW avec un plan de vol IFR à destination de CYRP. À 18 h 40, à environ 44 NM au sud de CYRP, le commandant de bord (CdB) a demandé de dérouter l’aéronef vers CYOW pour effectuer une approche ILS pour la piste 07. CYOW se trouve à 15 NM à l’est de CYRP. Il n’y a pas d’approche ILS à CYRP.

À 19 h 06, le contrôleur terminal des services de la circulation aérienne (ATS) d’Ottawa a autorisé l’aéronef à effectuer une approche ILS vers la piste 07 et a fourni au pilote les vecteurs radars pour intercepter la trajectoire d’approche finale. L’aéronef a intercepté le radiophare à environ 8 NM du seuil de la piste, et le contrôleur terminal a demandé au pilote de contacter le contrôleur de la tour d’Ottawa. Le contrôleur de la tour a informé le pilote que l’aéronef était le prochain dans l’ordre d’atterrissage. À environ 4,5 NM de CYOW, alors qu’il suivait l’approche ILS, l’aéronef a commencé à dévier de l’alignement de piste vers le nord. Le contrôleur de la tour a informé le pilote de cette déviation. Le pilote a confirmé la réception du message et a informé le contrôleur de la tour qu’il essayait de revenir sur la trajectoire. Une minute plus tard, pendant que l’aéronef approchait du centre de l’alignement de piste, le contrôleur de la tour a autorisé le pilote à atterrir. Peu de temps après la transmission de l’autorisation d’atterrissage, l’aéronef a commencé à dévier vers le nord de nouveau et le contrôleur en a informé le pilote. Il y a eu une brève transmission inintelligible sur la fréquence de la tour, mais il n’a pas été possible de confirmer qu’elle provenait du Cessna 177. Dix-huit secondes plus tard, le contrôleur a demandé au pilote de remonter et de reprendre l’approche. Il n’y a pas eu de réponse.

Vers 19 h 12, l’aéronef a amorcé un virage serré à droite et a rapidement perdu de l’altitude avant de heurter des lignes électriques. L’aéronef a percuté le sol à 1,9 NM à l’ouest du seuil de la piste 07. Les données radars montrent qu’à deux reprises durant l’approche, l’aéronef a dévié de l’alignement de piste de manière suffisante pour que l’indicateur d’alignement de piste soit vis-à-vis de la borne extérieure. La vitesse durant l’approche a été maintenue au-dessus de 100 kt jusqu’à la perte de maîtrise (Figure 1).


Figure 1. Trajectoire de vol de l'aéronef pendant l'approche finale, illustrant les déviations de l'aéronef par rapport à l'alignement

Bulletin météorologique et plan de vol

À 16 h 21, à KWBW, le CdB a remis un plan de vol IFR à la station d’information de vol (FSS) de Williamsport. L’aéronef devait partir à 17 h et voler à une altitude de croisière de 5 000 pi. Le vol à CYRP devait durer 2 h et 10 min. L’aéroport de dégagement pour le vol était CYOW et les prévisions météorologiques étaient dans les limites de dégagement au moment de la remise du plan de vol.

Lorsque le pilote a contacté la FSS pour déposer son plan de vol, le pilote n’a pas demandé à obtenir un exposé météorologique. Il n’a pas été possible de déterminer si le pilote avait consulté les derniers bulletins météorologiques sur Internet avant d’effectuer l’appel téléphonique pour déposer le plan de vol. Le spécialiste de l’information de vol a demandé au pilote s’il voulait des renseignements concernant les conditions de givrage et lui a fait part d’un AIRMET prévoyant des conditions de givrage modéré entre 3 000 et 14 000 pi sur la trajectoire de vol. Le pilote a demandé des renseignements concernant la région de Watertown (New York) qui se trouvait sur la trajectoire du vol et le spécialiste de l’information de vol lui a dit qu’il n’y avait aucun compte rendu météorologique de pilote (PIREP), mais que le pilote pourrait rencontrer quelques averses, conformément à ce qu’indiquait l’AIRMET.

Au moment du dépôt du plan de vol, les dernières prévisions météorologiques pour 18 h à CYOW, publiées à 15 h 38, faisaient état d’une visibilité supérieure à 6 SM, de nuages épars à 1 500 pi, et d’une couche de nuages fragmentés à 4 000 pi. Entre 18 h et 20 h, les conditions devaient se détériorer temporairement; selon les prévisions, la visibilité devait être de 2 SM dans la brume, et le couvert nuageux serait à 900 pi. Pour 20 h, les prévisions météorologiques faisaient état d’une amélioration, soit d’une visibilité supérieure à 6 SM dans des averses de neige légère et de pluie, sous une couche de nuages à 3 000 pi.

Les dernières conditions météorologiques réelles à CYOW, au moment du dépôt du plan de vol, ont été publiées à 16 h et faisaient état de vents en provenance du 090° soufflant à 8 kt, d’une visibilité de 3 SM dans la brume et d’un couvert nuageux à 700 pi.

À 18 h 12, lorsque l’aéronef volait à une altitude de croisière de 5 000 pi, à 29 NM au sud de l’aéroport international de Watertown (KART), le pilote a demandé aux services du Boston Flight Watch (BFW) une mise à jour des conditions météorologiques pour KART et CYOW. Le spécialiste de BFW a signalé les conditions suivantes à KART : visibilité de 10 SM et couvert nuageux à 9 500 pi. Pour CYOW, les conditions suivantes ont été signalées : visibilité de 3 SM dans la brume et couvert nuageux à 200 pi. Le spécialiste a répété le contenu de l’AIRMET qui avait été précédemment fourni, et le CdB a indiqué que l’équipage demanderait des mises à jour une fois rendu de l’autre côté de la frontière.

À 18 h 34, au moment où l’aéronef traversait la frontière entre les États-Unis et le Canada près de Gananoque (Ont.), le pilote a demandé au contrôleur de l’ATS de Montréal une mise à jour des conditions météorologiques à CYOW. Les conditions météorologiques signalées étaient les mêmes que ce qui avait été obtenu précédemment de BFW. Six minutes plus tard, le pilote a demandé de changer sa destination en vue d’atterrir à CYOW.

À 19 h 06, avant d’autoriser l’aéronef à effectuer une approche ILS, le contrôleur terminal d’Ottawa a transmis les dernières prévisions météorologiques au pilote, soit un couvert nuageux à 200 pi au-dessus du niveau du sol (AGL), une visibilité de 3 SM dans la brume et un vent du 100° soufflant à 10 kt avec des rafales à 15 kt.

L’aéronef

L’aéronef était certifié, équipé et entretenu conformément à la réglementation en vigueur. L’examen de l’épave de l’aéronef n’a révélé aucun signe de dommage ou de défaut préexistant qui aurait pu empêcher le déroulement sécuritaire du vol. L’aéronef n’était pas certifié pour voler dans les conditions prévues de givrage et n’était pas doté de dispositifs antigivrage, à l’exception d’un tube de Pitot chauffé.

L’aéronef a percuté le sol avec les volets rentrés. Selon le manuel d’utilisation, dans cette configuration, la vitesse de décrochage du Cessna 177A est de 57 kt.

Renseignements sur le pilote et le passager

Le CdB était titulaire d’une licence de pilote privé, d’un certificat médical valide de catégorie 3 et d’une qualification de vol aux instruments valide du groupe 3. Le journal de bord personnel du pilote, dont les dernières inscriptions précédaient le voyage de retour, contenait les données suivantes (totaux en heures) :

Nombre total d'heures de vol                          429,1

Vol de nuit en tant que CdB                            30,3

CdB sur l’aéronef accidenté                            28,7

Heures réelles de vol aux instruments               44,1

Simulation de vol IFR  avec visière                  40,9

Simulateur                                                    41,8

Le journal faisait état d’un total de 44,1 h réelles de vol aux instruments, mais il a été déterminé que cette colonne était utilisée pour consigner le nombre d’heures passées à voler conformément à un plan de vol IFR, plutôt que le nombre d’heures passées à voler en conditions IMC réelles. L’analyse des conditions météorologiques qui existaient au départ, à l’arrivée et en route pour les vols inscrits suggère que le pilote n’avait accumulé que très peu d’heures de vol, voire aucune, en conditions IMC.

Le Règlement de l’aviation canadien (RAC), à la division 401.05(2)b)(i)(B), exige qu’un pilote qui transporte un passager pendant un vol de nuit ait effectué au moins cinq décollages et cinq atterrissages de nuit dans les six mois qui précèdent le vol. Selon les dossiers, le CdB avait effectué seulement un décollage et deux atterrissages de nuit dans le délai prescrit.

Le passager était titulaire d’une licence de pilote privé et d’un certificat médical valide de catégorie 3. Les dossiers indiquent que le passager avait accumulé environ 330 h de vol, dont 58 h la nuit en tant que CdB, et 5,9 h de vol dans des conditions de vol IFR simulées. Le passager n’était pas titulaire d’une qualification de vol aux instruments.

Essais en vol

Les essais en vol au Canada utilisent une échelle d’évaluation à quatre points. L’échelle d’évaluation est décrite en détail dans le document intitulé Qualification de vol aux instruments publié par Transports Canada (TC). Cependant, cette échelle consiste généralement en ce qui suit :

4 – L’exécution est bien accomplie, compte tenu des conditions existantes.

3 – L’exécution comporte quelques erreurs mineures.

2 – L’exécution comporte quelques erreurs majeures.

1 – L’exécution comporte quelques erreurs critiques ou le but de l’item ou de la séquence n’est pas atteint.

Le CdB a subi cinq essais en vol depuis le début de sa formation de pilotage en 2003.

Le 5 mai 2005, le CdB a subi un test en vol mené par un examinateur privé, et il a réussi. Pour l’exercice 24A, portant sur le vol aux instruments (tableau complet), le CdB a reçu une note de 2. Le pilote-examinateur a noté que le candidat « chassait l’aiguille », ce qui signifie qu’une série de mesures de correction excessive est effectuée en vue de rejoindre la trajectoire désirée.

Le 26 octobre 2007, le CdB a subi un essai en vol pour la qualification aux instruments et a réussi. Pour l’exercice 8, portant sur l’approche ILS, le pilote a reçu une note de 2. Le pilote-examinateur a noté que le candidat avait laissé dévier l’indicateur de l’alignement de descente d’une demi-déviation à l’intérieur de la borne extérieure, parce qu’il tentait de lire la liste de vérifications avant atterrissage. Le CdB a obtenu une qualification de vol aux instruments valide jusqu’au 1er novembre 2009.

Le 11 décembre 2009, le CdB a subi un essai en vol en vue de renouveler sa qualification de vol aux instruments, mais il a échoué. Pour l’exercice 2, portant sur les connaissances opérationnelles des procédures IFR, le pilote a reçu une note de 1. Le pilote-examinateur a noté que le candidat n’a pas pu expliquer l’interdiction d’approche, et que ses connaissances n’étaient pas suffisamment approfondies. L’évaluation a été interrompue au sol suivant l’échec de cet exercice.

Le 7 octobre 2011, le CdB a subi un essai en vol en vue de renouveler sa qualification de vol aux instruments, mais il a échoué. Pour l’exercice 8, portant sur l’approche ILS, et l’exercice 9, portant sur l’approche interrompue, le CdB a reçu une note de 1. Le pilote-examinateur a noté que le candidat avait laissé dévier l’alignement de descente jusqu’à ce que l’indicateur soit vis-à-vis de la borne extérieure et laissé dévier en route l’indicateur d’écart de route jusqu’au point de cheminement d’approche interrompue.

Le document intitulé Guide de test en vol — Qualification de vol aux instruments de TC décrit chaque exercice de l’essai en vol, son but et ses critères d’exécution. Pour l’exercice 8 (Approche aux instruments ILS ou LPVNote de bas de page 1 [approche de précision]), la partie réservée aux critères d’exécution stipule que l’évaluation est fondée sur la capacité du candidat « dans le segment final de la trajectoire d’approche finale, [à] ne pas s’écarter de plus d’une demi-déflection de l’indicateur d’alignement de piste et de pente de descente. »

Le RAC, à l’alinéa 421.49(4) b), exige que les personnes qui désirent renouveler une qualification de vol aux instruments échue depuis plus de 24 mois avant la date de la demande subissent à nouveau l’examen écrit pour la qualification de vol aux instruments (INRAT). Le 1er novembre 2011, la qualification de vol aux instruments dont le pilote était titulaire était expirée depuis 24 mois.

Le 31 octobre 2011, le CdB a subi un essai en vol en vue de renouveler sa qualification aux instruments et a réussi. Le CdB a reçu une note de 2 sur quatre exercices, notamment l’arrivée, l’attente, l’approche RNAV et l’approche ILS. Le

pilote-examinateur a noté sur le rapport d’essai en vol que le candidat avait laissé l’indicateur d’alignement de piste dévier d’une demi-déviation au moment de l’interception. Selon des notes écrites sur une feuille de papier distincte pendant l’évaluation en vol, l’indicateur d’alignement de piste avait dévié de 3/4 sur l’échelle. Si le pilote avait échoué le dernier essai en vol visant à renouveler la qualification de vol aux instruments, il lui aurait fallu reprendre l’examen écrit INRAT.

Facteurs ayant influencé la prise de décision du pilote

Le CdB avait plusieurs rendez-vous d’ordre professionnel le lendemain de l’accident. En outre, le pilote avait également des engagements personnels plus tard au cours de la semaine.

Dans le document Operators Guide to Human Factors in Aviation(OGHFA)Note de bas de page 2, la Fondation pour la sécurité aérienne (Flight Safety Foundation [FSF]) décrit les phénomènes relatifs à la décision de se rendre à la destination prévue ou de poursuivre l’objectif prévu, même en présence de solutions de rechange beaucoup moins dangereuses. Ce phénomène est désigné de plusieurs manières, notamment « press-on-itis » (jusqu’au-boutisme), « get-home-itis » (retour à la maison), « hurry syndrome » (impatience), « plan continuation » (poursuite du plan) et « goal fixation » (obsession de l’objectif)Note de bas de page 3..

La FSF indique que les membres de l’équipage peuvent être susceptibles au « jusqu’au-boutisme » notamment :

  • s’ils ont un engagement personnel ou un rendez-vous au terme du vol ou s’ils veulent tout simplement se rendre à destination;
  • s’ils veulent « simplement que le travail soit fait » (engagement excessif à accomplir des tâches) et s’ils sont influencés par des objectifs organisationnels comme la ponctualité, l’économie de carburant et le désir de plaire aux passagers;
  • s’ils se concentrent uniquement sur le maintien de la trajectoire de vol en raison de la turbulence et d’autres conditions;
  • s’ils se disent : « nous y sommes presque, faisons-le et finissons-en »;
  • s’ils ont trop à faire;
  • s’ils sont fatigués;
  • s’ils n’ont plus conscience de la situation et ne se rendent pas compte des risques qu’elle comporte;
  • s’ils n’ont pas fixé de seuils d’exécution et de déclenchement les amenant à effectuer une remise des gaz;
  • s’ils ne sont pas pleinement conscients de leurs propres limites ou de celles de l’appareil.

Analyse

Le CdB était titulaire de la licence appropriée et d’une qualification de vol aux instruments. Toutefois, les rapports d’essais en vol, dont les plus récents, révèlent que le pilote éprouvait continuellement de la difficulté à mener des approches à l’aide du système d’atterrissage aux instruments (ILS). En outre, les connaissances du CdB sur les opérations de vol de nuit étaient limitées, et celui-ci avait très peu d’expérience de vol, voire aucune, en conditions IMC réelles. Le CdB avait surtout acquis son expérience de vol aux instruments au cours de sa formation, dans des conditions IMC simulées et dans un simulateur. Par conséquent, le pilote n’avait peut-être pas une idée précise des conditions et des pressions présentes dans une situation réelle.

Le CdB a décidé de quitter KWBW malgré les prévisions de conditions givrantes et malgré le fait que l’aéronef n’était pas certifié pour voler dans de telles conditions. En cours de route, le pilote a été informé de la détérioration des conditions météorologiques dans la région d’Ottawa, mais a décidé de poursuivre le voyage. Cette décision, en plus des longs vols des jours précédents et des engagements professionnels et personnels du CdB, permet de conclure que le CdB était peut-être sous l’influence d’un phénomène connu sous le nom du « jusqu’au-boutisme ».

Durant l’approche ILS vers Ottawa, menée pendant la nuit et dans des conditions IMC auxquelles le pilote n’était pas habitué, le pilote a éprouvé beaucoup de difficultés à suivre le radiophare d’alignement de piste. Durant l’approche, le contrôleur de la tour a dû, à deux reprises, informer le pilote que l’aéronef s’écartait de la trajectoire. La deuxième fois qu’il a tenté de regagner la trajectoire, le pilote a très probablement effectué un virage serré à droite, ce qui a aussitôt engendré une descente rapide et une perte de maîtrise.

La possibilité que le givrage de la cellule ait pu entraîner la perte de maîtrise ne peut pas être complètement écartée; toutefois, en raison de la vitesse élevée (plus de 40 kt au-dessus de la vitesse de décrochage) qui a été maintenue jusqu’à la perte de maîtrise, cette explication demeure peu probable. Le givrage n’a probablement pas contribué aux déviations répétées de l’aéronef par rapport à l’alignement de piste et aux mesures de correction excessive.

Fait établi quant aux causes et aux facteurs contributifs

  1. Lorsque le pilote a tenté d’effectuer une approche de précision de nuit dans des conditions météorologiques auxquelles le pilote n’était pas habitué, celui-ci a perdu la maîtrise de l’avion, qui a ensuite percuté le sol.

Faits établis quant aux risques

  1. Si les pilotes ont des connaissances et une expérience limitées en matière de vols de nuit ou de conditions de vol aux instruments, le risque d’une perte de maîtrise est accru si l’aéronef est piloté dans de mauvaises conditions météorologiques.
  2. Si les effets du phénomène appelé « jusqu’au-boutisme » ne sont pas reconnus, le risque que le pilote décide de décoller ou de poursuivre un vol est accru, même s’il existe des solutions de rechange beaucoup moins dangereuses.

Autre fait établi

  1. Le pilote ne satisfaisait pas aux exigences de maintien des connaissances à l’égard des vols de nuit avec passagers

NDLR : Cet accident a entraîné beaucoup de discussions dans les salons pour pilotes ainsi que dans divers blogues d’aviation. Des enjeux qui portent à réfléchir étaient directement traités, remis en question et débattus. Ces enjeux portent sur les réalités et les défis des éléments suivants : la formation IFR, la qualification IFR pour pilotes professionnels par rapport aux pilotes privés, effectuer et subir un vol de vérification, réussir et échouer ces vols de vérification, le besoin de temps en mode IMC, le mentorat, les connaissances théoriques IFR, la pression et les conséquences insidieuses de la fatigue. Bien que soulignée brièvement dans le rapport sous la section intitulée « Facteurs ayant influencé la prise de décision du pilote », nous ne pouvons nous empêcher de penser que la fatigue aurait possiblement contribué à cet accident. Lisez de nouveau la chronologie de temps pour les pilotes : 17 heures en tout pour le 13 décembre, et près de 8 heures pour le 14 décembre. Combinez cela avec de mauvaises conditions météorologiques et l’influence du « jusqu’au-boutisme », les effets cumulatifs de la fatigue pourraient avoir joué un rôle dans l’accident. Vous voulez en savoir plus sur cet accident et sur d’autres accidents? Visitez les blogues, mais soyez avertis : les intervenants ne portent pas de gants blancs.

Décrochage continu

par Mark Lacagnina. L’article qui suit a été publié à l’origine dans le numéro d’août 2012 du magazine Aero Safety World de la Flight Safety Foundation, laquelle en a autorisé la reproduction. En voici la traduction.

Des tubes de Pitot obstrués, des sollicitations excessives des commandes et une certaine confusion dans le poste de pilotage rendent inévitable l’accident fatal du vol 447 d’Air France.

En l’espace de quatre minutes et demie dans les premières heures du 1er juin 2009, l’Airbus A330-200 assurant le vol 447 d’Air France entre Rio de Janeiro, au Brésil, et Paris, quitte son altitude de croisière de 35 000 pi pour aller s’abîmer dans les eaux de l’océan Atlantique. Les 216 passagers et les 12 membres d’équipage à bord périssent. Durant la longue enquête qui s’ensuit, le Bureau d’Enquêtes et d’Analyses (BEA) de la France publie plusieurs rapports provisoires qui permettent de se faire une idée de ce qui a pu se passer. En juillet 2012, le BEA publie son rapport final de près de 300 pages qui dresse un tableau complet des événements qui sont probablement survenus au cours de ces minutes fatidiques.

Récupération d’une section importante de la queue de l’aéronef dans l’océan Atlantique
Récupération d’une section importante de la queue de l’aéronef dans l’océan Atlantique 

D’après le rapport, les ennuis commencent lorsque les tubes de Pitot de l’A330 sont obstrués par des cristaux de glace, ce qui amène les diverses sources de données aérodynamiques à produire des indications de vitesse douteuses. Comme il est censé le faire, le circuit électronique des commandes de vol (EFCS) rejette ces données aérodynamiques avant de débrayer le pilote automatique et l’automanette et de revenir à une loi de pilotage inférieure offrant des protections moindres contre toute éventuelle sortie du domaine de vol. Surpris par cette situation inattendue et inhabituelle, et confronté à de la turbulence qui rend les sollicitations sur le mini-manche difficiles, le pilote aux commandes (PF) met par inadvertance l’avion en cabré accentué alors qu’il ramène les ailes à l’horizontale.

L’équipage de conduite — un copilote et un pilote de relève ayant pris la place du commandant de bord parti se reposer — reconnaît la perte de données de vitesse fiables, mais ne suit pas la procédure de la liste de vérifications prévue à cet effet. La confusion règne dans le poste de pilotage, et toute coordination des tâches des membres d’équipage cesse. Sans la protection automatique de l’avertisseur d’incidence, l’avion finit par décrocher. L’équipage croit probablement que les avertissements de décrochage sont injustifiés, ou que le tremblement de la cellule est un signe de survitesse. Aucune manœuvre de récupération n’est amorcée, si bien que l’avion demeure en décrochage pendant toute sa descente vers l’océan.

En fonction des conclusions de l’enquête, le BEA formule 41 recommandations destinées à divers organismes de par le monde et portant notamment sur la formation des pilotes, la certification de l’équipement, le contrôle de la circulation aérienne (ATC) ainsi que les recherches et le sauvetage.

Équipage renforcé

Le vol 447 d’Air France bénéficie d’un équipage renforcé composé d’un commandant de bord et de deux copilotes. Au départ de Rio de Janeiro à 2229, temps universel coordonné (UTC), 1929 heure locale, le commandant de bord occupe le siège de gauche et agit comme pilote qui n’est pas aux commandes (PNF), tandis qu’un des deux copilotes est aux commandes, assis dans le siège de droite.

Le commandant de bord, âgé de 58 ans, avait accumulé 10 988 heures de vol, dont 1 747 à titre de commandant de bord sur type; le PF, âgé de 32 ans, 2 936 heures de vol, dont 807 sur type, et le deuxième copilote, âgé de 37 ans, 6 547 heures de vol, dont 4 479 sur type.

Environ deux heures après le départ de Rio, l’équipage de conduite reçoit du centre de contrôle des opérations de la compagnie des renseignements indiquant la présence d’une zone d’activité convective en cours de formation le long de la route, entre les points de cheminement SALPU et TASIL. Peu après, le PF fait remarquer que l’avion pénètre dans la couche nuageuse, et la légère turbulence à laquelle l’avion a été exposé augmente quelque peu.

D’après le rapport, les échanges captés par l’enregistreur de la parole dans le poste de pilotage montrent que le PF s’inquiète des conditions que l’avion risque de rencontrer à mesure qu’il avance dans la zone de convergence intertropicale (ZCIT). Le PF fait état à plusieurs reprises de ses préoccupations quant à la turbulence et à la température extérieure relativement douce qui limitent les performances de l’avion et empêchent la montée au niveau de vol (FL) 370 (37 000 pi) pour passer au-dessus des nuages. Il suggère de demander à l’ATC l’autorisation de monter au FL360, un niveau de vol non conventionnel, compte tenu de la direction du vol.

Toujours d’après le rapport, les propos du PF laissent transparaître une certaine inquiétude. « Le commandant de bord se montre très peu réactif vis-à-vis des préoccupations exprimées par le PF à propos de la ZCIT. Il est favorable à une posture d’attente et de réponse adaptée à la turbulence constatée. » Selon le rapport, le commandant de bord avait déjà traversé la ZCIT à plusieurs reprises et jugeait probablement que les conditions rencontrées étaient normales.

À 0152, se préparant à prendre une période de repos, le commandant de bord réveille l’autre copilote, qui est dans le poste de repos de l’équipage, et il lui demande de venir dans le poste de pilotage. Le copilote prend place dans le siège de gauche que vient de libérer le commandant de bord et le PF lui fait un exposé sur les conditions de vol. La turbulence a cessé, mais le PF signale que cette situation n’est probablement que temporaire et que, pour le moment, il est impossible de monter au-dessus des nuages. Le PF fait également remarquer qu’il a été impossible d’établir une liaison de données aux fins de compte rendu de position avec la région d’information de vol (FIR) océanique de Dakar.

Le commandant de bord n’intervient pas pendant l’exposé, puis il quitte le poste de pilotage à 0200 pour se rendre dans le poste de repos de l’équipage. De plus, il ne précise pas quel copilote va agir à titre de « pilote de relève » — à savoir, qui va le remplacer — bien qu’il laisse implicitement entendre que ce sera au copilote assis en place droite (le PF) de jouer ce rôle. D’après le rapport, il est permis de mettre en doute cette décision, vu la plus grande expérience de l’autre copilote.

L’A330 approche du point de cheminement ORARO, qui se situe entre SALPU et TASIL, et pénètre dans la ZCIT. L’avion vole à une vitesse de Mach 0,82 et l’assiette longitudinale est de 2,5º. La turbulence augmente à nouveau, et le PF avertit le personnel de cabine que celle-ci va bientôt s’intensifier. « Il faudrait vous méfier là », dit-il, avant d’ajouter qu’il les « rappelle dès qu’on est sorti de là ».

À 0208, le PNF, qui scrute l’écran du radar météo, propose d’« altérer un peu à gauche ». Il y a alors un changement de cap de 12º à gauche. De plus, le rapport indique que « l’équipage décide de réduire le Mach vers 0,8 et [que] les antigivrages moteurs sont enclenchés ».

Sortie du domaine de vol

À 0210:05, il y a débrayage du pilote automatique et de l’auto-poussée. Le PF annonce « j’ai les commandes », ce à quoi le PNF répond « d’accord ».

D’après le rapport, l’avion, qui est déjà à la limite de ses performances en croisière à haute altitude, « est conduit hors de son domaine de vol » dans la minute qui suit le débrayage du pilote automatique. «  Aucun des deux membres d’équipage n’en a eu une conscience suffisamment claire pour engager à temps les actions correctrices. Pourtant chaque seconde écoulée demandait une action de pilotage encore plus déterminée. »

La vitesse affichée sur l’écran principal de vol (PFD) de gauche diminue rapidement et passe d’environ 275 kt à 60 kt. Quelques instants plus tard, les vitesses affichées sur l’écran du système intégré d’instruments de secours et sur le PFD de droite diminuent aussi.

Le givrage provoqué par des cristaux de glace qui ont obstrué les tubes de Pitot de l’A330 est, d’après le rapport, un phénomène que l’on ne comprend pas très bien. « En présence de cristaux de glace, il n’y a aucune accrétion de glace ou de givre visible sur l’extérieur ni sur le nez de la sonde, les cristaux rebondissant sur ces surfaces. Par contre les cristaux de glace vont être captés par la section d’entrée du tube. En fonction des conditions de vol (altitude, température, Mach) si la concentration de cristaux est supérieure à la capacité d’antigivrage par l’élément chauffant et d’évacuation par les trous de purge du tube, les cristaux vont venir s’accumuler en grand nombre dans le tube. » La perte de la mesure de la pression totale qui en résulte aboutit à des renseignements douteux sur la vitesse, d’où le passage de la loi de pilotage normale à celle de substitution (alternate).

L’avion est parti dans un piqué d’environ 2º et dans un roulis à droite au moment du débrayage du pilote automatique. « Le PF exerce des actions rapides et de grande amplitude en roulis, quasiment de butée à butée », peut-on lire dans le rapport. 

« Il a également une action à cabrer qui fait augmenter l’assiette de l’avion jusqu’à 11° en dix secondes. » En conséquence, l'avion se met à monter rapidement. Les alarmes sonores et visuelles de décrochage se déclenchent brièvement deux fois de suite.

« Le caractère excessif des actions du PF peut s’expliquer par la surprise et la charge émotionnelle à la déconnexion du pilote automatique », mentionne le rapport. « Si la première réaction excessive à cabrer du PF peut donc être comprise, il n’en va pas de même de la persistance de cette action. »

Le PNF ne prend pas immédiatement conscience des sollicitations du PF sur les commandes ou du fait que, en présence de données de vitesse douteuses, la loi de pilotage de l’EFCS est passée de la loi normale, qui empêche l'avion d’atteindre une incidence causant un décrochage, à la loi de substitution, qui n’offre plus une telle protection. Il réagit aux alarmes de décrochage en demandant « qu’est-ce que c’est que ça? »

Le PNF se rend alors compte des anomalies de vitesse ainsi que du retour à la loi de pilotage de substitution. À 0210:16, il annonce « on a perdu les vitesses », avant d’ajouter « alternate law protections [protections de la loi de substitution] ». Le PF constate lui aussi les anomalies de vitesse. « On n’a pas une bonne annonce de vitesse », dit-il.

Toutefois, aucun des deux pilotes ne demande de passer en revue la liste de vérifications en situation anormale ou d’urgence qui traite des indications de vitesse douteuses. Parmi les mesures à prendre prévues dans cette liste figure le débrayage des directeurs de vol, qui peuvent — comme ils l’ont fait dans le présent cas — afficher de fausses indications en l’absence de renseignements cohérents sur la vitesse.

Le rapport précise que les pilotes ne se concentrent pas sur le problème des indications anémométriques anormales, car il se peut qu’ils perçoivent « un syndrome global beaucoup plus complexe que la seule perte des indications anémométriques ».

« Toutefois, aucun des deux pilotes ne demande de passer en revue la liste de vérifications en situation anormale ou d’urgence qui traite des indications de vitesse douteuses. »

Plusieurs messages apparaissent sur le moniteur électronique centralisé de bord (ECAM), et le PNF les lit « de manière désordonnée », selon le rapport qui précise également qu’aucun des messages de l’ECAM ne donne « [une] indication explicite qui pourrait permettre un diagnostic rapide et fiable » de la situation.

À 0210:27, le PNF constate que l’avion monte et dit à deux reprises « descends ». Le PF accuse réception et exerce à plusieurs reprises une action à piquer sur le mini-manche, ce qui a pour effet de réduire l’assiette longitudinale et la vitesse verticale. Toutefois, d’après le rapport, il se peut qu’à cause d’une fausse indication du directeur de vol l’invitant à augmenter l’assiette longitudinale, le PF n’ait pas exercé une action à piquer suffisante pour stopper la montée.

À 0210:36, la vitesse anémométrique affichée sur le PFD de gauche revient à la normale et est alors de 223 kt. « L’avion a perdu environ 50 kt depuis la déconnexion du pilote automatique et le début de la montée », peut-on lire dans le rapport.

« Je n’ai plus du tout le contrôle »

À 0210:51, le PNF est en train d’appeler le commandant de bord pour qu’il revienne dans le poste de pilotage, lorsque l’alarme de décrochage se déclenche à nouveau. Le tremblement annonciateur de décrochage se manifeste quelques secondes plus tard. D’après le rapport, « l’équipage n’a jamais fait référence ni à l’alarme de décrochage ni au buffet [au tremblement], qu’il a vraisemblablement perçus [sic] ».

Le PF applique la poussée au décollage et de remise des gaz, mais continue à exercer une action à cabrer. On peut lire dans le rapport que c’est la façon dont les pilotes sont généralement entraînés à réagir en cas d’indications de décrochage à basse altitude, avec toutefois la précision suivante : « À ce point, seule une mise en descente de l’avion par un ordre à piquer au manche aurait permis de revenir dans le domaine de vol. »

Le rapport mentionne que le tremblement, le bruit aérodynamique et les indications trompeuses du directeur de vol ont peut-être fait croire au PF qu’il était confronté à une situation de survitesse. C’est pourquoi il a réduit la poussée au ralenti et tenté de sortir les aérofreins.

Le dispositif de compensation automatique de l’EFCS réagit à l’ordre à cabrer continu du PF en mettant le stabilisateur en position de plein cabré, où il restera jusqu’à la fin du vol. « Le PF continue de donner des ordres à cabrer », de préciser le rapport. « L’altitude de l’avion atteint son maximum d’environ 38 000 pi, son assiette et son incidence sont de 16 degrés. »

À 0211:38, le PF dit au PNF « j’ai plus du tout le contrôle de l’avion ». Le PNF répond en annonçant « commandes à gauche » et en appuyant sur le poussoir de son mini-manche afin de transférer la priorité des commandes de vol du mini-manche du PF au sien.

« Le PF reprend presque immédiatement la priorité sans aucune annonce et continue à piloter », mentionne le rapport. « Cette reprise de priorité du PF n’a pas pu être expliquée mais témoigne de la déstructuration du travail en équipage. »

Le commandant de bord remarque probablement le tremblement de la cellule et la forte assiette longitudinale de l'avion alors qu’il regagne le poste de pilotage à 0211:42. L’alarme sonore principale continue et l’alarme de décrochage intermittente, les indications des instruments prêtant à confusion et le stress véhiculé par les deux copilotes qui lui annoncent qu’ils ont perdu la maîtrise de l’avion sont des éléments qui n’ont pas dû aider le commandant de bord à comprendre ce qui se passait, d’indiquer le rapport. « Par la suite, ses interventions ont montré que lui non plus n’a pas identifié le décrochage. »

L’avion passe alors 35 000 pi en descente à un taux de 10 000 pi/min et sous une incidence de 40º et des oscillations en roulis atteignant 40º. « Seul un équipage extrêmement déterminé et ayant une bonne compréhension de la situation aurait pu exécuter une manœuvre permettant l’éventuelle récupération du contrôle de l’avion », peut-on lire dans le rapport.

À 0212:02, le pilote dit « j’ai plus aucune indication », ce à quoi le PNF répond « on n’a aucune indication qui soit valable ».

« À cet instant, les manettes de commande de poussée se trouvent sur le cran IDLE, les N1 [régimes de soufflante] des moteurs sont à 55 % », de préciser le rapport. « Une quinzaine de secondes plus tard, le PF fait des actions à piquer. Dans les instants qui suivent, on constate une diminution d’incidence, les vitesses redeviennent valides et l’alarme de décrochage se réactive. »

À 0214:17, le dispositif avertisseur de proximité du sol commence à générer des avertissements « SINK RATE » et « PULL UP ».

L’enregistreur de données de vol cesse de fonctionner à 0214:28. « Les dernières valeurs enregistrées sont une vitesse verticale de – 10 912 pi/min, une vitesse sol de 107 kt, une assiette de 16,2 degrés à cabrer, un roulis de 5,3 degrés à gauche et un cap magnétique de 270 degrés », peut-on lire dans le rapport. « Aucun message de détresse n’a été émis par l’équipage. L’épave a été retrouvée par 3 900 m [12 796 pi] de profondeur le 2 avril 2011. »

Cet article repose sur le document du BEA intitulé « Rapport final — Accident survenu le 1er juin 2009 à l’Airbus A330-203 immatriculé F-GZCP exploité par Air France, vol AF 447 Rio de Janeiro — Paris ». Le rapport est disponible en anglais et dans sa version originale française à l’adresse  www.bea.aero.

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Notes de bas de page

Notes de bas de page:

Note de bas de page 1

Performance d’alignement de piste avec guidage vertical

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Note de bas de page 2

European Advisory Committee, Operators Guide to Human Factors in Aviation, Fondation pour la sécurité aérienne, 2009, peut être consulté sur Internet à l’adresse http://www.skybrary.aero/index.php/Portal:OGHFA  (consulté le 28 octobre 2013)

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Note de bas de page 3

European Advisory Committee, « Press-on-itis » (note documentaire de l’OGHFA), Operators Guide to Human Factors in Aviation, Fondation pour la sécurité aérienne, 2009, peut être consultée à l’adresse  http://www.skybrary.aero/index.php/Press-on-itis_(OGHFA_BN)  (consultée le 28 octobre 2013).

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