Bonne réaction d’un équipage aux prises avec un déroulement intempestif du compensateur de tangage…

Sur son site, le BEA publie le rapport suite à un « incident grave » survenu en mai 2011 à un Falcon 7X. L’enquête a « duré plus de quatre ans durant lesquels la détermination précise des circonstances et la récupération d’informations auprès de l’équipementier Rockwell‑Collins se sont avérées difficiles. En particulier, des délais de réponses pouvant atteindre plusieurs mois ont pu être observés. Ils ont été justifiés par le fait que l’enquête du BEA porte sur des facteurs organisationnels pouvant être à l’origine de l’incident grave et que les éléments de réponses nécessitaient du temps pour être récupérés ».  

« Le jet d’affaires, en route entre Nuremberg (Allemagne) et Kuala Lumpur (Malaisie) entame sa descente à l’arrivée. C’est un vol de mise en place. Le copilote est aux commandes (PF ou Pilote en Fonction). Durant la descente, le pilote automatique et l’automanette sont engagés, la vitesse étant de 300 Kt. Le PF décide de reduire le taux de descente et sélectionne 1.300 ft/mn avec le mode Vertical. Quelques secondes plus tard, vers 13.000 ft, le plan horizontal réglable (THS ou Tail Horizontal Stabilizer) passe de 15° d’une position neutre à sa butée à cabrer (12°) ». C’est un « déroulement intempestif du compensateur de profondeur en loi normale ». Le texte qui suit est composé d’extraits du rapport du BEA, comprenant 58 pages.

« Le pilote automatique reste engagé pendant les 8 premières secondes du déroulement du THS. Les lois des commandes de vol électriques contrent le mouvement à cabrer par une action à piquer. Les gouvernes de profondeur atteignent deux-tiers environ de leur débattement maximal… deux secondes avant la déconnexion du PA. Le THS continue son mouvement à cabrer. L’assiette longitudinale et le facteur de charge augmentent ».

« Le PF applique des actions en butée à piquer au mini-manche et place les manettes de poussée sur la position Take-off. L’automanette se déconnecte. Les actions à piquer n’arrêtent pas le mouvement à cabrer du THS qui atteint sa butée 7 secondes après la déconnexion du PA. Le message « Trim Limit » s’affiche sur l’écran. Entre la déconnection du PA et la position en butée du THS, la vitesse de l’avion est passée de 297 à 220 Kt ».

« L’augmentation de l’assiette longitudinale lors du déroulement du THS est
accompagnée d’une légère inclinaison à droite et d’une augmentation de l’altitude. Le PF applique sur son mini-manche une action vers la gauche qui conduit à une inclinaison de 1° à gauche. L’assiette longitudinale atteint 25° à cabrer. Estimant que son action en tangage est inefficace, le PF applique alors une action en butée à droite. Il explique avoir voulu atteindre une inclinaison suffisante pour faire diminuer l’assiette longitudinale, augmenter la vitesse et reprendre le contrôle en tangage. Pendant cette manoeuvre, l’inclinaison atteint 9° à droite ».

« Dans le même temps, le commandant de bord (PNF) applique pendant 9 secondes des actions à piquer et des actions en roulis opposées à celles du PF. Ces actions simultanées de pilotage ont pour effet de diminuer l’inclinaison commandée par le PF et d’augmenter à nouveau l’assiette longitudinale, le facteur de charge et l’incidence. Ces actions simultanées déclenchent l’alarme « Dual Input ».

« Le PF indique qu’il a alors demandé au PNF d’arrêter ses actions au mini-manche. Il a aussi pris la priorité sur les commandes en appuyant sur le bouton approprié de son mini‑manche pendan 6 secondes. Le PF maintient l’inclinaison entre 40 et 8° à droite pendant une vingtaine de secondes. Après avoir atteint 42° à cabrer, l’assiette longitudinale diminue progressivement vers 10°. L’angle d’incidence et le facteur de charge diminuent rapidement, respectivement de 22 vers 5° et de 4,5 g à des valeurs comprises entre 1,25 et 1,5 g. Dans le même temps, la vitesse conventionnelle est passée de 300 Kt à 150 Kt ».

« Le PF applique ensuite des actions en roulis sur la gauche jusqu’à stabiliser l’inclinaison vers 50°. Alors que le THS est toujours en butée à cabrer, l’assiette longitudinale et la vitesse conventionnelle restent stables pendant une quarantaine de secondes à des valeurs respectives de 10° à cabrer et de 200 Kt. Le PNF indique avoir tenté d’utiliser le compensateur de profondeur manuel et de réarmer les commandes de vol en appuyant sur le bouton « FCS Engage » du panneau supérieur ».

« Ne constatant aucune amélioration de la situation, le PNF applique aussi sur son mini‑manche des actions en roulis, opposées à celles du PF ainsi que des actions en butée à piquer. Les actions simultanées en roulis des deux pilotes amènent progressivement l’inclinaison au neutre, ce qui a pour conséquence d’augmenter à nouveau l’assiette longitudinale jusqu’à environ 30° et de réduire la vitesse conventionnelle jusqu’à 125 Kt. L’équipage indique avoir entendu l’alarme sonore « Increase Speed ».

« Cette nouvelle phase de double pilotage dure environ douze secondes. Les commandes sont ensuite transférées au commandant de bord. L’assiette commence à diminuer et l’altitude atteint un maximum de 22.500 ft. Lorsque l’assiette atteint 5° à piquer, le commandant de bord applique des actions à cabrer. L’assiette augmente de nouveau et le commandant de bord reprend ses actions en butée à piquer. Pour une raison que l’équipage n’explique pas, le THS commence à évoluer vers une position d’équilibre, passant de 12 à 1° à cabrer en quinze secondes. Le contrôle de l’avion en tangage par les actions au mini-manche est redevenu possible. L’équipage décide de poursuivre le vol en pilotage manuel ».

« L’approche et l’atterrissage se déroulent sans autre événement particulier.
Entre le début du mouvement à cabrer du THS et son retour en position d’équilibre, il s’est écoulé 2 minutes et 36 secondes au cours desquelles :
– le facteur de charge a atteint 4,6 g,
– l’altitude est passée de 13.000 à 22.500 ft,
– la vitesse conventionnelle a évolué entre 300 et 125 Kt,
– l’assiette longitudinale a atteint 41°.

A la suite de cet incident grave, la flotte de Falcon 7X a été arrêtée de vol
temporairement, à la demande du constructeur, pour analyse. La remise en service s’est faite à partir du 16 juin 2011.

Si le type de machine évoqué sort du « domaine de vol » d’aeroVFR, il est intéressant de noter le comportement de l’équipage – peu importe le type de machine – qui connaissait bien sa machine et a réagi rapidement pour reprendre le contrôle de l’appareil, malgré une situation vraiment anormale… Ils se sont battus en utilisant tout leur savoir-faire acquis par le passé, en trouvant des solutions en matière de pilotage pour éviter la perte de contrôle.

Le rapport du BEA précise que « le déroulement non commandé du THS en loi normale, événement qui ne fait pas l’objet de procédure particulière ou de formation pour les équipages, a été soudain et de forte amplitude. Malgré l’effet de surprise, l’équipage a pu récupérer et conserver le contrôle de l’avion avec le THS en butée à cabrer par : 1) ˆl’application immédiate et adaptée d’une technique de récupération des situations avec des prises d’assiettes excessives qui s’explique par la formation et l’entraînement reçus par le PF au cours de sa carrière militaire, 2) ˆla coordination entre les deux membres d’équipage qui a permis d’assurer et de conserver la répartition des tâches jusqu’au retour à des conditions de vol normales malgré l’application à deux reprises d’actions simultanées de pilotage sur leur mini-manche ». Bravo !

La conclusion du rapport évoque un « défaut de brasure au niveau d’une broche d’un composant du HSECU » qui a conduit « ce calculateur a  envoyer des ordres erronés à cabrer au moteur actionnant le THS, et à fournir aux systèmes en charge de la surveillance de son fonctionnement des valeurs erronées indiquant une évolution à piquer de cette gouverne ».

Sur avions légers disposant d’un compensateur électrique, un déroulement intempestif reste possible mais une sécurité existe sur le système, avec son fonctionnement assuré simultanément par deux boutons poussoirs. Mais en cas de cabré non contrôlable de l’appareil, le tangage peut encore être contrôlé par la commande de… roulis comme le confirme le cas du 7X…  ♦♦♦

Lien vers le rapport complet du BEA.