Fluctuations du régime moteur avec devant soi un environnement urbanisé ou boisé.
De mars à août 2024, un Wassmer Wa-54 Atlantic est « immobilisé pour le changement
du système avionique dans un atelier spécialisé. L’installation d’un système Garmin G3X a nécessité l’ajout des capteurs de pression carburant et de débit carburant. Trois vols de contrôle, pour un total de 1h30, ont été réalisés à l’issue et aucune anomalie relative
au moteur n’a été relevée ».
En août 2024, lors du convoyage Dinan-Nangis après cette intervention en atelier, le pilote
d’un Wassmer Wa-54 Atlantic adresse un message au propriétaire de l’avion, reportant une consommation anormale de carburant alors qu’il est en croisière. Dans le doute, il se déroute sur Chartres, aérodrom à proximité de sa route. Après l’atterrissage, un témoin indique que le pilote a réalisé deux accélérations-arrêts sur la piste avant d’aller avitailler. L’avion est alors parqué à l’extérieur.
L’événement
Trois jours plus tard, le propriétaire de l’avion et trois mécaniciens ayant participé aux travaux sur l’avionique se déplacent pour inspection de l’avion et essais moteur, à 1.000, 2.000 tr/mn
et pleins gaz. « Aucune anomalie n’est observée par les mécaniciens ». En début d’après-midi, le pilote démarre, réalise les essais moteur, roule au point d’attente, s’aligne puis décolle.
A 150 ft environ, l’avion subit une première baisse du régime moteur – de 2.650 à 2.300 tr/mn – avant rétablissement rapide à 2.650 tr/mn puis, vers 175 ft, une seconde baisse de régime est notée, plus importante – de 2.650 à 1.200 tr/mn. Immédiatement après cette dernière baisse de puissance, « le pilote entame un virage par la gauche avec une assiette à piquer », perdant de la hauteur. Le « régime moteur se rétablit à 2.650 tr/mn puis les témoins entendent immédiatement une nouvelle baisse de régime ». Après avoir réalisé un demi-tour, « l’avion passe au-dessus d’une caravane et touche durement le sol dans un campement de gens du voyage. Le pilote est éjecté à travers le pare-brise ». Pilote décédé, avion détruit.
L’avion
Ce Wassmer 54, construit en 1976, volait sous le registre du Certificat de navigabilité restreint (CDNR). Les livrets cellule et moteur indiquent un peu moins de 50 heures de vol dans les quatre années précédant l’accident. Motorisé par un Lycoming O-360 de 180 ch accouplé à une hélice tripale en bois, avec régulateur Constant Speed, « l’avion venait d’être équipé d’une nouvelle avionique constituée d’un G3X, en remplacement des instruments de vol conventionnels, ainsi que d’un pilote automatique deux axes (roulis et tangage) ».
« L’avion en entré en collision avec le sol avec une forte vitesse verticale, sans inclinaison ni assiette significative, puis a ensuite terminé sa course environ 30 m plus loin. L’aile gauche est partiellement rompue au niveau de l’emplanture et les jambes de train ont été désolidarisées de la cellule. L’avant du moteur est incliné vers le bas. Le bâti-moteur est rompu à deux endroits. Le reste de la cellule ne présente pas de dommage significatif ».
L’avion a été retrouvé avec les volets entre 20 et 30°, avec le sélecteur magnétos sur Both. L’examen du circuit carburant a confirmé la présence de carburant jusqu’en amont du caburateur. Titulaire d’un CPL-IR, le pilote totalisait 2.301 heures de vol dont 1.996 en tant
que commandant de bord. Il était instructeur avion depuis 2020. La ceinture du pilote a été trouvée ouverte par les primo-intervenants.
« Les témoignages relatifs à l’habitude du pilote ainsi que les observations sur site (ceinture ouverte et éjection du pilote) suggèrent que le pilote n’était pas attaché. L’inertie résultant
de la décélération au cours de la course au sol de l’avion a projeté le pilote vers l’avant, dans
la position où les témoins l’ont trouvé. Le non-port de la ceinture de sécurité, de manière générale, compromet l’atténuation des conséquences corporelles en cas d’accident.
« L’étude des résultats de l’autopsie a toutefois révélé que, dans le cas de cet accident, le décès du pilote s’explique très probablement par l’importance des lésions de la colonne vertébrale et de l’aorte qui résultent de l’énergie développée lors de la collision de l’avion
avec le sol selon l’axe vertical » indique le BEA.
L’aérodrome
Le pilote a utilisé la 27 en dur (840 m), la 27 herbe étant réservée au vol à voile. Au moment
de son déroutement vers Chartres, le terrain était réservé aux aéronefs basés par Notam, ce qui n’était pas le cas du Wassmer mais la surconsommation notée lors du convoyage justifiait d’atterrir sur l’aérodrome le plus proche…
Dans l’axe de la 27, « l’environnement se compose d’une route située à 200 m de son extrémité puis d’un champ. A environ 900 m se trouve une zone boisée, suivie d’un quartier pavillonnaire de la ville de Chartres à 1.300 m de l’extrémité de piste ». Le BEA précise que « cinq secondes séparent la première baisse significative du régime moteur (de 2.500 à 1.200 t/mn) au-dessus du champ et le début du survol de la zone boisée. A une hauteur d’environ 175 ft et une vitesse proche de 70 Kt, au moment de la perte importante de puissance, une descente dans l’axe de décollage n’aurait pas permis au pilote d’atterrir en urgence dans le champ ».
Le demi-tour
L’analyse des paramètres enregistrés par le G3X et l’application SDVFR indique que « le virage est commencé à une hauteur d’environ 175 ft en appliquant directement une assiette à piquer. La vitesse reste stable autour de 70 Kt jusqu’au dernier point enregistré et l’inclinaison du virage ne dépasse pas 38°. Le manuel de vol du Wassmer 54 Atlantic indique une vitesse de décrochage de 112 km/h (60 Kt) à inclinaison nulle, avec les volets rentrés et à la masse maximale (1.130 kg). Pour une inclinaison de 38°, toujours avec les volets rentrés, une vitesse de décrochage de 126 km/h (68 Kt) est calculée ».
« Lors de ce virage, les volets étaient probablement sortis à plus de 20°. Par ailleurs, la masse estimée de l’avion était de 858 kg. La vitesse de décrochage était donc certainement nettement inférieure à 68 Kt. Au vu de cette estimation, de la trajectoire décrite par des témoins et de l’état général de l’avion après l’impact avec le sol, il est probable que le pilote a conservé le contrôle de l’avion au cours du demi-tour et jusqu’à l’évitement de la caravane ».
Témoignages
Le propriétaire de l’avion et le pilote « avaient convenu que ce dernier réaliserait le convoyage de l’avion pour le ramener à Nangis qui est son aérodrome d’attache. Le propriétaire avait été mis au courant par le pilote d’une consommation anormale de carburant lors de la croisière.
Il indique également que le pilote lui a parlé de « ratés moteur » à l’approche de Chartres.
Il a aussi été informé par le pilote d’une coulure d’Avgas de couleur bleue sur le carénage avant, observée après avoir réalisé deux accélérations-arrêts sur la piste de Chartres ».
« Le propriétaire avait pris la décision de faire venir, le jour de l’accident, les mécaniciens
ayant participé à la modification de l’avionique. Leur visite avait pour but de vérifier le fonctionnement du moteur de l’avion ainsi que de faire une vérification visuelle générale de l’avion. Lorsque le pilote s’est préparé pour le vol, il a indiqué au propriétaire de l’avion un état de fatigue avancé et le fait qu’il ne s’était pas nourri de la journée ».
« Le propriétaire a également observé que le pilote n’a pas réalisé de visite prévol. Selon lui, les volets ont été sortis au minimum en position « décollage » (18°). Le propriétaire explique que quand l’avion a atteint une hauteur de 200 ft environ, il a entendu une baisse de régime, une reprise de la puissance du moteur, puis une seconde baisse de régime. Pendant cette séquence, il estime que l’avion était en virage par la gauche fortement incliné ».
« Le propriétaire connaissait bien le pilote. Il indique que celui-ci, lors des vols réalisés ensemble, avait pour habitude de ne pas attacher sa ceinture de sécurité. En échangeant avec des élèves du pilote, le propriétaire indique que ceux-ci confirment qu’il n’attachait pas souvent sa ceinture. Il ne connait pas la raison de cette habitude : il a déjà observé le pilote attacher sa ceinture dans le F-GAIB, sans difficulté particulière ».
Un témoin était présent sur la friche, « à quelques mètres de l’endroit où l’avion est entré en collision avec le sol. Il indique avoir regardé l’avion lors de la montée et avoir entendu le moteur « s’éteindre une fois puis se rallumer et s’éteindre une seconde fois ». Il indique qu’au moment de la deuxième diminution de la puissance du moteur, l’avion a viré par la gauche tout en descendant. Selon lui, les ailes de l’avion ont été remises à plat juste avant le contact avec le sol ».
Analyse des paramètres de vol
Le BEA a analysé les paramètres du vol précédent (déroutement) et de celui de l’accident. « Les paramètres moteur du vol précédent ne montrent aucune anomalie de fonctionnement. En revanche, peu de temps avant que le pilote ne se déroute vers Chartres, la quantité de carburant du réservoir droit affichée chute. Au sol, après l’atterrissage, la quantité de carburant affichée remonte à 8 gallons US ».
« D’après un mécanicien de la société ayant procédé à l’installation du G3X à bord du F-GAIB,
il est très probable que le capteur installé dans le réservoir a indiqué une information erronée, sa précision étant faible. Le BEA n’a pas pu déterminer si le réservoir droit était sélectionné lors de ce vol. Compte tenu de l’analyse des paramètres enregistrés, aucune consommation anormale n’a été mise en évidence pour ce vol ».
« L’enregistrement des paramètres du vol de l’accident s’arrête 14 secondes après la première diminution de la puissance du moteur. Deux baisses de régime sont identifiées. La première baisse de régime moteur intervient après le début d’une chute de pression carburant, accompagnée d’une augmentation du débit carburant. La seconde perte de puissance dure 10 secondes et voit le régime moteur chuter de 1.450 tr/mn. Le débit carburant atteint 24,5 US gal/h – valeur supérieure au débit maximal admissible par ce type de moteur selon Lycoming – (contre 17 US gal/h en montée initiale) au début de cette diminution de puissance puis diminue ensuite. La pression carburant, quant à elle, continue de descendre jusqu’à 0,4 PSI (contre 3,2 PSI en début de montée initiale) ».
« D’après Lycoming, en cas de problème d’allumage erratique, il pourrait être attendu des valeurs instables de températures d’échappement (EGT) et de puissance moteur, ce qui n’est pas le cas sur les courbes analysées. Les valeurs de températures d’échappement (EGT) et des cylindres (CHT) sont stables et se suivent de manière cohérente pendant la séquence. Lycoming indique également que les valeurs de pression et de débit carburant observées avant et pendant les pertes de puissance successives sont cohérentes avec l’apparition d’une fuite localisée après les capteurs dans le circuit carburant ».
« Les courbes montrent qu’avant la fin de l’enregistrement, les paramètres de pression carburant, de débit carburant et de vitesse de rotation du moteur (RPM) convergent à nouveau vers des valeurs nominales ».
Examens complémentaires
Le moteur a été séparé de la cellule et prélevé pour des examens approfondis au BEA.
– Examen de la magnéto double : « Lors de ces examens, il a été observé que l’écrou de la fixation supérieure de la magnéto était desserré, ce dernier pouvant être resserré de 180° sans effort. Ce défaut de fixation amenait la magnéto à pouvoir tourner dans son emplacement.
Un tel mouvement de rotation entraîne un décalage de la magnéto, c’est-à-dire du moment où elle délivre sa haute tension aux bougies qui génèrent alors une étincelle « .
« Le calage des magnétos d’un avion détermine le moment précis où l’étincelle est produite dans un cylindre du moteur par rapport à la position du piston. Ce réglage est crucial pour que la combustion du mélange air-carburant se fasse au bon moment, généralement quelques degrés avant que le piston n’atteigne le point mort haut (PMH). Cela permet d’optimiser la puissance et l’efficacité du moteur ».
« En raison du défaut de serrage de la magnéto, le calage pouvait varier entre 21° et 36°. L’installation des fixations des magnétos doubles fait l’objet d’une Service Instruction (SI) émise par Lycoming le 10 février 2011. Bien qu’il y soit mentionné que le non-respect de cette SI puisse causer des pertes de puissance moteur, Lycoming n’a pas été en mesure de fournir au BEA des données d’essais pouvant faire le lien entre un mauvais calage dû à un desserrage partiel de magnéto double et des pertes de puissance ».
« Des tests ont été réalisés par le BEA sur un avion équipé d’un moteur Lycoming O-360 et d’une magnéto double de même type que le F-GAIB. Lors des points fixes réalisés, aucun symptôme pouvant conduire à une perte de puissance n’a été constaté. Dans chaque cas testé, le ralenti était stable, l’essai de sélection magnéto était nominal et le régime moteur maximal était compris entre 2.650 tr/mn et 2.700 tr/mn. Les quatre positions de la magnéto double testées correspondent à la valeur nominale d’avance à l’allumage préconisée par le constructeur, aux deux extrêmes atteignables par la magnéto double desserrée du F-GAIB
et à la position de celle-ci observée lors de l’examen au BEA ».
« L’installation de la magnéto double sur le F-GAIB présente plusieurs écarts avec la SI,
dont le nombre, le type de rondelles utilisées et la garde (filets libres après écrou) – presque inexistante sur les goujons de fixation sur le F-GAIB. Cette SI n’a pas été reprise sous la forme d’une consigne de navigabilité (CN).
– Circuit carburant : « Au cours des examens réalisés sur le circuit carburant, aucune trace pouvant s’apparenter à une fuite passée n’a été observée. Les traces bleues observées sur le carénage du train avant à l’issue des accélérations-arrêts effectuées par le pilote peuvent résulter de deux phénomènes différents d’après Lycoming : il est possible qu’en cas d’actions répétées sur la manette des gaz pendant les essais effectués au sol sur le moteur, une quantité trop importante de carburant ait été injectée dans l’admission, pouvant alors se condenser et s’évacuer sous forme liquide par un orifice situé dans la boîte à air,
au-dessus du carénage. Un débordement temporaire de la cuve du carburateur aurait également permis à une petite quantité de carburant liquide de couler dans la boîte à air
avant d’être évacuée de la même manière vers l’extérieur ».
– Carburateur : « Le carburateur (MA-4-5) a été déposé du moteur par le BEA, puis passé
au banc de test statique à l’ENAC. Le niveau de carburant dans la cuve et l’étanchéité du pointeau étaient satisfaisants pendant ce test. Le carburateur a ensuite été démonté pour examen approfondi. Cette ouverture n’a pas révélé de pollution, de jeu ou d’usure des composants internes du carburateur susceptibles d’affecter son fonctionnement. Il a néanmoins été remarqué l’installation de flotteurs beiges non conformes aux recommandations de l’équipementier (MSA). Contactée par le BEA, la société estime l’utilisation de cette référence de flotteurs des années 1980 au début des années 1990.
MSA indique qu’à leur connaissance, le seul type de flotteur n’ayant fait l’objet d’aucun
incident documenté est le flotteur plein en époxy bleu ».
« Le 10 octobre 2008, le constructeur du moteur Lycoming a émis un Bulletin de service (SB) obligatoire (n°582A), reprenant celui du constructeur du carburateur Precision Airmotive
(MSA-13, émis le 30 janvier 2008) et prescrivant le remplacement de tout flotteur réalisé dans un autre matériau par un flotteur plein en époxy bleu. Le 6 février 2009, l’Agence de l’Union européenne pour la sécurité aérienne (EASA) a repris les recommandations du MSA-13 dans un Bulletin d’information de sécurité (SIB 2009-04). Ces SB n’ont pas été repris sous la forme d’une Consigne de navigabilité (CN) ».
« Lycoming a également indiqué au BEA qu’un encrassement au carbone des bougies
peut indiquer un débordement de cuve de carburateur en fonctionnement. Certaines bougies prélevées sur le moteur du F-GAIB sont effectivement encrassées, tandis que d’autres présentent une coloration normale ».
Conclusions du BEA
Lors du convoyage depuis Dinan, le pilote a effectué un atterrissage de précaution
à Chartres. Il est possible qu’il se soit dérouté en raison d’une indication erronée de quantité
de carburant. « Le jour de l’accident, la recherche de panne réalisée sur place par des mécaniciens n’a pas permis d’identifier d’anomalie de fonctionnement. Le pilote, en concertation avec le propriétaire de l’avion, a décidé de redécoller pour Nangis ».
« En montée initiale, la puissance du moteur a diminué à trois reprises. D’après les paramètres enregistrés, les deux premières pertes de puissance sont cohérentes avec une fuite de carburant intermittente, possiblement due au débordement interne de la cuve du carburateur ».
« Le pilote a effectué un demi-tour probablement car il avait dans son secteur avant des zones forestières ou fortement urbanisées. Lors de ce demi-tour, il semble que le contrôle de l’avion a été conservé. Il est possible que lorsqu’il est arrivé à proximité du sol, le pilote ait tenté d’éviter un obstacle par une action à cabrer, ce qui a pu provoquer le décrochage de l’avion et un contact dur avec le sol ».
Messages de sécurité
– Gestion de la navigabilité, veille des publications des constructeurs et équipementiers : « Le Certificat de navigabilité restreint (CDNR) est délivré à des aéronefs dont le concepteur a disparu ou a rendu le certificat de type. Il permet de continuer à exploiter un aéronef qui n’est plus pleinement conforme aux exigences d’un Certificat de navigabilité (CDN) de niveau OACI, en échange de restrictions d’utilisation définies par l’autorité et destinées à maintenir un niveau de sécurité globalement acceptable. À titre d’exemple, le propriétaire d’un aéronef sous CDNR peut décider de ne pas appliquer certaines Consignes de navigabilité (CN) applicables au type d’aéronef ».
« Chaque propriétaire d’aéronef, qu’il soit sous CDN ou CDNR, demeure libre et encouragé à adopter des mesures de sécurité en complément de celles qui s’imposent à lui. Il peut par exemple décider d’appliquer les préconisations de l’avionneur ou du motoriste diffusées au travers d’Instructions ou de Bulletins de services (SI ou SB). Pour cela, il doit en assurer une veille lui-même ou demander explicitement à l’organisme à qui il confie la maintenance de son aéronef, de procéder au recensement préalable des publications qui le concernent ». ♦♦♦
En téléchargement, le rapport du BEA :
Wa54Chartres
Pour aller plus loin :
– Diminution de la puissance au décollage
– Gérer une panne partielle de puissance au décollage
– Savoir accepter l’atterrissage forcé