De la prise de décision sous forte pression temporelle…
En décembre 2024, le pilote d’un Piper PA-28 décolle de Lognes en piste 26. Il est accompagné d’une passagère. L’objectif est de réaliser des tours de piste. Les deux premiers se déroulent normalement. Lors du troisième décollage, le pilote constate une diminution de la puissance du moteur au passage du seuil opposé. Il lance un Mayday et annonce qu’il a un problème moteur. Le contrôleur lui demande ses intentions. Il répond qu’il est au-dessus de la forêt et qu’il ne sait pas encore ce qu’il va faire. Une dizaine de secondes plus tard, le pilote annonce qu’il s’écrase dans la forêt. L’équipage évacue le quadriplace.
L’épave se trouve dans un bois de la commune d’Émerainville, à une centaine de mètres des habitations, et à environ deux kilomètres de l’extrémité de la piste 26 de l’aérodrome, légèrement sur la droite de l’axe. Les arbres d’une vingtaine de mètres de hauteur situés autour de la position de l’épave sont très peu abîmés. Précisons que l’environnement proche de l’aérodrome est loin d’être accueillant avec urbanisation, forêt et zone industrielle.
Les témoignages de l’équipage
Le pilote, âgé de 34 ans, était titulaire d’une licence CPL(A) délivrée en février 2024, assortie d’une qualification monomoteur SEP, d’une qualification multimoteur MEP, des qualifications de vol aux instruments IR/SE et IR/ME. Il totalisait environ 425 heures de vol, dont 65 sur PA-28 et 1h00 dans les trois derniers mois. La passagère est également pilote et disposait d’une licence PPL(A) délivrée en 2019 assortie d’une qualification monomoteur SEP. Elle totalisait environ 120 heures de vol.
Le pilote explique que la préparation du vol, la visite prévol et les essais moteur n’avaient pas mis en évidence d’anomalie. Il a réalisé la purge du système de carburant. Chaque réservoir contenait environ 15 gallons US (environ 57 l). Il a laissé chauffer le moteur et les essais moteur étaient concluants. Les deux premiers tours de piste se sont déroulés normalement.
« Le pilote précise qu’il a activé le système de réchauffage du carburateur en milieu de vent arrière pour le premier circuit d’aérodrome puis l’a désactivé juste avant d’interrompre l’atterrissage, en début de vent arrière pour le deuxième circuit d’aérodrome et l’a désactivé juste avant d’interrompre l’atterrissage ».
« Lors du troisième décollage, il a positionné les volets sur le premier cran, coupé le réchauffage du carburateur et appliqué la pleine puissance, mais a constaté, lors du survol
du seuil opposé, que le moteur ne parvenait pas à atteindre son régime nominal d’environ 2.500 tr/mn. Le régime restait limité à environ 2.100 tr/mn. Il précise que le moteur n’avait pas de ratés et que tous les autres paramètres étaient normaux ».
En raison de cette perte de régime, l’avion se maintenait en palier à faible hauteur à une trentaine de mètres. Le pilote a effectué les vérifications et actions suivantes : « Réchauffage carburateur sur Off, pompe électrique On, position des volets Décollage 1er cran, manette de gaz en position plein gaz, mélange sur Riche et changement du sélecteur de carburant, sans que la situation s’améliore. Il a également envisagé un blocage de la commande des gaz
ou à réactiver le réchauffage du carburateur, mais il a décidé d’effectuer ces actions en dernier recours pour ne pas risquer de perdre encore de la puissance ».
Le pilote a maintenu la vitesse autour de 70 Kt en surveillant les paramètres. Il s’est déclaré en détresse, il savait qu’il « était proche du second régime et qu’il ne voulait pas commencer
de virage et risquer une perte de contrôle. Il a alors maintenu les ailes à plat. L’avion se trouvait au-dessus d’une zone boisée dense au-delà de laquelle se trouvait une zone urbaine.
Il a tenté une réduction puis une augmentation de la puissance, mais a constaté une perte supplémentaire d’environ 200 tr/mn ».
« Le pilote a alors décidé d’atterrir dans les arbres pour éviter une collision avec les habitations situées après la zone boisée (image d’ouverture). Il a annoncé ses intentions au contrôleur puis a configuré l’avion pour l’atterrissage. Il a cabré l’avion peu avant la collision avec la végétation afin de tenter de décrocher au moment de toucher les arbres. Après l’immobilisation de l’avion au pied des arbres, il a procédé à la sécurisation de l’avion (coupure carburant et électricité) et les deux occupants ont évacué l’avion. Il ajoute qu’ils s’étaient tous les deux attachés avec les trois points de leur ceinture ».
La passagère « explique qu’elle a détecté que l’avion avait un problème dès le survol du seuil lors du troisième décollage, car il ne montait pas aussi vite que les deux fois précédentes.
Elle a tout de suite regardé les volets, mais ils étaient bien positionnés. Elle n’a pas voulu perturber le pilote et ne lui a pas parlé à ce moment-là. Elle ajoute qu’elle était, comme le pilote, convaincue qu’il ne fallait pas tenter un virage, car le risque de perte de contrôle était trop important ».
Du côté de l’avion et de son moteur
Le vol de l’accident était « le premier vol après les opérations de maintenance réalisées entre le 13 et le 20 décembre ». En effet, « du 13 au 20 décembre 2024, à la suite d’un début d’incendie dans la partie basse du moteur lors du démarrage, un examen visuel général du moteur et un nettoyage externe du carburateur ont été réalisés. Des essais au sol ont été effectués et l’avion a été remis en service ». Au sujet de ce type d’incendie, le BEA précise qu’un « excès d’utilisation de la pompe d’amorçage ou de l’accélérateur lors du démarrage peut noyer le carburateur et la boîte à air et ainsi entraîner un incendie dans le système d’alimentation ou à l’extérieur lorsque l’essence s’écoule dans la boîte à air ».
L’appareil était équipé d’un Garmin G3X enregistrant des paramètres tels que le régime
du moteur mais le G3X n’était pas paramétré pour enregistrer ces données. Cependant
« À partir des enregistrements des communications radio entre le pilote et le contrôleur de
la tour de Lognes, le BEA a effectué des analyses spectrales pour déterminer le régime du moteur au cours du vol. Cette analyse confirme que les régimes moteurs sont conformes
aux valeurs fournies par le constructeur lors des deux premiers circuits d’aérodromes.
On observe une perte de puissance lors du troisième décollage avec des valeurs de régime moteur situées entre 1.300 et 1.600 tr/mn à comparer aux 2 500 tr/min attendus lors d’une montée initiale ».
Lors de la dépose du moteur, « aucun dysfonctionnement susceptible d’expliquer la perte de puissance du moteur n’a été identifié ». Une attention particulière a été portée sur le système d’admission d’air, le circuit carburant et le circuit d’allumage (magnétos). « Du carburant a été retrouvé dans la cuve du carburateur et environ 15 l étaient encore présents dans chaque réservoir d’aile. La durite du dispositif Primer du cylindre 2 était endommagée (traces de brûlures et surface fondue) et celle du cylindre 1 était dévissée au niveau du raccord entre
la durite et le cylindre, mais toujours en prise ».
Le moteur et ses accessoires (carburateur, magnétos, pot d’échappement, etc.) ont été testés sur banc d’essai. Le moteur a démarré sans difficulté, à froid comme à chaud, sans aucune fuite d’huile ou fuite de carburant avec un fonctionnement sans aucune vibration décelée
et des paramètres moteurs correspondant systématiquement à ceux attendus. Plusieurs cycles, reprenant le comportement du moteur durant un tour de piste, ont été réalisés.
Aucun dysfonctionnement n’a été constaté malgré des variations de régime très brutales.
Les endommagements constatés sur la durite du Primer du cylindre n° 2 et le dévissage
de celle du cylindre n° 1 n’ont eu aucun impact sur le bon fonctionnement du moteur.
Ainsi, « l’ensemble des examens réalisés n’a pas permis d’identifier de défaillance susceptible d’expliquer la perte de puissance ».
Hypothèse d’un givrage
« Dans le cas d’une perte de puissance moteur au décollage, lorsqu’aucune autre hypothèse n’est envisagée et lorsque les données du moteur ne sont pas enregistrées, le givrage du dispositif d’admission d’air des moteurs à pistons est régulièrement évoqué comme un potentiel facteur contributif à l’évènement », indique le BEA. « Ce phénomène est étudié et analysé essentiellement au travers des conditions météorologiques et de leur report dans le diagramme ci-dessous. Ce diagramme indique, en fonction de la température de l’air et du point de rosée, la probabilité du phénomène de givrage et sa sévérité. En raison de la nature du phénomène, sa constatation sur l’épave ou l’identification d’indices physiques sont très
peu probables ».
Mais « la simple utilisation des conditions météorologiques et de ce diagramme ne répond pas aux besoins d’une démarche d’enquête pour établir formellement la survenue d’un givrage du carburateur en vol. Seuls des essais moteurs avec une instrumentation spécifique permettraient de valider l’hypothèse. À la date de publication de ce rapport, le BEA ne disposait pas de telles informations ».
Rappelons que le BEA a publié en novembre 2023 une étude sur le givrage du dispositif d’admission d’air des moteurs à pistons. Les principaux enseignements tirés de cette étude sont les suivants :
– « l’apparition d’un givrage du carburateur n’est observée que dans de très rares cas, correspondant à des conditions atmosphériques extrêmes,
– les diagrammes disponibles sont difficilement applicables en l’état pour émettre une hypothèse de givrage du carburateur,
– la manière dont le moteur est installé sur l’avion influe grandement sur la possibilité d’apparition du phénomène, car elle agit sur la température et l’humidité du flux d’air dans le carburateur et sur la température du corps du carburateur ».
Dans tous les cas, « les diagrammes proposés par les autorités permettent aux pilotes d’avoir une appréciation conservatrice du risque de givrage » et l’on notera que différents pays disposent de diagrammes différents, démontrant qu’ils ne peuvent constituer des documents aux valeurs exactes…
Conclusions du BEA
« Lors du troisième toucher, le pilote du F-GFIE a été confronté à une diminution de la puissance du moteur le contraignant à maintenir un palier à faible hauteur et à faible vitesse. Les examens du groupe motopropulsif n’ont pas permis d’identifier l’origine de cette perte de puissance. En raison de la température extérieure et de la température du point de rosée, un givrage du dispositif d’admission d’air ne peut être exclu. Le pilote indique toutefois, dans son témoignage, avoir activé le système de réchauffage du carburateur de manière adaptée lors des deux premiers circuits d’aérodrome ».
« La décision du pilote de ne pas tenter d’altération significative de cap afin de ne pas risquer la perte de contrôle était adéquate. Compte tenu de l’environnement immédiat de l’aérodrome (forêt puis habitations), la décision du pilote d’effectuer un atterrissage forcé dans les arbres était adaptée. L’utilisation de la ceinture à trois points a très probablement contribué à limiter les blessures du pilote ».
Messages de sécurité
En mars 2021, le BEA a « publié l’étude Diminution de la puissance au décollage qui présente les principales caractéristiques de 31 accidents enquêtés entre 2015 et 2019. Elle décrit
en particulier les origines probables ou avérées des pertes de puissance ainsi que les réactions les plus fréquemment observées dans ces circonstances, et les conséquences qui en découlent. Une mise à jour des statistiques de l’étude a été réalisée dans le cadre de l’enquête ».
Ainsi, « entre 2016 et 2025, le BEA a dénombré 106 accidents consécutifs à une diminution
de la puissance du moteur au décollage sur des avions légers monomoteurs (de masse maximale au décollage inférieure à 5,7 t) ou des ULM de classe 3 (multiaxes). Cet échantillon comporte 23 accidents mortels qui ont fait au total 40 victimes (12 % des victimes sur cette période) et 14 blessés graves (8 % du nombre total de blessés graves).
« Au total, le BEA a ouvert 41 enquêtes de sécurité se rapportant à cette thématique. L’analyse de la réaction des pilotes a permis d’établir que, dans les deux tiers des cas, à la suite des premiers signes de diminution de la puissance du moteur, le pilote a procédé à une altération franche du cap de l’avion, voire à une tentative de demi-tour. Dans 74 % des cas, les altérations de cap ont conduit à une perte de contrôle en vol ; toutes les pertes de contrôle ont eu une issue fatale ».
Au-delà du rapport du BEA
Tout d’abord, il faut souligner les bonnes réactions du pilote (le BEA précise « adéquate »).
Ses actions (Réchauffage carburateur sur Off, pompe électrique On, position des volets Décollage 1er cran, manette de gaz en position plein gaz, mélange sur Riche et changement du sélecteur de carburant) sont parfaites, constituant une bonne analyse de panne. Sa formation professionnelle après le PPL a renforcé ces bonnes pratiques. La prise de décision de volontairement se poser sur les arbres n’est pas simple à prendre. La tentation doit être grande de vouloir poursuivre le vol…
Il faut également souligner le bon comportement de la passagère, titulaire d’un PPL. Constatant le faible taux de montée, elle a regardé visuellement si les volets n’avaient pas
été laissés en position Atterrissage. Ayant moins d’expérience que le pilote, elle n’est pas intervenue dans une phase où la pression temporelle est très forte. En cas de danger supplémentaire non pris en compte par le pilote, une intervention orale serait évidemment justifiée…
Le pilote a pensé prévenir le contrôleur, une bonne chose pour accélérer le déclenchement des secours, mais il faut ici préciser que les communications côté contrôleur doivent rester courtes et peu nombreuses car la priorité du pilote est de conserver le contrôle. On a le souvenir de rapports d’accidents où le pilote a été trop sollicité sur la fréquence, menant à une perte de contrôle faute de pouvoir se concentrer sur l’essentiel. Les contrôleurs sont formés pour une telle gestion de crise… Et il faut encore rappeler la règle de base : 1) on pilote, 2) on navigue (trajectoire), 3) on communique.
La gestion d’une perte partielle de puissance en montée initiale reste une menace. Les études montrent qu’elle entraîne plus d’accidents mortels que les pertes totales de puissance. Dans ce dernier cas, le pilote n’a pas de nombreuses alternatives, tout au plus modifier la trajectoire pour éviter un obstacle. L’essentiel étant de retrouver le sol à la vitesse minimale (pleins volets), ailes horizontales.
Dans le cas d’une panne partielle, les alternatives sont plus nombreuses mais aléatoires.
La perte de puissance est-elle momentanée ou durable ? Va-t-elle se transformer en panne totale ? Le maintien du contrôle va se faire avec de faibles vitesses, avec peu de marges par rapport au second régime et au décrochage, d’où la nécessité de limiter les inclinaisons (facteur de charge). Il faut aussi déterminer la trajectoire la plus optimale pour être en local d’une zone atterrissable en cas de panne moteur devenant totale. Cette analyse dynamique sous pression temporelle, tout en menant les actions pour lever le doute (analyse de panne) reste une phase très complexe (charge de travail).
L’apprentissage de la panne partielle au décollage a été ajouté au cursus PPL en Grande-Bretagne. En France, la DSAC a sensibilisé les instructeurs à cette problématique et l’exercice s’invite désormais dans les exercices de maniabilité lors des prorogations de SEP.
Pour être mieux armé, au-delà du briefing Sécurité avant décollage, il est nécessaire de connaître l’environnement du terrain de départ et les diverses zones posables en cas de nécessité. Elles varieront en fonction de la hauteur à laquelle survient la panne partielle.
La phase de décollage reste donc critique et impose une concentration pendant les quelque 120 secondes nécessaires pour se mettre à une hauteur de sécurité offrant plus de latitude
de réaction. ♦♦♦
Illustrations © BEA, GoogleEarth
Rapport complet du BEA à télécharger :
PA28Lognes
Pour aller plus loin :
– Gérer une perte partielle de puissance après décollage
– Diminution de la puissance au décollage
– Panne moteur partielle…
– Enseigner la panne partielle de puissance
– 120 secondes critiques
– Etude du BEA sur le givrage de l’air d’admission
– Procédures d’urgence : comment gérer 10 situations critiques