Les « retombées » d’un rapport d’accident avec un probable déroulement de trim.
En juillet 2023, un Piper PA-23-250 Aztec s’écrasait en Grande-Bretagne, donnant lieu à une enquête de l’Air Accidents Investigation Branche (AAIB), l’équivalent outre-Manche du BEA.
À bord se trouvait un pilote, âgé de 21 ans, titulaire de 440 heures de vol dont 3 sur le type. L’enquête a montré qu’il s’est auto-lâché sur l’Aztec sans formation avec instructeur au préalable, après une MEP acquise sur d’autres bimoteurs (Cessna 310 et Diamond DA42).
Auparavant, il avait décollé de Grande-Bretagne, avait rejoint Deauville pour embarquer cinq passagers puis, après les avoir déposés en Irlande, il était revenu seul à bord à son terrain d’attache. En contact avec la tour, en descente vers l’étape de base de la piste en service, le taux de chute a subitement augmenté en étape de base, appareil vers 1.000 ft/sol et l’Aztec a percuté le sol sous une assiette de 35 à 40°, à un nautique du seuil de piste et sans tentative visible de récupération. L’appareil a pris feu, détruisant une bonne partie du bimoteur, rendant difficile le travail des enquêteurs.
En analysant le peu d’éléments identifiables, l’AAIB a seulement trouvé que la roulette de compensateur de tangage était anormalement à 3 mm de la position plein piqué. Un essai en vol avec un appareil similaire a montré que cette position n’était pas compatible avec toutes les configurations possibles de volets et dans la gamme de vitesse pratiquée en étape de base, telle que révélée par les données radar. La commande de trim ayant pu tourner durant le crash, d’autres hypothèses ont été étudiées : décrochage, givrage de la profondeur, variation subite du centrage, limitation de débattement des commandes, incapacité subite du pilote, acte délibéré du pilote, erreur par distraction, rétraction soudaine des volets, désengagement impromptu du PA et déroulement intempestif de trim. Cette dernière hypothèse sera considérée comme la plus probable.
Si un déroulement intempestif d’un compensateur électrique est rare, la survenue d’un tel problème peut être dramatique, surtout à basse hauteur, avec un temps de réaction faible pour réagir. Sans être certain d’avoir trouvé la cause de l’accident, la CAA a décidé d’étudier
ce risque et de chercher à le diminuer, avec notamment parmi les actions retenues :
– l’entraînement au déroulement de compensateur,
– désactiver un pilote automatique inopérant,
– rendre les disjoncteurs des pilotes automatique et des trims électriques plus visibles,
– proposer des informations plus claires pour les exigences en matière de formation aux différences.
L’Aztec E datait de 1971, avec son empennage monobloc et son tab-anti-tab au bord de fuite. Le train d’atterrissage et les volets étaient à commandes hydrauliques. Equipé d’un pilote automatique Piper Altimatic IIIB (ci-dessus) mentionné comme non opérationnel mais connu pour proposer encore certaines fonctionnalités, son mode d’utilisation précisait qu’avant de l’enclencher, il était nécessaire de centrer l’indicateur de compensation. Dans le cas contraire, l’appareil connaîtrait des variations d’assiette à cabrer ou à piquer en enclenchant le mode Pitch (tangage). Le volant ne disposait pas d’un bouton pour désengager le PA, imposant de couper le PA directement si besoin, contrairement à d’autres Aztec équipés également de l’Altimatic IIIB dès l’origine (photo ci-dessous).
Un déroulement de trim est la situation où le trim électrique part en butée à cabrer ou à piquer sans action de la part du pilote, suite à un court-circuit électrique. Quand le PA est enclenché, il gère la compensation automatique, permettant ainsi au pilote de récupérer un avion compensé quand il coupe le PA. L’appareil bénéficiait d’une alarme lumineuse prévenant d’un problème de trim si le PA mettait plus de 3 à 4 secondes pour compenser l’appareil.
Le panneau des disjoncteurs est placé à la base du tableau de bord, partie copilote. Il est nécessaire qu’ils soient bien identifiés. Bien qu’indiqué INOP depuis 2012, le PA n’avait pas son disjoncteur tiré. L’atelier de maintenance en charge de l’avion, ayant connu un audit neuf jours avant l’accident, s’était vu notifié des écarts en matière d’organisation et de suivi de la maintenance pour trois appareils dont l’Aztec. Des CN n’avaient pas été appliquées, d’où la suspension temporaire d’activité de l’atelier.
Des anciens copropriétaires de l’avion ont confirmé que le PA ne fonctionnait pas bien, ne gardant pas l’altitude. L’un a mentionné des problèmes avec le trim électrique et il avait arrêté de s’en servir. Lors d’un vol, en essayant de régler la fonction Tenue d’altitude du PA, le trim avait déroulé au-delà de la position souhaitée, sans se rappeler si le PA était sur On ou Off quand le phénomène avait été rencontré. L’atelier approché pour assurer la prochaine visite annuelle avait été informé par un copropriétaire que l’avion avait connu un « déroulement de trim ». Une inspection du système de compensation était prévue mais elle n’a pas été réalisée car l’avion a été vendu suite au coût estimé trop élevé de la visite annuelle. Finalement, un ancien copropriétaire avait évoqué une « sur-compensation » et non pas un « déroulement de trim ». L’information ne fut pas enregistrée et l’atelier suivant n’en a pas eu connaissance.
Ainsi, le PA est resté indiqué comme INOP, l’atelier pensant que la fonction Heading était opérationnelle mais pas la tenue d’altitude, avec des variations d’assiette. Le pilote ayant repris l’avion en sortie d’atelier n’avait jamais volé sur PA-23 et n’avait pas entendu parler de formation aux différences avec un instructeur. Il s’était auto-lâché après lecture du manuel de vol et discussion avec un autre pilote de PA-23. Interrogé, un autre pilote de l’appareil, a utilisé le trim sans rencontrer de problème, utilisant le PA en mode Heading et non pas dans le mode vertical.
Tout ceci pour préciser le contexte autour de l’avion et l’état de certains de ses systèmes, ce qui a orienté l’AAIB vers l’hypothèse d’un déroulement de trim. Passons sur les 57 pages du rapport pour évoquer les efforts aux commandes. Des essais en vol ont été menés sur un Aztec E pour évaluer les efforts après un déroulement de trim, déterminer la facilité à atteindre et à tirer le disjoncteur, et analyser la réponse de l’appareil à une rentrée intempestive des volets. Un pilote d’essai était en place gauche avec un instructeur expérimenté en place droite.
Après prise en main, l’essai a été mené avec deux caméras enregistrant les actions aux commandes et les valeurs instrumentales. Un accéléromètre et un enregistreur des données GPS (position et altitude) complétaient l’installation. Le centrage était représentatif de l’appareil accidenté. Le pilote utilisait un dynamomètre pour mesurer les efforts aux commandes avec une plage maximale de 30 daN. Le PA étant différent, il n’a pas été utilisé. Le temps de compensation sur la plage totale a été mesuré à 38,4 secondes, similaire aux valeurs obtenues sur d’autres Aztec.
La molette de trim a été placée à 3 mm de la position Piquée telle que trouvée sur l’avion accidenté. Les vitesses pratiquées sont allées de 93 à 130 Kt, avec volets en position rentrés et 1/4, puis à vitesse plus faible avec 1/2 volets, et pleins volets en respectant les différentes Vfe. Le train n’ayant que peu d’effet sur la compensation, les essais ont été menés train rentré. Pour chaque vitesse et configuration, l’appareil a été compensé puis commandes lâchées, le compensateur a été activé pour atteindre la position retrouvée sur l’épave. Le pilote a alors mesuré les efforts aux commandes. Dans certains cas, les efforts ont dépassé les 30 daN du dynamomètre. Pour repasser de la position non compensée à une position compensée, il a fallu jusqu’à 8 secondes d’action.
Les essais ont porté sur la réaction de l’appareil commandes lâchées avec un déroulement de trim démarrant appareil sous PA. L’accélération négative a atteint 0,5 g avec 130 Kt et volets rentrés, avec une assiette négative de 5°. À 87 Kt et pleins volets avec 10 secondes de trim à piquer et les commandes lâchées, l’accélération a atteint 0,2 g et une assiette négative de 12°.
L’identification et le retrait du breaker ont été difficiles car il est non visible de la place gauche, imposant de se pencher en avant, position impossible si l’on veut au même moment tirer sur le volant. Le pilote d’essais a considéré que dans les circonstances de l’accident, il n’était pas réaliste d’atteindre le breaker, faute de temps. Les efforts aux commandes de plus ne répondraient pas aux exigences actuelles de la certification CS-23.
La sortie de volets sur PA-23 entraîne un couple à cabrer, imposant de compenser à piquer.
Si les volets rentrent subitement, l’appareil pique du nez et il faut tirer
sur le volant et compenser à cabrer. Un instructeur interrogé précise que lors d’un exercice à 5.000 ft, avec pleins volets, avion compensé autour de 100 Kt, il a rentré tous les volets, ce qui nécessite 4 secondes. Sans action sur les commandes, en trois secondes, l’appareil a atteint une assiette négative de 50° et perdu 500 ft. La ressource a nécessité près de 2.000 ft. Le même exercice avec mi-volets a été moins violent mais l’assiette à piquer a atteint 30°.
Les essais ont visé à répéter ces situations mais avec une rétraction de volets plus rapide en cas de rupture structurale ou perte de l’hydraulique. Le pilote d’essais a maintenu l’altitude, l’instructeur à droite rentrant les volets, puis les commandes ont été lâchées. Premier essai avec mi-volets et 104 Kt, après la rentrée des volets, l’avion a cabré à +5° puis 2 secondes plus tard à -5° avec 0,3 g avant la ressource. Deuxième essai avec pleins volets mais l’effort avant de lâcher les commandes étant déjà de 14 daN, l’essai a été annulé pour éviter toute accélération négative.
L’AAIB évoque une étude menée en 2019 sur « l’évaluation des efforts musculaires qui peuvent être appliqués aux commandes de vol ». Elle a porté sur 300 participants, hommes et femmes, pilotes et non-pilotes, de différents âges. Une « maquette » de cockpit a été réalisée pour mesurer les efforts sur un volant, un manche et des palonniers. Des mesures avec efforts prolongés ou temporaires ont été enregistrées. Pour les essais temporaires, la durée était de
3 secondes.
Les résultats montrent que 68% de participants n’ont pas pu tirer et maintenir 22,2 daN durant 3 secondes avec une main sur le volant. 56% n’ont pu tirer et tenir 33,4 daN durant 3 secondes avec les deux mains sur le volant. Peu de différence a été constaté entre pilotes et non-pilotes mais une forte différence entre hommes et femmes. 90% des femmes n’ont pu tenir 22,2 daN durant 3 secondes avec une main, plus de 70% des participantes n’ont pas soutenu 33,4 daN pendant 3 secondes avec les deux mains. Côté hommes, 34% n’ont pu le faire avec une main
à 22,2 daN et 25% avec les deux mains sous 33,4 daN.
Passant en revue d’autres événements liés à des dysfonctionnements de trim ou de PA, le rapport de l’AAIB insiste sur plusieurs points :
– la dépose des instruments non opérationnels, ou mentionnés INOP,
– l’identification des disjoncteurs, avec éventuellement une étiquette désignant les plus impactant.
– la sensibilisation des pilotes à ce type de panne.
Que dire de plus ?
– attention aux avions anciens certifiés avec de normes qui ont été amendées par la suite, avec des exigences plus élevées.
– les efforts aux commandes peuvent parfois dépasser les capacités musculaires de bon nombre de pilotes, poussant par exemple à piloter l’appareil à deux mains à l’arrondi alors qu’il faudrait garder une main sur les gaz (Cessna 182 ? PA-38 Tomahawk ?).
– passer d’un appareil à un autre impose un vol de prise en main avec un instructeur pour noter les particularités de la machine.
– méfiance avec l’avionique ancienne sur des appareils d’ancienne génération.
– connaître l’emplacement des disjoncteurs.
– une assiette à piquer impromptue est plus difficile à gérer (accélération négative, proximité
du sol, augmentation de la vitesse) qu’une assiette à cabrer impromptue, où il est possible d’incliner l’appareil pour limiter la prise d’altitude, éviter le décrochage et bénéficier d’un peu plus de temps.
– en cas de problème électrique, couper le contact général est aussi une solution pour se laisser du temps de réflexion. ♦♦♦
Photos © AAIB
Rapport de l’AAIB en téléchargement :
DeroulementTrim
Sur le même sujet :
– Déroulement intempestif d’un trim électrique
– Déroulement de trim intempestif…