Quelques considérations autour de l’avitaillement et de la gestion carburant en vol.
C’est un rapport du BEA évoquant un Cessna 210 volant du Danemark vers la France pour rejoindre Colmar-Houssen en juillet 2024. En contact avec le SIV de Strasbourg, informé de zones militaires actives, le pilote les contourne puis contourne aussi la CTR de Strasbourg chargée en trafic. Passant ensuite sur la fréquence de Colmar, quelques minutes plus tard, le pilote demande une priorité à l’atterrissage suite à un problème d’huile. Le contrôleur autorise l’approche directe, suggère de maintenir l’altitude et de sortir le train au dernier moment.
Peu après, avion à 3.000 ft AMSL, le pilote annonce que le moteur est « en train de caler »
et qu’il va essayer « la longue finale ». Le contrôleur lui suggère de repérer un champ ou une route au cas où. Dix secondes plus tard, le pilote annonce son intention d’effectuer un atterrissage forcé. L’appareil retrouve le sol avant le champ choisi pour l’atterrissage, l’avion rebondit, traverse une route, se retourne sur le dos avant de s’immobiliser.
L’enquête côté moteur n’a pas montré d’endommagement en lien avec la lubrification pouvant conduire à une perte de puissance. Les réservoirs de carburant étaient non endommagés.
Une fuite non significative du réservoir droit a été mise en évidence avec moins de 0,1 US gallon pour la totalité du vol. Lors des examens des réservoirs, 44,25 US gallons ont pu être introduits mais si l’avion n’est pas sur une surface plane horizontale, le volume introduit peut être réduit de 4 à 5 litres (1 à 1,3 US gal).
En 1994, la FAA avait émis une consigne de navigabilité (AD) pour s’assurer du plein complet sur Cessna 210, à savoir vérifier que l’avion n’est pas incliné et que son assiette est d’environ
4 à 5°, tout en contrôlant visuellement le niveau de carburant de chaque réservoir en se référant à la surface supérieure de l’aile. La CN préconisait aussi de calibrer les jauges au niveau de l’indication « Vide » (Empty). Dans le cas contraire, un panneau doit être affiché près des jauges et « tous les calculs de carburant doivent être fondés sur une inspection visuelle, le temps de vol et les valeurs de consommation ». Avec les pleins complets, l’autonomie maximale est de 4 heures.
Deux types de bouchon de réservoir existent, l’un saillant et recommandé, car permettant de contrôler visuellement le remplissage complet des réservoirs. L’autre type, encastré, ne le permettant pas. De plus, la Cessna Pilots Association précise qu’il est difficile d’ajouter les derniers gallons sur Cessna 210, avec la sensation d’avoir fait le plein alors qu’il manque
entre 5 et 10 US gallons. Il est donc recommandé « d’effectuer le remplissage lentement lors des 5 derniers gallons et de vérifier le plein après 2 minutes ».
Si la CN était présente dans les documents du C210, elle n’était pas appliquée : absence de bouchons saillants et de panneau d’information sur les ailes et près des jauges, absence de calibration des jauges. Au départ d’Aalbord, au Danemark, l’avitaillement s’est fait sur un carré de 15 m de côté, une zone qui n’est pas plane avec une crête en son centre et deux pentes menant chacune à un drain.
De plus, le système de sortie-rentrée du train du Cessna étant défectueux depuis sept mois avant l’accident (sans identification de la panne par l’atelier de maintenance), tous les vols, dont celui de l’accident, étaient donc réalisés train sorti…
Le pilote a précisé qu’il utilisait une traduction en français de certaines instructions du manuel de vol, notamment les performances en croisière. Il ne connaissait pas la CN de la FAA pour l’avitaillement et ne savait pas qu’il était difficile de faire les pleins complets notamment sur surface non horizontale. Pour le vol, il avait pris en compte une consommation moyenne
de 18 US gallons par heure affichée sur l’EDM (Engine Data Management ou fuel-flow soit un débitmètre) de bord. Pleins complets effectués, le niveau a été vérifié visuellement puis avec une règle de jauge. Sachant que l’avion consommait beaucoup d’huile (environ 0,5 l/h), des bidons avaient été embarqués pour ajuster le niveau lors des escales lors de ce périple en Scandinavie.
En vol, le suivi de la consommation était assuré par les indications de l’EDM, considérant les jauges peu précises. Lors de la navigation, il n’avait pas prévu le contournement de la CTR de Strasbourg. À quelques minutes de vol de Colmar, une chute de la pression d’huile a été constatée puis une chute de puissance du moteur alors qu’il restait 9 à 10 US gallons à bord. Une fois la décision prise d’un atterrissage forcé, avec deux champs appropriés séparés par une route, il a viré en finale en notant qu’il allait atterrir dans le second champ, après la route. Celle-ci étant surélevée, l’avion a rejoint le sol avant la route.
Le passager, instructeur accompagnant le pilote mais n’ayant pas une grande expérience
du C210, a précisé que le voyage a été entrepris en connaissant le problème du train d’atterrissage. La consommation en croisière train rentré était de 18 US gallons par heure
à environ 160 Kt. L’équipage avait remarqué que train sorti, la consommation était identique à 135 Kt – paramètres pris en compte pour les navigations lors du périple. Le vol retour sur Colmar était basé sur une autonomie de 4h30 en prenant en compte les 30 mn de réserve finale et aussi un léger vent d’ouest.
Le rapport du BEA rappelle les règles applicables en matière d’emport de carburant en VFR lors « d’une activité non commerciale sur appareil non complexe » (NCO, Non Commercial Operations). Pour ce type de vol, « un aérodrome de dégagement à destination n’est pas requis ». Le commandant de bord doit veiller à ce que les quantités de carburant et d’huile soient suffisantes en prenant en compte les conditions météo (vent…), tout élément ayant une incidence sur les performances (train sorti…), tout retard attendu pendant le vol (contournement de la CTR et des zones militaires).
De plus, le commandant de bord doit s’assurer de protéger une quantité de carburant
« en tant que réserve finale afin de garantir un atterrissage en toute sécurité », soit au moins 30 mn pour les navigations VFR de jour. Au moment de la chute de puissance, il restait selon
le pilote 9 à 10 US gallons à bord, soit 30 mn de vol alors qu’il n’avait pas encore atteint Colmar, entamant donc la réserve des 30 mn.
Enfin, la gestion du carburant lors du vol doit permettre de s’assurer que le carburant restant est adéquat. Et de rappeler la procédure de Minimum Fuel si la réserve risque d’être entamée à l’arrivée (sans priorité à l’atterrissage) ou de Mayday Fuel (avec priorité à l’atterrissage) si la quantité de carburant à l’arrivée sera inférieure à la réserve finale après atterrissage.
Les logs de navigation du pilote prenaient en compte une consommation de 18 US gallons à 135 Kt et une réserve de 30 mn à l’arrivée, sans prendre en compte un forfait carburant pour les roulages et intégrations. Le pilote ayant estimé avoir fait les pleins complets soit 90 US gallons (89 utilisables) dont 9 US gallons de réserve finale, il avait saisi 90 US gallons dans l’EDM avant le vol. Les données de l’EDM ont montré que le moteur a fonctionné environ 4h30, avec 15 mn de roulage et essais moteur avant décollage (0,7 US gallon par heure). Entre décollage et atterrissage, 4h15 se sont écoulées. La consommation moyenne enregistrée par l’EDM était de 19,3 US gallons par heure et non pas 18.
L’EDM précis encore que la quantité de carburant consommée lors du vol a été de 81,9 US gallons, soit avec les quantités inutilisables, une quantité de 83 US gallons et non pas 90
dans les ailes après avitaillement. L’EDM affichait 8,1 US gallons restant, indication en rouge car inférieure à la valeur configurée comme seuil de bas niveau (10 US gallons), confirmant bien les 90 US gallons entrés dans l’EDM par le pilote. Lors de la chute de puissance, la consommation est passée de 21 à 1 US gallon par heure en moins de 6 secondes. Tout au long du vol, la pression d’huile a diminué jusqu’à atteindre la valeur inférieure à celle spécifiée par le motoriste (4 PSI au lieu de 10 PSI minimum).
Le BEA note que la consommation supérieure à celle attendue (+1 US gallon par heure soit 3,54 l/h) provient notamment d’un régime moteur et de pression admission supérieurs à ceux les plus élevés dans les tableaux de performance de croisière du manuel de vol, conduisant à voler à 81% de la puissance maximale et non pas à 75%. La surconsommation a atteint la valeur de 5,5 US gallons lors du vol (soit moins de 20 litres). Il restait 300 ml dans le réservoir gauche et 600 ml dans le droit.
En facteurs contributifs, le BEA note :
– un ajustement inapproprié en croisière de la richesse et du régime moteur, d’où une puissance excessive et donc une surconsommation non détectée par l’équipage.
– une gestion carburant uniquement basée sur la quantité affichée par l’EDM, avec une valeur erronée au départ.
– une attention portée sur la surveillance de la pression d’huile au détriment de la gestion carburant.
– une méconnaissance et donc l’absence de prise en compte des recommandations de la CN de la FAA relative aux particularités d’avitaillement sur C210.
Avec la mention « Les enquêtes du BEA ont pour unique objectif l’amélioration de la sécurité aérienne et ne visent nullement à la détermination des fautes ou responsabilités », les rapports du BEA sont bien là pour tirer les conséquences d’un événement et améliorer la culture de sécurité des pilotes, pour éviter à ces derniers de se retrouver dans des situations similaires à l’avenir. Mais plusieurs points peuvent être ajoutés à ce rapport factuel.
Si le BEA précise que pour ce type de vol en NCO sur avion non complexe, un aérodrome de dégagement à destination n’est pas requis, il est évident qu’un dégagement pris en compte demeure une bonne pratique, pour se dérouter sur le terrain le plus proche une fois arrivé à destination (piste occupée par un avion posé sans le train ?), le terrain de dégagement étant souvent peu éloigné en France grâce au grand nombre de terrains disponibles…
Après la baisse de puissance, le pilote précise au contrôleur qu’il tente la longue finale.
D’après la vue GoogleEarth figurant dans le rapport, la perte de puissance est intervenue à environ 11 km de l’aérodrome, appareil alors à 3.000 ft AMSL pour un sol à 600 ft environ, soit 2.400 ft de hauteur ou 700 m environ. Avec une finesse de 10 (les données constructeur évoquent plutôt une finesse de 9 et quelques), atteindre l’aérodrome était impossible.
Le Cessna s’est posé à environ 6 km de la piste. Il est bon de connaître « visuellement » le rayon d’atterrissage possible autour de sa position.
Ceci passe par un entraînement régulier à l’encadrement, notamment lors du vol de prorogation tous les deux ans, et par des repères sur l’appareil (le 210 n’a pas de haubans…). Une fois la chute de puissance constatée, le pilote a affiché plein riche à la richesse, mais ajusté la régulation d’hélice sur le plein petit pas et sorti un cran de volets, diminuant ainsi sa finesse avant d’avoir localisé un champ, semble-t-il d’après le rapport du BEA. Le manuel du C210 recommande un atterrissage train rentré sur sol mou ou accidenté, ce qui n’était pas possible sur cet appareil, train bloqué sorti.
« Plus le vol est long, plus les aléas pouvant avoir un impact sur l’autonomie augmentent », précise le BEA. Et donc avec un vol entrepris aux limites de l’autonomie maximale de l’appareil, les marges étaient quasi inexistantes. Surtout avec une consommation exacte imprécise. Non caréné, le train sorti augmente la traînée… Le contournement de la CTR
a suffi pour augmenter la durée du vol et donc la consommation générale.
Voler avec un avion dont le train rentrant est laissé dehors depuis plusieurs mois, avec un moteur qui consomme déjà trop d’huile et qui prévient donc les utilisateurs qu’il faudrait faire quelque chose, n’est pas une situation d’avenir. Avec une baisse de la pression d’huile continue lors du vol, un déroutement aurait été bien vu avant de passer sous la limite préconisée par le motoriste.
Il faut bien connaître sa machine (en tant que propriétaire) ou celle sur laquelle on vole le plus souvent (en tant que membre d’aéro-club), lire les rapports d’accidents liés au type, consulter la documentation des associations regroupant les appareils de même type quand elles existent, échanger avec d’autres propriétaires ou utilisateurs du même type.
Cela passe aussi par le suivi régulier de la consommation moyenne en validant les consommations par des pleins complets dans les mêmes conditions d’avitaillement pour établir la consommation moyenne en croisière à tel régime et telle altitude. Ceci se fait par calcul à partir des temps de vol notés dans le carnet de route ou au tachymètre, au fuel-flow bien renseigné si l’appareil en est équipé. Cela permet de contrôler la fiabilité des jauges
et/ou la non-linéarité de leurs indications, voire quantifier en litres restant à bord l’allumage des lampes de bas niveau. Avec expérience, on peut alors estimer à 5 ou 10 litres près la consommation lors d’un vol de longue distance.
Les conditions lors de l’avitaillement sont à prendre en compte. Dans le cas du C210, l’aire d’avitaillement était en accent circonflexe, les drains étant localisés à l’extérieur. Plus généralement, l’aire est souvent en cuvette, avec un drain au centre. Il est recommandé de bien positionner l’appareil en fonction de cette pente de l’aire d’avitaillement. Exemple :
sur un DR400 avec des réservoirs d’apex très plats, il est préférable de mettre l’avion sur la partie ascendante de l’aire d’avitaillement pour être certain de remplir à fond les réservoirs avant, les bouchons étant près du bord d’attaque. Attention donc à la position de l’appareil
sur aire d’avitaillement en pente (exemple : Dijon-Darois).
Les types d’appareils peuvent avoir des particularités pour l’avitaillement. Le réservoir arrière des DR400 ne peut être contrôlé visuellement. Si l’on veut le plein complet, il ne faut pas arrêter le pistolet au premier rengorgement… Sur Cessna (152, 172), il est recommandé de mettre le sélecteur sur un réservoir et non pas sur la position Both pour éviter que le carburant ne passe dans l’autre réservoir pendant que l’on change d’aile à l’avitaillement. Les cloisons internes des réservoirs « ralentissant » le remplissage, il faut prendre son temps, secouer
la voilure et remettre progressivement du carburant tant que l’on n’a pas atteint la collerette du réservoir avec un niveau stable.
Bref, de ce rapport du BEA, il y a de nombreux points à relever pour éviter une situation similaire. C’est tout l’intérêt de leur lecture. ♦♦♦
Lien vers le rapport du BEA
C210carburant