Numéro 4 : Touchers de fuselage au décollage et à l

Numéro 4 : Touchers de fuselage au décollage et à l
Incidents en transport aérien
Numéro 4 - juillet 2006
Edito
L’ensemble du système aéronautique cherche à réduire le risque d’erreur ou à en
limiter les effets.
De leur côté, les pilotes, au travers des aptitudes détectées lors de leur sélection,
de la formation et de l’entraînement périodique qu’ils reçoivent, possèdent les outils
appropriés à la résolution de la plupart des difficultés qui peuvent être rencontrées
en vol normal ou dégradé.
Compte tenu de la diversité des événements pouvant survenir au cours d’un vol, il est
difficile d’offrir un entraînement permettant de traiter chaque cas. La connaissance
des difficultés rencontrées par les uns peut alors utilement nourrir la réflexion des
autres et enrichir leur savoir-faire.
C’est dans cet esprit que ce bulletin propose trois exemples de dépassement
d’assiette au cours de phases critiques du vol, rotation au décollage et arrondi à
l’atterrissage.
La lecture de ces événements peut être complétée par les résultats d’autres enquêtes,
qui ont fait l’objet de rapports détaillés.
Bureau d’Enquêtes et d’Analyses
pour la sécurité de l’aviation civile
Zone Sud
Bâtiment 153
200 rue de Paris
Aéroport du Bourget
93352 Le Bourget Cedex
FRANCE
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Sommaire
Rebond à l’atterrissage suivi d’un contact du fuselage avec la piste - 1 ..................................................... 2
Rebond à l’atterrissage suivi d’un contact du fuselage avec la piste - 2...................................................... 3
Erreur d’insertion dans le FMS - contact du fuselage avec la piste à la rotation au décollage.................... 5
Rebond à l’atterrissage suivi d’un contact
du fuselage avec la piste - 1
2
La vitesse air diminue de 4 kt
alors que la vitesse sol diminue
de 2 kt. Le vent effectif dans les
50 derniers pieds est compris
entre 5 et 9 kt.
(1)
La manette des spoilers se
déplace en position UP et reste
dans cette position, sauf si au
moins une manette de poussée
est avancée au-delà de la
position ralenti (la manette des
spoilers revient alors en position
DOWN et les spoilers rentrent
automatiquement).
(2)
(3)
Les spoilers sol ont commencé
à se déployer car les manettes
ont été amenées au ralenti au
moment du toucher (ndlr).
incidents en transport aérien
Déroulement du vol
Un Boeing 737-800, en provenance de Paris
Charles de Gaulle se présente en finale ILS
pour la piste 10 de l’aérodrome de Marrakech.
Le commandant de bord est Pilote en Fonction.
Pendant l’approche, il dit au copilote qu’il
se sent un peu fatigué en raison du départ
matinal.
La masse calculée à l’atterrissage est de 62,7
tonnes (la masse maximale à l’atterrissage est
de 65,3 tonnes). La vitesse de référence en
finale volets sortis à 30°, donnée par le FMS
et confirmée par le manuel d’utilisation, est de
145 kt ; cette vitesse est inscrite sur le carton
d’atterrissage. La visibilité est bonne mais
l’approche est réalisée face au soleil levant.
Vers 1 300 pieds, le copilote annonce que le
localiser n’est pas capturé. Le commandant de
bord déconnecte le pilote automatique et l’auto
manette pour positionner manuellement l’avion
sur l’axe et sur le plan de descente à la vitesse
d’approche (Vref + 5 kt).
Le vent annoncé est du 160° pour 8 kt. La
présence d’une inversion de température entre
450 mètres et le sol provoque
une composante de vent arrière
croissante en courte finale (1).
Le PF ressent un léger
enfoncement de l’avion
alors que retentit l’annonce
dix pieds radioaltimètre du
GPWS. Il augmente la poussée
et est surpris par le contact
prématuré avec la piste. Le
toucher, survenant à Vref, est
brutal (l’accélération verticale
enregistrée est supérieure
à 2 g). Le PF réduit les gaz Système spoiler
aussitôt. Les spoilers sol et vol
se déploient, l’avion rebondit et
reste en l’air environ une seconde. Pendant le
rebond, les spoilers sol rentrent et les spoilers
vol poursuivent leur sortie. L’assiette est
maintenue entre 5,1° et 7,7°. L’avion touche
à nouveau la piste durement à Vref - 2 kt,
l’assiette atteignant 9,3°. Un bruit inhabituel est
entendu. Au roulage vers le parking, le chef de
cabine avise le commandant de bord que les
passagers et le PNC ont ressenti la brutalité de
l’atterrissage.
Au parking, le commandant de bord constate que
le sabot de queue et la partie inférieure gauche
de l’arrière du fuselage sont râpés et enfoncés.
Il décide d’annuler le vol retour. L’avion devra
être convoyé à vide et subir des réparations
importantes, notamment sur les cadres en
arrière de la cloison de pressurisation.
Renseignements complémentaires
Fonctionnement des destructeurs de portance
Fonctionnement normal décrit dans le manuel
d’utilisation du constructeur :
L’extrados de chaque aile est équipé de quatre
panneaux spoilers qui assurent des fonctions
vol et sol, et de deux panneaux qui assurent
seulement la fonction sol.
En vol, les spoilers vol servent d’aérofreins et
participent au gauchissement.
Au sol, tous les spoilers sortent automatiquement,
lorsque les conditions d’extension sont remplies,
pour dégrader la portance et plaquer l’avion au
sol. L’ensemble des conditions qui permettent
leur sortie automatique est :
- commande SPEED BRAKE en position
ARMED et signalisation allumée,
- hauteur radio altimètre inférieure à 10 pieds,
- amortisseur d’un train principal compressé pour
les spoilers vol et amortisseur du train principal
droit compressé pour les spoilers sol,
- deux manettes de poussée sur la position
ralenti,
- signal de rotation (> 60 kt) pour les roues du
train principal, si la condition
train compressé n’est pas
remplie.
Fonctionnement en cas de
rebond (information présentée
dans le manuel de formation
du constructeur) :
« au cours d’un rebond, si la
phase d’extension a débuté,
les spoilers sol rentrent du
fait que le train n’est plus
compressé, mais les spoilers
vol continuent à sortir (2) ».
Eléments sur les « Tailstrikes »
apparaissant dans le manuel de formation :
« Un rebond à l’atterrissage peut se produire
si les manettes de poussée sont dans une
position supérieure à celle correspondant au
ralenti lors du premier toucher, empêchant le
déploiement automatique des spoilers, même
s’ils sont armés.
Si les manettes sont amenées en position
ralenti pendant le rebond, les spoilers vol se
déploient automatiquement (3), entraînant une
perte de portance et un moment à cabrer qui
peuvent conduire à un toucher du fuselage ou
à un atterrissage dur. »
Il faut noter que le manuel de formation ne fait
pas partie de la documentation qui doit être
réglementairement reprise par l’exploitant. La
partie sur les « tailstrikes » figurait en item
un moment à cabrer qui peuvent conduire à un toucher
du fuselage ou à un atterrissage dur.»
Il faut noter que le manuel de formation ne fait pas
très peu différente de celle du Boeing 737-400 (9,4°).
La garde au sol, à 7° d’assiette avec les trains
comprimés
d’environ
37 cm.
On notera
qu’il y sur
a une
D’autreest
part,
lorsqu’ une
approche
est réalisée
une
faiblepiste
marge
une assiette
normale
à l’atterrissage
quientre
présente
une pente
ascendante,
la pente
et l’assiette
limite.
apparente
est supérieure à la pente réelle, ce qui peut
optionnel de la qualificationpartie
de type.
Enseignements
de la documentation
qui doit être
La mise à jour concernant réglementairement
ce point spécifique
du
de descente
plus faible
reprise parL’angle
l’exploitant.
La plan
partie sur
amener à creuser le plan.
les l’exploitant,
« tailstrikes » mais
figurait en
itemlaoptionnel
de ala pour
était récemment arrivée chez
que
normale
Le manuel de vol précise que « si l’avion rebondit,
qualification de type.
n’avait pas encore été distribuée aux pilotes.
conséquence d’augmenter
attendre ou reprendre une assiette normale
de l’avion
en
d’atterrissage et ajouter la poussée nécessaire pour
La mise à jour concernant l’assiette
ce point spécifique
était
finale. mais n’avait pas contrôler le taux de descente. Il n’est pas nécessaire
Techniques d’atterrissage récemment arrivée chez l’exploitant,
encore été distribuée aux pilotes.
de la poussée pour un rebond superficiel ou
La pente ascendante ded’ajouter
la
L’assiette de l’avion au seuil
pour une finale
un saut.
piste accentue la perception
stabilisée en configuration volets 30° est
Si un rebond important ou dur survient, effectuer une
Techniques d’atterrissage
de hauteur inhabituelle par
comprise entre 2° et 4° et l’arrondi s’effectue
remise de gaz. »
Enseignements
visuelles
extérieures.
en augmentant l’assiette vers
4° à 7°.
L’assiette
de l’avion au seuil rapport
pour une aux
finale références
stabilisée
Ces
deuxentre
raisons
ont probablement
conduit
L’assiette limite de l’avion en
à configuration
l’atterrissage
est30° est
En cas de remise
de gaz, les spoilers rentrent
volets
comprise
2° et 4°
L’angle
plan
descente
plus en
faible
que laDOWN.
normale
l’arrondi
en augmentant
l’assiette
vers 4° à
automatiquement
et lademanette
revient
position
le pilote
à légèrement
creuser
sa du
trajectoire.
de 9,2°, très peu différenteetde
celle s’effectue
du Boeing
a pour conséquence d’augmenter l’assiette de l’avion
7°.
L’avion est rentré prématurément
737-400 (9,4°). La garde au sol, à 7° d’assiette
en finale.en contact
Facteurs
modifiant
la perception
la piste
durant
avant
que
lade la piste accentue la perception
avec les trains compressés est
d’environ
La pente
ascendante
L’assiette
limite 37
de cm.
l’avion à avec
l’atterrissage
est de
9,2°, l’arrondi,
de
hauteur
inhabituelle
par rapport aux références
très
peu
différente
de
celle
du
Boeing
737-400
(9,4°).
poussée ne soit réduite.
On notera qu’il y a une faible marge entre une
Le profil
de la extérieures.
piste 10 estCes
légèrement
en montée
visuelles
deux raisons
ont
La
garde
au
sol,
à
7°
d’assiette
avec
les
trains
Les manettes de poussée
ramenées
au conduit
ralenti
assiette normale à l’atterrissage et l’assiette
(0,5%)
et l’angle
du plan
d’alignement
de descente
probablement
le pilote
à légèrement
creuser sa
comprimés est d’environ 37 cm. On notera qu’il y a une
pendant
que
le train devaut
l’avion
était La
toujours
limite.
2,5° (4%).
La
piste n’est pas
équipée
d’indicateur
trajectoire.
conséquence
a été
un contact
prématuré
faible marge entre une assiette
normale à
l’atterrissage
la piste
durant
l’arrondi,de
avant
que la(PAPI)
poussée ne
visuelavec
de trajectoire
d'approche
précision
et l’assiette
enfoncé ont conduit à l’extension
de tous
les
Le manuel de vol précise
que « limite.
si l’avion
soit réduite.
spoilers avant le rebond. Compte
tenu de la
rebondit, attendre ou reprendre une assiette
manuel
vol précise que
« si l’avion
rebondit,
La hauteur
des yeux
du pilote
à l’arrondi
pour
une
logique
de fonctionnement
du
normale d’atterrissage et Le
ajouter
la de
poussée
Les système,
manettes
decette
poussée
ramenées
au ralenti
pendant
attendre ou reprendre une assiette normale
approche
réalisée
sur
un
plan
de
2,5°
(4%)
est
que
le
train
de
l’avion
était
toujours
enfoncé
ont
conduit
extension
s’est poursuivie
pour les spoilers vol
nécessaire pour contrôler led’atterrissage
taux de descente.
et ajouter la poussée
nécessaire
pour
légèrement
supérieure
à celle
pour uneavant
approche
sur
à
l’extension
de
tous
les
spoilers
le
rebond.
3
auIlcours
du nécessaire
rebond, tandis
les
spoilers
sol
Il n’est pas nécessaire d’ajouter
delelataux
poussée
contrôler
de descente.
n’est pas
un que
plan
à 3°
(5%).
est aussidu
Compte
tenu
de L’assiette
la logique de
de l’avion
fonctionnement
d’ajouter
de
la
poussée
pour
un
rebond
superficiel
ou
se rétractaient. La vitesse
faible
associée
au
pour un rebond superficiel ou un saut.
supérieure.
système,
cette extension
s’est poursuivie pour les
un saut.
couple
cabreur
occasionné
par
la
sortie
des
Si un rebond important ou dur
survient,
effectuer
spoilers
vol
au cours
du rebond, tandis que les spoilers
Si un rebond important ou dur survient, effectuer une
sol se rétractaient. L’ordre à cabrer donné par le pilote
spoilers, a provoqué
une remise de gaz. »
remise de gaz. »
au cours du rebond et le couple cabreur occasionné
le dépassement
par la sortie des spoilers vol ont provoqué le
En cas de remise de gaz,
spoilers
rentrent
Facteurs modifiant la perception
de les
l’angle
maximal
dépassement de l’angle maximal d’assiette à
automatiquement et la manette revient en position DOWN.
l’atterrissage.
Le profil de la piste 10 est
légèrement en
d’assiette
à
montée (0,5 %) et l’angle du plan d’alignement
l’atterrissage.
Les rebonds à l’atterrissage sont des événements
Facteurs modifiant la perception
de descente vaut 2,5° (4 %). La piste n’est
Les rebonds à
rares sur les avions de transport. Ils ne font pas l’objet
spécifique au simulateur et leur gestion
pas équipée d’indicateur visuel
dedetrajectoire
des Sourced’entraînement
Le profil
la piste 10 estl’atterrissage
légèrement ensont
montée
Boeing
repose essentiellement sur la formation de base. Le
(0,5%)
et
l’angle
du
plan
d’alignement
de
descente
d’approche de précision (PAPI).
événements rares sur
complément d’information émis par Boeing pour
vaut 2,5° (4%). La piste n’est pas équipée d’indicateur
L’assiette de l’avion, ainsi visuel
que la
lesdeavions
de(PAPI)
transport.
remédier au problème spécifique des contacts du
de hauteur
trajectoire des
d'approche
précision
fuselage avec la piste ( tailstrikes) n’avait pas été
yeux du pilote à l’arrondi, pour une approche
Ils ne font pas l’objet
relayé par l’exploitant aux équipages.
sur un plan de 2,5° (4 %)
légèrement
d ’ eànl’arrondi
t r a î n pour
e m eune
nt
La sont
hauteur
des yeux du pilote
approche
réalisée
sur
un
plan
de
2,5°
(4%)
est
supérieures à celles pour une approche sur un
spécifique au
légèrement supérieure à celle
pour une approche
sur
plan à 3° (5 %).
simulateur
et leur
Source Boeing
un plan à 3° (5%). L’assiette de l’avion est aussi
D’autre part, lorsqu’ une approche
est réalisée
g e s t i o n r e p o s e Assiette de l’avion et hauteur des yeux du pilote au seuil
supérieure.
sur une piste qui présente une pente ascendante,
essentiellement sur la Source Boeing
la pente apparente est supérieure à la pente
formation de base. Le complément d’information
réelle, ce qui peut amener à creuser le plan.
émis par Boeing pour remédier au problème
spécifique des contacts du fuselage avec la
piste n’avait pas été relayé par l’exploitant aux
équipages.
Source Boeing
Rebond à
l’atterrissage
suivi d’un contact
du fuselage avec
la piste - 2
Déroulement du vol
Rebond à l’atterrissage suivi d’un contact
du fuselage avec la piste - 2
Source Boeing
Déroulement du vol
L’équipage d’un Airbus A321 effectue sa
troisième et dernière étape courte de la journée.
Le PF est en adaptation en ligne, commandant
de bord en place gauche, l’instructeur PNF est
en place droite. La journée a été difficile avec
de nombreux problèmes aux escales(4) et des
vents très forts rencontrés sur toutes les étapes.
Le décollage a lieu de nuit. La croisière débute
au FL270. A ce niveau souffle un fort vent
arrière. Les conditions turbulentes conduisent
l’équipage à annuler le service à bord et
à demander une descente au FL230 pour
poursuivre la croisière.
Approche
L’équipage prépare une approche ILS, débute
la descente, puis vire vers le premier point
Notamment l’établissement
manuel de tous les devis de
masse et centrage avec plusieurs
changements de dernière minute
pour la dernière étape.
(4)
3 - avril
2005
n° 4n°- juillet
2006
La carte d’approche aux
instruments précise que l’IAF doit
(5)
être survolé au maximum
à 5 000 ft.
Masse maximum
à l’atterrissage 73,5 t.
(6)
4
Aucun des deux pilotes
n’a eu l’impression d’une
assiette exagérée.
(7)
Incidents en transport aérien
de l’approche. Pendant la descente, le vent
effectif arrière passe de 40 kt au FL100 à 8 kt
à 3 000 pieds. L’avion est maintenu au FL120
pendant une minute, à la demande du contrôle.
Il survole l’IAF, situé à 23 milles marins de la
piste au FL100 soit environ 3 000 pieds audessus du plan normal(5). Sa vitesse est alors
de 276 kt. L’équipage déconnecte alors le PA
et conserve l’ATHR ; il commande la sortie du
train d’atterrissage. Trois minutes plus tard, le
plan est rejoint par le haut, en passant 3 000 ft
à environ 200 kt. L’ATHR est désactivée.
L’approche est stabilisée vers 1 000 pieds.
Pour une masse estimée de 71 tonnes(6), en
configuration de becs et volets FULL, la vitesse
d’approche en finale est de 140 kt (Vref 135 kt
+ 5 kt).
Atterrissage
L’atterrissage est effectué manuellement,
sous la pluie. Entre 100 ft et 50 ft, alors que la
vitesse verticale est inférieure à 1 000 ft/min, les
pilotes ressentent un enfoncement de l’avion, et
l’instructeur annonce « Attention au vario ». La
loi d’arrondi s’active dans la seconde qui suit.
La vitesse est en légère diminution. L’arrondi
est débuté au passage des 30 ft.
L’action à cabrer initiale est normale et
commence à s’atténuer quand le PF augmente
légèrement la poussée. Il poursuit ensuite son
action à cabrer avec une plus forte amplitude, ce
qui augmente le taux de variation d’assiette.
L’avion touche avec une assiette de 4,5° à
une vitesse de 139 kt alors que les N1 sont en
augmentation. L’extension des spoilers sol et
vol débute.
Lors du contact avec la piste, le facteur de
charge atteint presque 2 g. L’avion rebondit et
la loi d’arrondi est progressivement remplacée
par la loi sol. La vitesse diminue vers 134 kt.
Avec environ une seconde de retard par rapport
à la commande, la poussée augmente. L’angle
d’assiette dépasse alors 6° et son taux de
variation augmente de nouveau légèrement.
Le PF rend la main jusqu’au neutre et le taux
de variation de l’assiette diminue, puis il exerce
une nouvelle action modérée à cabrer.
Il s’ensuit un second toucher, trois secondes
après le premier, à Vref - 1 kt. A cet instant le
déploiement des destructeurs de portance est
complet. L’assiette atteint le maximum enregistré
de 9,5° (7). Cela correspond sans doute, compte
tenu de la précision d’enregistrement, au
moment où la queue de l’avion touche la piste,
puisque l’angle permettant le toucher de queue
est de 9,7° avec les amortisseurs compressés.
Au cours de ce second toucher, légèrement
moins dur que le premier, le pilote réduit la
poussée et maintient son action à cabrer. Il
commande les inverseurs de poussée alors que
l’assiette commence à diminuer et avant que le
train avant ne touche le sol.
La fin de l’atterrissage se déroule normalement.
Au cours du roulage, le chef de cabine informe
l’équipage de conduite que certains PNC ont eu
l’impression que l’arrière de l’avion avait heurté
la piste. Au parking, l’instructeur constate que la
partie inférieure du fuselage arrière est éraflée
sur un mètre.
Renseignements complémentaires
« Mode d’Arrondi » (Flare Mode)
En loi normale, la commande de profondeur
fonctionne en vol de telle sorte que lorsque
le mini-manche est au neutre, le système
maintient, via les calculateurs des commandes
électriques de vol, un facteur de charge normal
de 1 g.
Lorsque l’avion passe la radio-altitude de 50 ft,
le mode d’arrondi remplace la loi normale.
L’assiette de l’avion est mémorisée et devient
la référence pour le contrôle du tangage. C’està-dire que cette assiette est conservée, manche
au neutre, jusqu’à 30 ft.
Lorsque l’avion passe 30 ft, l’assiette de
référence diminue pour atteindre 2° à piquer
huit secondes plus tard. Cela signifie qu’il faut
une action modérée à cabrer de la part du pilote
pour effectuer l’arrondi.
Au sol, c’est la loi sol qui prend progressivement
le relais et c’est une loi directe qui s’applique.
Fonctionnement des destructeurs de portance
Les destructeurs de portance sortent
automatiquement à l’atterrissage quand les
deux trains principaux sont compressés :
- s’ils ont été armés et si la position des manettes
de poussée est inférieure à 15°,
- ou si au moins un inverseur de poussée est
sélectionné, l’autre manette de poussée étant
sur ralenti.
Les spoilers rentrent automatiquement quand
au moins une manette de poussée est avancée
entre 4° et 20° pendant au moins 3 secondes
ou dès qu’elle atteint 20°.
La manette des spoilers reste fixe.
Il existe une fonction d’extension partielle des
spoilers lorsque l’avion touche sur un seul
train principal et qu’au moins un inverseur de
poussée est sélectionné. Cela aide à poser
le second train et à l’extension complète des
spoilers.
Touchers de queue (Airbus FCOM Bulletin
22/3)
Un A321 touchera de la queue si l’assiette à
l’atterrissage atteint 9,7° avec les amortisseurs
complètement enfoncés. Il est également
indiqué qu’il y a une décélération de huit nœuds
durant l’arrondi et que si la vitesse d’approche
diminue de cinq nœuds, l’assiette de l’avion au
toucher des roues est augmentée de 1,3°.
La procédure préconisée pour éviter les grands
angles d’assiette est que le PNF surveille
l’attitude de l’avion sur le PFD et l’annonce
lorsque l’assiette atteint ou dépasse 7,5°.
Airbus attire également l’attention sur le moment
cabreur qu’engendre la sortie des spoilers sol.
Flight Operations Briefing Note « Bounce
recovery – Rejected landing » (Airbus) :
un rebond à l’atterrissage est généralement
le résultat d’une ou de plusieurs des causes
suivantes :
- Cisaillement de vent ;
- Activité thermique ;
- Taux de descente excessif ;
- Arrondi tardif ;
- Technique d’arrondi incorrecte ;
- Vitesse excessive ;
- Remise de puissance au toucher (pouvant
empêcher la sortie des spoilers).
En cas de faible rebond, la procédure
préconisée comprend le maintien d’une assiette
« normale » pour l’atterrissage et le maintien
des manettes sur idle. En cas de fort rebond,
la procédure préconisée est d’effectuer une
remise de gaz en maintenant une assiette
normale. Il est cependant conseillé de ne
pas refuser un éventuel second toucher. Le
maintien d’une assiette raisonnable empêche
l’endommagement de l’avion.
Dans cette note est également citée la note
« Preventing tailstrike at landing » à paraître
sur leur site.
Exploitation
Lorsque la vitesse verticale est supérieure
à 1 000 ft/min en dessous du plancher de
stabilisation, le PNF doit annoncer « VARIO ».
Lorsque la vitesse est inférieure de 5 kt à la
vitesse d’approche, l’annonce à utiliser est
« vitesse ».
Le nombre d’étapes à réaliser sur A321 est un
facteur à prendre en compte durant la phase
d’adaptation en ligne. L’instructeur avait décidé
de faire réaliser les étapes de la journée par le
stagiaire commandant de bord en tant que PF.
Comme celui-ci était issu d’un autre secteur, il
y a eu cumul de l’apprentissage sur un nouvel
avion et de l’apprentissage dans la fonction.
La répartition des tâches de l’exploitant prévoit
que la décision de remise de gaz est du ressort
du commandant de bord.
Enseignements
L’enfoncement de l’avion ressenti par l’équipage
associé à l’annonce de l’instructeur PNF,
« attention au vario », en courte finale ont
conduit le PF à augmenter la poussée peu
avant le toucher.
Le rebond est possiblement dû à une action
légèrement tardive sur la commande de
profondeur lors de l’arrondi effectué de nuit
sous la pluie.
Au cours du rebond, bien que le pilote ait
réduit l’action à cabrer, l’assiette a continué
à augmenter du fait de l’effet conjugué du
surcroît de poussée et de la sortie de tous les
destructeurs de portance.
Le deuxième arrondi effectué à partir d’une
assiette élevée a conduit au dépassement
de l’assiette limite. Il n’y a eu qu’une seconde
et demie entre le moment où l’avion a atteint
l’assiette de 7,5° et le moment où il a atteint
l’assiette limite. Il est peu probable qu’un
équipage ait eu le temps de détecter, de faire
l’annonce prévue et d’agir dans ce délai très
court. L’annonce d’une vitesse faible peut
néanmoins alerter sur ce type de risque.
Dans un rapport de l’AAIB (8) , il est noté
qu’une telle annonce de la part du PNF (en
particulier lorsqu’il est commandant de bord)
est peu réaliste dans la phase d’arrondi étant
donné que l’attention de ce dernier se focalise
généralement à l’extérieur et que la marge
d’assiette est faible. Airbus a introduit, pour
les A340-500 et A340-600, une alarme sonore
et une indication visuelle sur le PFD en cas
d’assiette élevée et étudie l’extension de cette
modification à tous les avions à commandes
de vol électriques.
Les contraintes de formation ont amené
l’instructeur à faire réaliser toutes les étapes
au commandant de bord stagiaire pour
familiarisation avec l’A321, ce qui peut avoir
eu un effet sur la charge de travail et donc
sur la fatigue. La composition particulière de
l’équipage ne permet pas d’établir de façon
claire dans ce cas, qui doit être à l’origine d’une
remise de gaz. Puisque les deux membres
d’équipage en ont la possibilité, chacun peut
attendre que l’autre le fasse. En l’occurrence,
le PF a songé à une remise de gaz au cours du
rebond mais il n’a pas concrétisé cette idée.
5
Accident d’un A320,
immatriculé C-GTDK à Bristol
le 16 juin 2003.
(8)
Erreur d’insertion dans le FMS
Heurt du fuselage à la rotation au décollage
Déroulement du vol
Préparation du vol dans les locaux de
l’exploitant
Un A340-313 doit réaliser un vol long courrier
dont la durée prévue est de 11 h 35 min. L’OPL,
qui est PF, édite un carton de décollage pour
une masse de 270 tonnes (la masse prévue
étant 268,6 tonnes, proche de la MTOW de
271 tonnes) en utilisant le système informatique
d’interrogation/réponse de la base de données
de limitations au décollage.
Il insère dans le masque de saisie les paramètres
n° 4 - juillet 2006
Le système fournit le carton de décollage informatique qui
contient dans un encadré les paramètres de décollage (T°
Le ZFW a par ailleurs été inséré correctement dans la
fictive, V1, VR, V2, N1 réduit et N1 maxi T/O). Le carton
INIT du FMGS et est conforme au devis de masse
fait apparaître la MTOW aude
milieu
des hypothèses
de dont lapage
décollage
prévus,
masse au
paramètres V1, VR, V2 et T° FLEX.
définitif.
décollage. Des corrections de dernière minute sont
décollage.
A son retour au poste, le CDB vérifie les
disponibles sur le carton mais ne permettent pas d’intégrer
Le
système
fournit
le
carton
de
décollage
paramètres insérés dans le FMGS en prenant
une modification de masse.
informatique qui contient dans un encadré
comme référence le carton de décollage
décollage
ATSU
les paramètres de décollage (T°Carton
fictive,deV1,
ATSU.
VR, V2, N1 Le
réduit
et ATSU
N1 estSon
attention
se porte de
vers
carton
imprimé
sur l’imprimante
bordlaetMTOW (271
maxi T/O). Le
carton
fait
tonnes
qui
est
inscrite
parmi
l’OPL insère dans le FMGS les nouveau paramètres les
V1, hypothèses
VR,
V2 et T°au
FLEX. de la demande) au lieu de la masse de calcul
apparaître la
MTOW
milieu des hypothèses
présentée comme « PLANNED WEIGHT » sur
A son retour au poste, le CDB vérifie les paramètres
d e d é c o l linsérés
a g e . dans
D e sle FMGS
le carton.
Elle est proche de celle du devis de
en prenant comme référence le
corrections carton
de dernière
masse
et
de
celle
calculée par le système avion.
de décollage ATSU reproduit
ci-contre.
minute (non reproduites
Il valide les paramètres.
sur l’illustration cicontre) sont disponibles
Briefing
sur le carton mais ne
Lors du briefing avant le décollage, l’OPL lit :
Ce carton est vérifié par l’OPL de renfort.
permettent pas d’intégrer
- sur le System Display (SD) la masse correcte
une
modification
de
de décollage calculée qui apparaît après la mise
Extrait«du
carton »
dedans
décollage
de lade
préparation
Phase
Départ
le poste
pilotagedu vol
masse.
en route : 265 t, somme du ZFW inséré et du
(9)
Le
CDB
vérifie
les Unit
paramètres
du carton
décollage
ATSU
:Air Traffic
Service
Ce carton
est de
vérifié
par l’OPL de renfort.
carburant jaugé par l’avion ;
(10)
édité
lors
de la
préparation du vol puis s’absente du poste
FMGS
: Flight
Management
- sur la page performance de décollage du
de pilotage pour gérer la phase d’embarquement.
and Guidance System
Phase « départ » dans le poste de pilotage
FMGS, les vitesses de décollage insérées
Une information que la masse au décollage sera diminuée
6 de 5,2 tonnes par rapport à Le
CDB
vérifie
les
paramètres
du
carton
de
manuellement (V1, VR et V2), qui apparaissent
la charge prévisionnelle est
Son attention se porte vers la MTOW (271 tonnes, qui est
décollage
édité
lors
de
la
préparation
du
vol
à côté des
vitesses
caractéristiques
transmise à l’OPL.
inscrite parmi les hypothèses
de laautres
demande)
au lieu de
la
(11)
puis s’absente du
poste
de
calculées
par
l’avion
(F,
S
et
clean
).
masse de calcul présentée comme « PLANNED
WEIGHT
» sur le carton.
Elle est
de celle
du devisla masse de
pilotage pour gérer
la phase
Le CDB,
auproche
moment
de vérifier
de masse et de celle
calculée
le système
Il
décollage
surpar
le carton,
lit deavion.
nouveau
la MTOW.
d’embarquement.
valide les paramètres.
Puis il vérifie que les vitesses insérées dans le
Une information que la masse
FMGS sont bien celles du carton de décollage;
au décollage sera
diminuée
Briefing
l’équipage ne détecte pas d’anomalie.
de 5,2 tonnes par rapport à
Lors du briefing
la charge prévisionnelle
est avant le décollage, l’OPL lit :
Décollage
transmise à l’OPL.
- sur le System Display (SD) la masse correcte de
L’accélération
semble
Il édite un nouveau carton
de
décollage calculée
qui apparaît
aprèsnormale
la mise avec
en une légère
(9)
sensation
de
lenteur
;
la
rotation
est effectuée à
décollage (dit carton ATSU
)
route : somme du ZFW inséré et du carburant jaugé
(10) ;
par l’avion
VR qui apparaît sur les échelles de vitesse des
en utilisant l’interface FMGS
PFD. Le PF ressent un comportement anormal
qui permet l’interrogation
- sur la page performance de décollage du FMGS, les
de l’avion
: une manuellement
grande lourdeur
à distance de la base
de
vitesses de décollage
insérées
(V1, nécessitant
une
action
au
manche
supérieure
données.
VR et V2), qui apparaissent à côté des autresà la normale.
vitesses
par l’avion
S et Ce n’est que
L’assiettecalculées
oscille entre
10° et(F,
12,5°.
Il insère par erreur une
massecaractéristiques
11
).
clean du
plusieurs secondes après la fin de la rotation
de 165 tonnes (proche
que l’avion décolle.
ZFW, 164,480 tonnes)
dans
Le CDB, au moment de vérifier la masse de décollage sur
(12)
Dès l’envol
le Puis
PF ilconstate
est
la
case
«
PLANNED
TOW
»
le carton, lit de nouveau
la MTOW.
vérifie queque
les VLS
Extrait du devis de masse et centrage
9
supérieure
à
V2.
La
poussée
TOGA
n’est
pas
de
l’écran
du
FMGS.
vitesses insérées dans le FMGS sont bien celles du carton
Il édite un nouveau carton décollage (dit carton ATSU ) en
(11)
de décollage; l’équipage
ne détecte pas d’anomalie.
F : flaps,
S : slats et Cavion
:
utilisée.
Le
a 10parqui
ailleurs
été inséré correctement
permet
utilisant
l’interface
du ZFW
FMGS
l’interrogation
base la
depage
données.
cleanà= distance
green dot de ladans
INIT du FMGS et est conforme au
La vitesse verticale est faible pendant
devis de masse définitif.
l’accélération(13).
(12)
VLS : vitesse minimum
Les PNC à l’arrière de l’avion ont perçu au
9
Carton
de
décollage
ATSU
moment de la rotation un bruit sans choc et
ATSU : Air Traffic Service Unit
10
11
Le
carton
ATSU
est
imprimé
sur
l’imprimante
de
raclement
pourdot
l’un d’entre eux. Les PNT
FMGS : Flight Management and Guidance System
F : flaps, S : slatsun
et C
: clean = green
(13)
1 000 pieds en 1 min 26 s.
bord et l’OPL insère dans le FMGS les nouveaux
en sont informés et supposent que le fuselage
a pu toucher la piste lors de la rotation. Le
CDB contacte la maintenance et le contrôle
opérationnel et décide de faire demi-tour.
Remarque : il n’y avait pas de procédure
d’urgence/secours associée à un toucher de
fuselage au décollage ou en remise de gaz.
Extrait du carton de décollage ATSU
incidents en transport aérien
L’avion est dirigé vers une attente au FL 270
où une vidange carburant d’une heure est
entreprise.
L’équipage qui poursuit son analyse constate
l’erreur de masse sur le carton ATSU.
L’avion atterrit à une masse proche de la
masse maximale à l’atterrissage après 1 h 54
min de vol. Les services de sécurité incendie
alertés le suivent jusqu’à son arrivée au poste
Phase
Procédures
Evénement
Préparation du vol
dans les locaux de
l’exploitant
- Edition carton
- Edition carton
Préparation poste
- Insertion ZFW
- Insertion vitesses
- Nouveau
carton, établi en
confondant ZFW/
TOW- Insertion
vitesses
Départ (pleins
terminés)
- Carburant bloc
inséré et vérifié,
vérification TOW
- Vérification des
vitesses insérées
basée sur le carton
de décollage
- Le CDB vérifie la
TOW en se basant
sur la MTOW
- Pas de détection
de l’anomalie
sur les vitesses
(simple relecture
du carton ATSU)
- Vérification TOW
- Vérification des
vitesses
TOW FMGS
=
ZFW + carburant
(sans erreur)
- Vitesses
conformes
au carton de
décollage ATSU
Avant décollage
Tableau comparant les actions prévues et les actions
effectuées selon les phases de la chronologie.
de stationnement. Des traces de frottement
sans enfoncement visible de la structure sont
constatées sur environ 1,2 m x 0,40 m.
La position du chargement et la conformité des
masses sont vérifiées ; il n’y a pas d’anomalie.
Il y a eu frottement du fuselage avec la piste sur
environ 100 mètres lorsque l’assiette a dépassé
10,1° avec les amortisseurs comprimés.
Renseignements complémentaires
Programmation du FMGS
La consigne de l’exploitant sur ce type d’avion
est de demander l’édition d’un nouveau carton
de décollage pour une variation de masse
dépassant 5 tonnes.
Les procédures prévoient que les paramètres
de masse et de vitesse sont insérés dans le
FMGS lors de la phase « départ » qui commence
lorsque les pleins sont terminés :
- sur la page initialisation, est insérée la ZFW
pré-calculée. La masse au bloc est calculée par
le FMS après les pleins, avec le carburant bloc
jaugé ou inséré.
- sur la page performances de décollage, les
valeurs de vitesses caractéristiques calculées
lors de la préparation du vol sont retranscrites.
Ces paramètres sont éventuellement actualisés
lors de la phase « avant mise en route » en
fonction des changements de dernière minute.
Le nouveau carton a été édité avant que les
vitesses calculées lors de la préparation du
vol n’aient été insérées, c’est-à-dire avant la
fin des pleins, ce qui ne correspond pas à un
changement de dernière minute. Comme les
vitesses du carton édité lors de la préparation du
vol n’avaient pas été saisies, il n’y a pas eu de
comparaison entre les valeurs des deux cartons.
Cela n’a pas facilité la prise de conscience d’un
écart important lors de l’insertion.
L’exploitant ne prévoit pas l’insertion de la
masse carburant prévue au bloc avant la fin
des pleins. La masse au décollage n’apparaît
donc pas au FMS tant que le plein n’est pas
terminé, ni sur le SD tant qu’un moteur n’est pas
mis en route. Cela peut avoir une influence au
moment de la saisie de la demande de carton
de décollage via l’ATSU, car seule la ZFW est
alors affichée.
Les trois membres de l’équipage de conduite
avaient peu d’expérience sur ce type d’avion
et étaient ainsi peu familiarisés avec les
particularités de ce système FMGS. Ils avaient
réalisé entre quinze et trente étapes chacun en
tant que PF.
Présentation des documents
Devis de masse :
Les masses y sont retranscrites au kilogramme
près alors que les masses sont introduites
en tonnes et centaines de kilogrammes sur
les écrans. Les libellés « masse réelle sans
carburant » et « masse réelle au décollage » sont
différents des libellés de masse sur les écrans
de saisie (respectivement ZFW et PLANNED
WEIGHT). L’écart entre la masse sans carburant
et la masse au décollage est très proche de 100
tonnes (164 480/264 880) et peut générer une
confusion de lecture des nombres.
7
Cartons de décollage :
Les différences de présentation entre les
deux cartons peuvent avoir une influence sur
la sélection des données. Sur celui édité à la
préparation du vol, la masse de calcul et les
paramètres de décollage sont en caractère gras
et dans une police de taille supérieure, ce qui
n’est pas le cas sur le carton ATSU.
Protection logicielle du système
Le système informatique n’a pas décelé
d’anomalie. Il ne propose pas de vitesses
de décollage à l’équipage et ne fait pas de
corrélation entre la masse au décollage et les
vitesses associées insérées manuellement ; il
n’en fait pas non plus entre V2 et VLS. De plus,
l’information VLS est inhibée au sol jusqu’à
une seconde après le décollage, ce qui ne
permet pas de vérification par l’équipage avant
le décollage.
Des incidents de type « tailstrike », également
liés à des erreurs d’insertion, sont survenus sur
divers types d’avions (14).
A la suite d’un incident sur l’un de ses avions,
Boeing a publié des bulletins opérationnels
techniques pour les exploitants utilisant des
avions équipés de FMS. Les thèmes abordés
sont l’insertion par inadvertance du ZFW sur la
ligne masse totale ou de vitesses de référence
au décollage erronées.
Ces bulletins proposent comme solution que
les équipages insèrent le ZFW et permettent
au FMS de calculer la masse au décollage en
ajoutant le carburant mesuré par le système de
jaugeage (15).
Le NTSB a recommandé que les constructeurs
de FMS modifient le logiciel de façon à ce
12 mars 2003 : B747-400 à
Auckland - 14 juin 2002 : A330
à Francfort - 11 novembre 1998
: MD11 à Portland.
(14)
Le FMS Boeing calcule
automatiquement des
vitesses au décollage (V1,
Vr, V2) à partir des masses
introduites. Ces vitesses sont
proposées aux équipages
qui les acceptent ou non en
fonction des conditions du jour.
L e FMS Airbus n’a pas cette
fonctionnalité.
(15)
n° 4 - juillet 2006
qu’une alarme apparaisse lorsqu’une vitesse
potentiellement dangereuse est insérée et,
plus généralement, de revoir la robustesse aux
erreurs du système.
8
Enseignements
Les mécanismes de production de l’erreur
d’insertion peuvent avoir plusieurs origines.
La présentation des paramètres sur le devis
de masse, associée aux valeurs particulières
de ce vol, a pu conduire à des confusions de
lecture entre la masse au décollage et la masse
sans carburant. Ceci d’autant plus qu’il n’est
pas habituel de saisir un autre paramètre que
le ZFW dans l’interface FMS.
La différence entre les masques de saisie des
paramètres et leur présentation dans le devis
de masse est également de nature à générer
des erreurs.
L’ensemble des vérifications ultérieures à
l’erreur n’ont pas été efficaces pour empêcher
sa propagation :
- la vérification « avant mise en route » des
vitesses insérées est une simple relecture
du carton de décollage et ne permet pas de
détecter une anomalie.
- le briefing de décollage ne fait pas appel à
une comparaison entre la masse au décollage
et les vitesses caractéristiques.
- les systèmes avions n’assurent pas
systématiquement de cohérence entre les
paramètres saisis, ce qui souligne l’importance
d’avoir des défenses multiples contre les
erreurs d’insertion :
- il n’y a pas de filtre à l’insertion d’une erreur
importante de masse dans la demande
d’édition de carton ATSU ;
- il n’ y a pas de filtre dans le FMGS à
l’introduction d’une erreur importante de
performances ou de vitesses.
Il peut cependant s’instaurer une fausse
sensation de sécurité liée à l’impossibilité de
rentrer certains paramètres erronés, dépassant
les limites ou formatés incorrectement (par
exemple dans le cas de l’introduction d’une
vitesse de décollage erronée, un message
d’erreur ne s’affichera que si la valeur introduite
est inférieure à 100 kt).
Les protections interviennent principalement
une fois en vol.
L’exploitant a introduit depuis des changements
au niveau des procédures pour améliorer la
détection d’erreurs :
- vérification à l’aide d’un tableau que V2
calculée est supérieure à VMU à la masse
avion compte tenu des conditions les plus
pénalisantes ;
- inscription de la green dot sur les cartons
ATSU ainsi que sur les cartons prévol imprimés ;
comparaison avec la green dot calculée (Clean)
par le FMS ;
- suppression de la valeur de la MTOW sur le
carton décollage (elle est mentionnée sur le
devis de masse) ;
- présentation des cartons de décollage
favorisant la visualisation de la valeur de la
masse de calcul ;
- inscription de la masse du devis de masse sur
le carton de décollage, dans un encart à côté
de la masse de calcul ;
- modification du manuel d’exploitation avec
mention au briefing avant décollage de la
disponibilité TOGA et des conditions de
réajustement de poussée dans le cas de
perception de performances insuffisantes.
Les essais effectués au simulateur ont montré
que le passage en TOGA lors du déjaugeage
n’apporterait qu’un risque supplémentaire de
cabrage, mais que le passage en TOGA dès
la phase vol acquise permettrait d’améliorer
les performances de montée.
D’autres axes d’amélioration sont à l’étude :
- étude de faisabilité d’un test de cohérence entre
la masse utilisée pour la demande du carton de
décollage et la masse probable ou réelle du
système informatique de chargement ;
- réflexion sur la structure des briefings qui
comprend une relecture par tous les membres
d’équipage technique des éléments essentiels
de calcul (notamment la masse réelle, la masse
utilisée pour le calcul des performances, la
masse de l’état de charge et la masse FMS) ;
- installation si possible de sabots électriques
type A340-500/600 avec une alarme de toucher
de fuselage au poste ;
- réflexion sur la nécessité de réactualisation
du carton décollage pour une diminution de
plus de 5 tonnes. Pour mémoire, dans cet
événement, une variation de 5 tonnes entraînait
une variation de vitesses d’environ 1 kt.
Par ailleurs, une procédure urgence/secours
« tailstrike » a été introduite par Airbus
demandant :
- de limiter la montée au FL100 ou à l’altitude
minimale de sécurité avec une vitesse verticale
inférieure ou égale à 500 ft/min ;
- de dépressuriser l’avion et d’atterrir sur
l’aérodrome approprié le plus proche.
Commentaire : cet événement souligne que la propagation d’une erreur de saisie est difficile à arrêter
au niveau individuel s’il n’existe pas de barrières efficaces. Avec des systèmes automatisés, la détection
de l’erreur n’est pas non plus aisée, surtout si l’équipage a peu d’expérience sur le type d’avion et ainsi
peu de références sur les ordres de grandeur.
incidents en transport aérien
Ministère des Transports, de l’Equipement, du Tourisme et de la Mer
Bureau d’Enquêtes et d’Analyses pour la sécurité de l’aviation civile
Directeur de la publication : Paul-Louis Arslanian - Responsable de la rédaction : Pierre Jouniaux
Conception-réalisation : Division Information et Communication du BEA
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