pertes de contrôle en vol

Rarement vu autant de facteurs concomitants dans un accident ...

47 ans et 2700 heures de vol laisse supposer des carrières commencées très tardivement ...
En revanche, toutes les heures de vol sur ce B737-500, soit une certaine expérience ...
... et pourtant ...

2700 heures de vol ... à 47 ans, c'est assez typique des militaires reconvertis sur le tard !

Un incident très sérieux à mettre dans les pertes d'altitude en remise de gaz: non compréhension des différents modes du pilote automatique, suivi "aveugle" des automatismes mal commandés et mal vérifiés, désorientation spatiale.

Un Saab 340B effectue une approche VOR sur l’aéroport d’ Okushiri au Japon.

L’équipage est expérimenté : CPT 4602 hdv sur l’avion (5144 au total) FO 2661 hdv sur avion (au total 2980). Le CPT est aux commandes. La météo est moyenne avec une visi entre 2 et 4 km mais surtout un plafond à 200 ft alors que les minimas de l’approche VOR sont de 600 ft. L’axe d’approche est décalé par rapport à la piste et il n’y a pas de rampe lumineuse d’approche. La transition visuelle n'est donc pas facile par mauvais temps.

L’équipage effectue donc cette approche avec pilote automatique et sélecte comme cible d’altitude 600 ft. L’avion descend à 600 ft et le mode maintien d’altitude s’active pour que l’avion maintienne 600 ft. La procédure normale est alors de préselecter l’altitude de remise de gaz 4000 ft; ce qui n’est pas fait.

Au point de remise de gaz MAPT, l’équipage ne voit pas la piste, la météo devenant plus mauvaise que prévue et il remet les gaz (GA); le pilote automatique se met en mode remise de gaz, les moteurs accélèrent mais comme l’altitude sélectée est toujours à 600 ft, le PA et donc directeur de vol se mettent en mode maintien d’altitude (ALTS)

Le CPT pilote aux commandes débraye le pilote automatique, l’altitude remonte mais vers 750 ft, trains et volets rentrés, l’altitude se remet à descendre, et peu après le pilote automatique est réengagé sans doute involontairement par le F/O et après plusieurs sélections de mode consécutives, le PA ne comprend plus et maintient la vitesse en mode vario mode (V/S) mais le mode reste en descente.

Mais sans butée d’altitude (mode vario pur V/S sans donc de butée d’altitude) l’avion continue à descendre et vers 500 ft d’altitude = 270 ft/sol l’alarme de proximité du sol s’active (TAWS) ainsi que l’alarme de vario excessif (sink rate). Une seconde alarme de proximité du sol s’active alors que l’avion n’est plus qu’à 92 ft du sol, vitesse 213 kts. Le CPT aux commandes aperçoit le sol qq instants...


3 secondes après, le F/O reprend les commandes, le pilote automatique est alors déconnecté et une remontée énergique est effectuée avec une accélération de +4.1g..les manettes moteurs au tableau et les moteurs dépassent les limites. Moteurs pas inspectés à la suite de la notification de l’incident par le CPT.

Que s’est-il passé ?

- à l’activation de la remise de gaz le pilote automatique est déconnecté mais les directeurs de vol sont forcément toujours vivants et commandent une assiette en descente vu que l’altitude cible est toujours sélectée à 600ft.

- le pilote aux commandes suit ces barres de tendance du directeur de vol « moustaches roses » du directeur de vol sur l’ADI ce qui explique qu’en passant 750 ft en montée, il inverse l’assiette pour suivre les barres de tendance qui lui indiquent l’assiette pour rejoindre 600ft.

- le F/O qui suit la manœuvre a initialement bien vu l’assiette initialement positive mais avec sa charge de travail avec le train, volets, puissance moteur, n’a alors plus perçu le changement d’assiette progressif vers une descente; la commission d’enquête estime probable que sa perception physique est due à un effet somatogravique (confusion entre accélération vitesse et accélération pente de montée)

- le pilote aux commandes a perdu conscience des éléments de pilotage (assiette, vitesse, puissance) et a été surpris de l'engagement du PA et des modes successifs.

- il n’a pas souvenir d’avoir lui-même réenclenché le pilote automatique, la commission d’enquête estime que c’est le FO qui l’a réengagé vers 650 ft en descente.

- la ressource a donc été d’autant plus rude que le pilote a dû aussi contrer l’effort du PA, d’où les 4 g de la ressource.

Perte de conscience de la situation par les 2 pilotes. Procédures d'annonce des modes PA/DV pas prévues par la Cie, et pas d'entrainement à l'alarme TWS.

L'avion n'est pas équipé d'automanette mais dispose d'un système qui permet au décollage et remise de gaz de commander le "torque" souhaité = CTOT, le système ajustant le débit carburant. le système est surpassable en agissant sur les manettes moteurs: l'enregistreur de vol donne un torque à 100% puis à 120% ce que les moteurs n'ont pas bien aimé..
Sur l'effet somatogravique :
L’illusion somatogravique est un phénomène qui se produit par mauvaise visibilité ou dans l’obscurité, en l’absence de repères visuels. Les pilotes chevronnés et titulaires de la qualification de vol aux instruments ne sont pas à l’abri de ce type d’illusion qui est une forme sournoise et dangereuse de désorientation. Cette illusion se produit parce que le corps humain fait appel aux organes sensoriels de l’oreille interne pour assurer son équilibre et, en l’absence de repère visuel, les signaux transmis par ces organes peuvent produire une désorientation très grave. Lorsque l’aéronef accélère, les organes sensoriels de l’oreille interne du pilote ont tendance à envoyer un signal au cerveau du pilote qui est interprété comme une inclinaison vers l’arrière plutôt que comme une accélération vers l’avant. Si le pilote relève le nez de l’avion dans le même temps, le pilote a la très forte impression qu’il est en montée. À cause de cette illusion de fausse montée, le pilote a tendance à abaisser le nez de l’avion pour descendre. L’aéronef accélère alors, ce qui risque de renforcer l’illusion. Les pilotes ne peuvent se fier à leurs sens et doivent confirmer la position en cabré de l’appareil en utilisant l’indicateur d’assiette de l’écran principal de vol (PFD).



Analyse précise au chapitre 3.4

 Rapport :http://www.mlit.go.jp/jtsb/eng-air_report/JA03HC.pdf

Très intéressant, merci !
Encore un cas qui témoigne de la facilité avec laquelle les choses dérapent pour une seule erreur initiale.
Au final, à travers ce cumul de confusions que je ne me permettrais pas de juger, ce que je retiens c'est le manque de réaction déterminée à la première alarme de proximité de sol.

Merci C. Foussa, tout cela renforce la perception de la situation inextricable dans laquelle l'équipage de l'AF447 s'est retrouvé en quelques secondes. Dans le cas du Saab, on peut dire que l'approche n'était pas (ou mal) stabilisée et que le plafond n'était pas terribles, donc ils ont eu le temps de s'y préparer.
Si je comprends bien l'explication de l'effet somatogravique, c'est uniquement dans le plan vertical que se produit l'illusion. Si on ajoute à cela les oscillations non amorties en lacet, il y a de quoi se faire du mouron.
Cependant, tout l'entraînement à l'IFR vise à ne pas faire confiance à ses sensations et à se fier exclusivement aux instruments. De mon temps on ne parlait que de désorientation spatiale et les accélération étaient aussi perturbatrices en roulis et en lacet qu'en tangage. Est-ce que les perception ont changé sur les avions modernes ?  

http://www.atsb.gov.au/media/4359010/ar-2012-172_final.pdf

Merci C.Foussa pour ce sujet fort instructif. Parmi les décrochages fatals en croisière, je pense bien sûr à l'AF447, suivi de l'AH 5017 (juillet 2014) puis du PK-AXC (décembre 2014).
2014 fut une année douloureuse.
Le rapport de l'AH 5017 était prévu pour fin décembre 2015, des nouvelles ?

On peut ajouter QZ8501 à la liste des décrochages fatals en croisière.

Autant pour moi, il s'agit bien du même accident; j'aurais du écrire vol QZ8501 plutôt que l'immatriculation PK-AXC.

Au temps pour moi :d

sur les questions de désorientation spatiales , on m'avait communiqué cette thèse dans laquelle il y a beaucoup d'éléments intéressants :

La désorientation spatiale en aéronautique

Une autre catégorie de cause de pertes de contrôle, c'est une mauvaise utilisation d'un mode de pilotage simple mais qu'il faut surveiller comme le lait sur le feu et surtout ne pas l'utiliser sur une trop grande couche d'altitude en montée.

C'est le mode maintien de taux de montée: l'avion ne pourra maintenir tout le long de la montée le même vario (surtout en haute altitude)
Les moteurs au taquet, le gain d'altitude (gain d'énergie potentielle) ne pourra alors se faire qu'au détriment de l'énergie cinétique (vitesse)

La vitesse indiquée diminuera inexorablement jusqu'au décrochage. Un exemple récent et ensuite un exemple ancien où un DC10 a décroché au dessus du Luxembourg.



Un Cessna 525 Citation décolle en milieu de journée de Leeds (UK) vers Palma, un pilote privé seul aux commandes, un passager en cabine et 3 chiens.

L’avion décolle et monte vers le sud et vers le FL 430, traversée d’une légère couche givrante, anti ice moteurs et voilure sont activés puis ensuite désactivés.

La montée se fait sous pilote automatique en mode maintien de vario sélecté à 2000 ft/mn en montée, les moteurs à la poussée max, le vario est ensuite diminué par décréments de 500 ft/mn, le pilote jugeant d’expérience qu'un vario de 500ft/mn sera adapté jusqu’à la croisière au FL430; en passant FL410, le vario est à 1000 ft/mn et la vitesse de 150 kts atteint 140 kts 46 secondes après.

Le pilote remarque que sa vitesse est faible et sous le repère 1,3 VS (green donut), il réduit le vario à 500 ft/mn, la vitesse atteint 128 kts et chute encore de 10 kts en 50 secondes. Entre le FL 420 et 430, le pilote veut consulter la carte des vents qu’il avait téléchargée sur sa tablette placée sur le siège droit adjacent.

L’avion part alors en inclinaison droite et pique fortement du nez puis part dans un violent roulis, l’avion est dans les nuages, le pilote réduit les moteurs et a du mal à percevoir l’attitude de l’avion, ses instruments lui indiquant une situation qu’il n’a jamais rencontrée.

Ses actions à la faveur de la sortie des nuages lui font reprendre quand même le contrôle de l’avion vers le FL280. Le pilote pense avoir alors engagé le pilote automatique, mais l’avion repart en forte montée, le pilote constate le trim plein cabré mais récupère la situation.


Il constate avec son passager que les ailes présentent des dégâts, décision de revenir à Leeds qui n’est qu’à 20 mn de vol. Passager et chiens ne sont pas blessés. Atterrissage sans autre problème, mais l’avion est très fortement abimé: extrados + intrados des 2 ailes déformés, plusieurs couples tordus.


Il s’agit d’une perte de contrôle sévère due à un décrochage en très haute altitude. Au moment du décrochage, l’assiette est proche de 10 ° et l’incidence indiquée et enregistrée proche 1 °.


Lors de la 1 ère forte inclinaison à droite de 57°, les protections de l’avion auraient dû modifier (decluttered= nettoyer) les indications du PFD, auraient aussi dû déclencher une alarme d’inclinaison ainsi que le stick shaker. Ces anomalies sont le résultat d’un blocage de la sonde d’incidence qui n’ a donc pas joué son rôle et qui ne s’est pas signalée défaillante. Ce type avion certifié sous la FAR/EASA 23 n’a qu’une seule sonde d’incidence, les avions de ligne certifiés sous la FAR/EASA 25 en possèdent 2 ou 3.


L’avion part ensuite en fort piqué (68°) et fait 5 tours sur lui-même à gauche, une ressource est faite sous 3,25 g, mais l’avion repart dans un tonneau vertical (assiette à 90° à piquer..) Avion récupéré avec une forte vitesse 295 kts et 4,48 g dans la ressource avec une assiette qui a atteint 70 ° à cabrer, mais il repart en inclinaison droite à 115°, la vitesse chute alors fortement pour atteindre 44 kts. L’avion est ensuite maitrisé et retour sur Leeds au FL 280 avec choix de faibles vitesses verticales pour ménager la structure.

La chute de 15.662 ft a duré 46 secondes avec un vario de 20.000 ft/mn.


Les dégâts structuraux importants sont conformes au vol entre la charge limite de +3,6 g et la charge ultime de 5,4 g (3,6 x 1,5).
J'ai regroupé les paramètres les plus significatifs du rapport:





Rapport de cet incident de Cessna Citation: https://www.gov.uk/aaib-reports/aaib-investigation-to-cessna-525a-citation-cj2-n380cr


Pour le DC 10 évoqué en début de message, en montée depuis Francfort, le mode "vario" ="V/S a été sélecté sans que l'équipage le remarque. La vitesse a chuté et le buffeting (avion dont le buffeting apparait avanty le décrochage a contrario avec quelques avions très modernes)  leur a fait penser que le moteur 3 (central) était défaillant; réduction du moteur et abattée de l'avion, le détail est décrit dans le rapport. Le vol a été poursuivi vers Miami avec au final, des dégâts importants sur la profondeur...voir qq photos sur le rapport.


Rapport DC 10: http://www.ntsb.gov/investigations/AccidentReports/Reports/AAR8010.pdf

Concernant le Citation, belle gamelle ... et avec un tonneau en piqué ... ce sont les chiens qu'il faut plaindre ... les quatre pattes écartées, les oreilles et la queue rabattues, la langue sur la moquette ... pauvres bêtes ...
Ce mode V/S est très dangereux.

Je le mets ici

https://www.bea.aero/uploads/tx_elydbrapports/hb-n110525.pdf

Je croyais l'avoir déjà vu sur le forum :
L'incident du Falcon7x dont le plan horizontal a déroulé jusqu'à la butée cabrée

Je note :
-la manoeuvre de sortie a semble t'il été celle du bombardement par dessus l'épaule non chère au Mirage IV (donc le copil a été cocher ! incroyable)
- la gestion des priorités
- un erreur dans l'analyse des risques
- l'apparition d'un bouton pour revenir à des commandes "plus directe" sans avoir à aller trifouiller les fusibles...

Encore du Double-Pilotage ...


Un PHR qui file vers la butée à cabrer ... tient, ça me rappelle quelque chose ... 

Bon, les Badin fonctionnaient correctement, les FD faisaient bien leur boulot, les altimètres ne racontaient pas n'importe quoi, le "bon" message THS LIMIT correspondant à l'anomalie a bien été publié par le CAS qui n'a pas affiché des tas de messages inutiles, il n'y a pas eu de rétrogradation dans les lois de commandes de vol et les protections des limites basses vitesses ont bien fonctionné ...
Puis-je rajouter qu'ils n'étaient pas de nuit, dans le Pot-au-Noir ...

Ceci étant, je préfère ne pas avoir connu ce cas de figure et bravo à l'équipage de s'être tiré de ce mauvais pas.

Enfin, rien que pour la DGAC, en 7 ans 145 cas de Double-Pilotage ... publiés ! faudrait rajouter ceux de l'AAIB et de tous les pays concernés ... et tous les cas non rapportés ...

Et j'insisterai sur l'inutilité du système de prise de priorité, quasiment toujours oublié car ne correspondant pas aux actions réflexes de l'humain.

Alors toutes ces "enquêtes", études, brain storming, conférences, réunions, pour étudier les Sidesticks ... ont de beaux jours devant elles !

Pour préciser le message 52,le paramètre "nomalized AOA" de l'enregistrement  n'est pas le rapport de la vitesse sur la vitesse de décrochage comme l'affirme quelqu'un    , c'est juste le rapport entre l'incidence réelle et l'incidence de décrochage. Mais ma rédaction n'était pas claire.

Je pensais avoir publié la video d'un incident sur 777, je la remet donc:

Un document intéressant sur les "risques" d'une intégration poussée de certains équipements vitaux, leur tolérance aux défauts et leur redondance risquant de masquer une panne latente qui se manifestera à un autre moment.

En l'occurrence, l'incident grave sur le 777 de Malaysian  a été provoqué par la panne d'un accéléromètre de la central inertielle ADIRU alors qu'un autre accéléromètre était en panne depuis 4 ans, panne connue de la maintenance . A noter que lors que de l'incident, l'automanette n'a pu être déconnectée comme habituellement (poussoir sur les manettes) et qu'il a fallu mettre les palettes d'armement sur OFF. La présence de la centrale inertielle secondaire SAARU a un peu limité le phénomène.



 ADIRU du 777 (une seule sur l'avion)






L'autre incident sur A 330 a provoqué 2 chutes abruptes de 650 ft et 400 ft au FL 370.
Dans le genre défaut masqué, au début du 747-400, les servocommandes de profondeur étaient d'un type vulnérable et sous-estimé; ainsi au décollage de Londres de nuit, à 100 ft (cent pieds) de hauteur, l'assiette de 14° à cabrer part brusquement à 8° à piquer, le pilote réussit à tenir l'avion avec le manche plein cabré puis le défaut disparait et l'avion redevient pilotable. La cause est un mauvais placement d'un des 2 pistons mettant les 4 chambres en communication de pression et de retour provoquant une action à piquer.. (incident G-BNLY 7 octobre 1993)

Le fichier pdf sur les défauts et redondance peut être trouvé avec le titre du document :The Dangers of Interaction with Modular and Self-Healing Avionics Applications:
Redundancy Considered Harmful Glasgow University ou les mots clés: Redundancy, Accident Analysis, Digital Avionics, Software Systems Engineering.

http://www.google.fr/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=0ahUKEwiu1MXX4vLLAhXC1RoKHajRA94QFggcMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.dcs.gla.ac.uk%2F~johnson%2Fpapers%2FISSC09%2FADIRU_Accident_Submission.pdf&usg=AFQjCNHFOyRf8lewiwQDGo4V5SRrND5Wow&bvm=bv.118443451,d.d24

Quel binz !...
Détail : alors que l'avion est en virage à gauche le volant est incliné à droite. Erreur de la vidéo ou  ?...

Démonstration de l'intérêt de volants classiques, avec Stick Shaker (le pilote réagit à chaque activité du vibreur) et pas de possibilité de Double Pilotage (les volants étant liés).