Vol AF447: l'enquête sur l'Airbus d'Air France progresse

Le Bureau d'Enquêtes et d'Analyses (BEA) vient de publier ce vendredi son troisième rapport d'étape au sujet de la catastrophe de l'Airbus A330 du vol AF 447 entre Rio et Paris, assuré par Air France, qui a disparu le premier juin 2009. Le 27 mai 2011, suite à la remonté des boites noires et à la diffusion de plusieurs rumeurs dans la presse, le BEA a déjà publié une note d'information au sujet de l'accident du vol AF 447 impliquant l'Airbus A330 de la compagnie Air France. Ce document décrivait de manière laconique les principaux évènements intervenus durant les dernières minutes du vol. Le rapport d'étape apporte quant à lui les résultats des premières analyses ainsi que plusieurs précisions qui n'avaient pas encore été dévoilées.

En parallèle à la publication de ce troisième rapport d'étape, des tests au simulateur de vol ont été réalisés. Les « cobayes » sont deux anciens pilotes de ligne, Frédéric Béniada et Gérard Feldzer. Ces noms vous disent quelque chose ? Ces deux spécialistes interviennent régulièrement dans les médias où ils contribuent à expliquer les phénomènes aéronautiques au grand public.

Résumé de la situation

Un avion qui n'a jamais été impliqué dans un accident grave lors d'un vol commercial vole au dessus de l'Atlantique. A son bord, l'équipage dans le cockpit se compose d'un commandant de bord et de deux copilotes, dans le respect des normes en vigueur. Les trois pilotes sont expérimentés, sont issus de formations différentes mais sérieuses voire prestigieuses.

La météo n'est pas des plus clémentes mais plutôt habituelle sur cette route aérienne fréquemment utilisée. Là survient un incident, sérieux, mais normalement prévu dans les procédures : un problème sur les sondes de Pitot entraîne la perte de l'information de vitesse.

Pourtant, c'est ce vol, avec cet avion fiable, en l’occurrence un Airbus A330, piloté par cet équipage expérimenté, qui s'est abimé dans l'Océan Atlantique le premier juin 2009.

Vous pouvez consulter notre précédent dossier au sujet du crash du vol AF447, détaillant minute par minute la situation de l'avion : Vol AF447: comprendre la note du BEA, les nouvelles pistes

1 - Début du vol

Le vol à bord de l'Airbus A330 d'Air France se déroule normalement. L'une des préoccupations de l'équipage est l'impossibilité de monter plus haut que le niveau 350 (35 000 pieds, soit environ 10 600 m d'altitude). La météo est mauvaise et le fait de prendre de l'altitude permettrait d'avoir plus de marge par rapport à la couche nuageuse. Cependant, la température est plutôt élevée et le fait de mettre l'avion à environ 12 000 m, soit le niveau 370, mettrait l'avion en limite de son enveloppe de vol.

Quelques temps avant l'incident, le commandant de bord cède sa place au second copilote pour aller se reposer. C'est la norme, le commandant de bord assure le début et la fin du vol, les copilotes sont seuls durant le vol de croisière qui ne pose généralement pas de problème.

2 - Débranchement des automatismes

Vient ensuite le fameux incident avec les sondes de Pitot. Recevant des informations de vitesse exubérantes, les systèmes automatiques se débranchent. Le pilote automatique, l'auto-manette et le système de lois de contrôle sont désengagés. L’Airbus A330 se comporte alors comme les avions de ligne des générations précédentes, sans béquille électronique.

Au niveau du tableau de bord, seule l'information de vitesse est erronée, les autres données principales telles que l'altimètre, l'horizon artificiel et la vitesse verticale restent normalement affichées.

Le pilote qui a les commandes décide de cabrer l'avion à 15°, bien au delà des normes standard de vol et bien au delà de ce qu'indiquent les procédures de vol. Surtout, la procédure dite de « vitesse douteuse » indique qu'il faut maintenir une assiette à 3°. Nous reviendrons sur cet épisode plus tard dans le dossier.

3 - Du décrochage à l'impact

Alors que les sondes de Pitot retrouvent leur fonctionnement normal, le maintient d'un angle de cabré important fait ralentir l'avion jusqu'à une vitesse dangereusement basse alors que l'avion est à une altitude particulièrement élevée par rapport au niveau de vol prévu. L'avion entre en décrochage, mais suite aux incidents qui viennent de se terminer, il n'est pas sûr que les pilotes se rendent réellement compte de la situation. La réaction du pilote aux commandes est de pousser les manettes de gaz à plein régime tout en maintenant l'avion cabré.

Le décrochage devenant très prononcé, les vitesses mesurées tombent à des valeurs réduites, si réduites qu'elles deviennent similaires à la vitesse d'un avion au roulage. Conséquence : l'alarme de décrochage s'éteint.

A six reprises (la précédente note du BEA indiquait une seule tentative), les pilotes, qui sont à nouveau 3 depuis le retour du commandant de bord dans le cockpit, tentent des manœuvres en piqué. Si ces manœuvres permettent de reprendre de la vitesse et de repositionner l'avion dans le flux de l'air, elles ont une autre conséquence : celui de remettre en route l'alarme de décrochage. La réaction des pilotes est alors de revenir à la position à cabrer de l'avion.

Au moment de l'impact, la vitesse verticale est presque égale à la vitesse horizontale, pourtant, tous les systèmes de l'avion fonctionnent normalement, sauf les automatismes qui sont restés désactivés.

En parallèle aux études du BEA, des sessions de simulation ont été menées et leurs résultats divulgués dans la presse.

1 - Reproduction du vol

Il s'agit de vérifier si les données des boites noires sont cohérentes avec ce qu'on sait du comportement d'un Airbus A330. Les séquences de vol ont été reproduites à l'identique et les mêmes causes ont eu les mêmes effets. Cela démontre que l'Airbus A330 du vol AF447 était bel et bien en état de fonctionnement.

Il est plus dur de se prononcer pour la phase de décrochage prolongé car il s'agit d'un domaine où le comportement des avions de ligne est moins bien connu. Pour autant, les données recueillies par le BEA montrent que l'Airbus A330, bien qu'en décrochage prononcé, était encore contrôlable.

2 - Aucune action particulière

Dans ce cas… L'avion aurait poursuivi son chemin, moyennant des corrections en roulis et un maintient de l'assiette constant. C'est logique puisque les évènements, s'ils ont entrainé des pertes d'informations, n'ont induit aucune modification sur le comportement de l'avion lui même.

3 - Cabrer à 5°

Il s'agit d'une action proche de ce qu'à produit le pilote aux commandes, mais on reste ici dans les normes de vol admises. L'avion monte de 1 500 pieds par minute, mais ne perd pas trop en vitesse. La situation n'aurait pas duré ainsi très longtemps, et il n'y a pas de décrochage imminent à craindre.

4 - Procédure standard de perte d'information de vitesse

En suivant scrupuleusement la procédure prévue habituellement pour le cas de figure observé par les pilotes, l'avion ne serait pas entré en décrochage. Selon les compagnies, cette procédure indique de cabrer l'avion de 3 à 5° lorsqu'il se trouve à haute altitude, mais aucune norme aéronautique n'oblige à faire des entrainements dans ces conditions précises.

Manque d'organisation, répartition des rôles

Une première question se pose quant à la définition des rôles et l'organisation de l'équipe lorsqu'elle est constituée de deux copilotes lors du vol de croisière. Cette phase de vol est nettement moins risquée que les autres et les accidents y sont rares. De ce fait, la réglementation et les normes concernant cette phase précise semblent plus légères.

Lors du vol AF 447, des deux copilotes, il n'est pas clairement établi qui reprend vraiment le rôle de commandant de bord ni même si l'un des deux tient ce rôle. Cela a une certaine importance puisque le commandant de bord annonce certaines procédures et détient à sa charge des actions spécifiques.

Difficultés à suivre une procédure

Les tests en simulateurs ont permis d'observer qu'il était particulièrement délicat de suivre des fiches de check-list lorsque l'avion subit des turbulences. La liste des points à vérifier est délicate à maintenir et les pilotes perdent alors de précieuses secondes à tenter de la suivre de manière rigoureuse.

L'action à cabrer de 15°

Les simulations permettent de déterminer que l'action à cabrer de 15° qu'effectue le pilote aux commandes lors du début des incidents est effectivement une erreur de pilotage ayant au moins en partie contribué à la perte de l'avion.

La procédure en vigueur chez Air France indique une assiette de 5° en cas de perte d'indication de vitesse (IAS douteuse) en vol de croisière. Cependant, les pilotes ne sont effectivement entrainés que dans le cadre d'une perte d'information de vitesse lors de vols en basse altitude où la procédure est de prendre une assiette comprise entre 10 et 15°.

A cela s'ajoute le fait que personne ne déclare l'enclenchement de la procédure. Cette dernière indique que le commandant de bord doit l'annoncer, mais à ce moment, aucun des deux copilotes ne semble assumer entièrement le rôle de commandant de bord.

Suivi des ordres entre copilotes

A plusieurs reprises, le PNF (le copilote qui n'a pas les commandes) a demandé au PF (copilote qui a les commandes) de descendre après avoir vu qu'il faisait monter l'avion trop haut. Le PF n'a que brièvement ralenti la montée en réduisant l'assiette. Bien que le PF n'a pas fait descendre l'avion à son niveau de vol normal, le PNF semble ne plus s'être occupé de l'assiette de l'avion.

Communication entre les copilotes et le commandant de bord

Lorsque le commandant de bord est de retour dans la cabine, aucun des deux copilotes ne lui communique l'ensemble des évènements qui se sont déroulés. Il a juste droit à la phrase « Je ne sais pas » en réponse à sa question. Il ne sait donc rien de la perte de l'information de vitesse et des actions faites par ses copilotes, ni de la durée totale de l'alarme de décrochement.

Manque de compréhension du fonctionnement de certains instruments

Sur un certain nombre de points, les pilotes semblent ne pas connaitre le fonctionnement de leur avion. Il s'agit de systèmes informatiques mais dont les règles de fonctionnement sont volontairement simples. Pourtant, nombre de pilotes de ligne ne semblent pas connaitre ces règles et semblent penser qu'elles sont complexes à appréhender.

Il faut ajouter que certains systèmes manquent de transparence. Les systèmes se désengagent suite à une incohérence de vitesse mais n'indiquent pas quelles mesures ont entrainé ce changement. Une telle information aurait sans doute permis aux pilotes de se focaliser sur les instruments encore en fonctionnement.

L'alarme de décrochage est certainement l'exemple type. Suite à des accidents sur des avions de la génération précédente, les constructeurs font en sorte que les alarmes ne s'allument pas de manière intempestive. De ce fait, elle s'éteint lorsque la vitesse de l'avion est trop faible. Il semble que personne dans le cockpit n'était au courant de cette règle de fonctionnement.

L'absence d'indication d'incidence est un autre élément qui aurait permis aux pilotes de savoir ce qu'il se passait. Cette indication aurait bien été utile pour connaître la situation de l'avion et de voir que malgré l'arrêt de l'alarme de décrochage, l'avion était bel et bien dans une telle situation.

La faute à l'avion ou aux pilotes ?

Malheureusement, cette vision simpliste des choses est encore trop souvent utilisée. Hors, l'erreur de conception et la faute directe du pilote sont deux causes d'accidents en réalité plutôt rares. Il existe de nombreuses causes possibles à des catastrophes aériennes :

• maintenance
• contrôle aérien
• procédures de la compagnie erronées
• oiseaux
• ...

Erreur de pilotage et faute des pilotes

Il en a été question à travers diverses hypothèses dans les différents médias et il en sera question dans ce dossier. L'erreur de pilotage est une piste que l'on ne peut écarter même si elle n'est guère élégante, notamment du fait que les pilotes morts dans la catastrophe ne sont plus là pour se défendre. Cependant, toute analyse qui écarterait à priori cette hypothèse serait forcément incomplète. Une mise au point est donc nécessaire.

Erreur de pilotage ne signifie pas « faute du pilote »

Le terme « erreur de pilotage » couvre toutes les actions effectuées par un pilote qui contribuent à sortir un avion de son domaine de vol normal ou qui contribuent à un incident voire un accident. Cependant, des erreurs de pilotage peuvent avoir plusieurs causes différentes dont voici une liste pas forcément exhaustive :

• mauvaise formation
• mauvaise indication d'un instrument
• mauvaises conditions de vol
• mauvaise ergonomie des commandes
• non respect des temps de pause et des cycles de sommeil induisant une baisse de la vigilance
• pressions de la part de l'employeur
• imprudence, négligence
• suicide

Seuls les deux derniers points cités constituent une faute de la part du pilote. Dans la suite de ce document, lorsque nous parlerons d'erreur de pilotage, ce terme sera à comprendre au sens large et non pas au sens de la responsabilité directe.

Facteur humain, management, communication, rôle dans une équipe

Ces termes sont depuis longtemps habituels dans les pays anglo-saxons. Ce n'est pas toujours le cas dans de nombreux pays où les pilotes jouissent d'un grand prestige. On peut citer le cas de la catastrophe de Charm el-Cheikh où les enquêteurs égyptiens ont longtemps rechigné à étudier la possibilité d'une erreur de pilotage car il leur était culturellement impossible d'impliquer un ancien pilote de l'armée de l'air, héros de guerre, dans un accident d'avion de ligne.

La France fait partie de ces pays et la prise en compte des facteurs humains, pourtant nécessaire à l'amélioration de la sécurité des transports aériens, est encore en retard. Le problème est que cette prise en compte passe d'abord par la description d'une erreur de pilotage.

Or, le simple fait d'invoquer une telle éventualité déclenche des réactions d'hostilités. Le fait de mettre en cause un pilote, surtout si ce dernier est décédé dans l'accident, ne se fait pas. C'est même devenu une question d'honneur, voire chez certains le combat d'une vie.

Pourtant, la prise en compte d'une erreur humaine est la première étape pour découvrir les éléments qui ont pu causer cette dernière. Un pilote reste un être humain et peut être influencé voire induit en erreur par un certain nombre de facteurs parfois complexes, c'est ce qu'on appelle les facteurs humains.

L'affaire du vol AF 447 va sans doute être l'un des premiers cas où le facteur humain sera très sérieusement étudié en France suite à un accident aérien. Le BEA a d'ailleurs annoncé un groupe de travail spécialement adapté à l'étude des facteurs humains.

Le centrage de carburant en cause ?

C'est un message qu'on retrouve soit sous forme d'articles, soit sous forme de commentaires. Les compagnies, pour économiser de l'argent, pousseraient les pilotes à déplacer le carburant vers l'arrière une fois l'avion en vol de croisière. Avec un tel centrage, l'avion consommerait moins de carburant mais rendrait l'avion particulièrement instable.

En fait… Il n'en est rien sur des avions de ligne classiques. La première raison est que les principaux réservoirs se situent dans les ailes et au centre de l'avion. Il existe des réservoirs à l'arrière, mais le déplacement de carburant n'influe pas suffisamment pour modifier le comportement de l'avion au point de le rendre moins controlable. A bord du Concorde, de telles opérations avaient lieu. Le supersonique était doté d'ailes delta qui courraient sur une grande partie de la longueur et d'un réservoir conséquent à l'arrière du fuselage. Ces recentrages étaient nécessaires pour maintenir un équilibre très différent entre le vol supersonique et le vol subsonique. Rien de tel n'est nécessaire à bord des avions plus classiques

Perte de la dérive en plein vol

L'Airbus aurait perdu sa dérive en plein vol. Ce ne serait pas tout à fait une première puisque cela est déjà arrivé à un Boeing 747 de la JAL et à un Airbus A300 d'American Airlines. Cependant, les premières analyses sur la dérive retrouvée ont montré qu'elle s'était détachée suite à une forte décélération verticale et horizontale. Il s'agit d'un choc beaucoup plus compatible avec un détachement lors de l'impact de l'avion avec l'Océan plutôt qu'avec un détachement en plein vol.

Surtout, les boites noires révèlent que les circuits hydrauliques et les commandes ont fonctionné jusqu'au dernier moment, impliquant que la dérive était bel et bien présente.

Dépressurisation en plein vol

L'un des messages ACCARS révèle une décompression avant l'impact de l'avion. Cette hypothèse est souvent liée à la précédente. Mais là encore, il n'y a pas eu de décompression explosive. En réalité, la cabine des avions de ligne est équipée d'une sorte de soupape. Si la pression augmente trop fortement, la soupape s'ouvre et laisse passer de l'air. C'est le déclenchement de ce mécanisme qui a provoqué le message ACCARS de décompression.

En réalité, l'Airbus qui fait alors une descente vertigineuse voit la pression de la cabine augmenter fortement alors que l'avion retourne dans des altitudes normales pour la vie humaine. C'est à ce moment que le système anti-surpression se déclenche.

C'est la faute de l'ordinateur

L'informatique embarquée à bord des Airbus à partir des années 80 fait l'objet de nombreux fantasmes. Pourtant la famille Airbus A330/A340 est l'une des familles d’avions ayant connu le moins de crashs au monde, le seul avion à faire mieux est le Boeing 777... Lui aussi équipé de systèmes de contrôle informatisés.

Comme vu dans le dossier, il est possible qu'un manque de compréhension de certains systèmes de la part de l'équipage soit au moins en partie contributeur au crash, mais cela n'enlève rien au fait que les avions de dernière génération ont connu moins d'accidents que leurs homologues après le même nombre d'années de carrière.

Que ce soit dans la manière d’organisation du vol de croisière, de formation ou d'entrainement, la catastrophe du vol AF447 pourrait changer un certain nombre d'éléments dans les cockpits. Le BEA a justement émis des premières recommandations en ce sens.

Un commandant de bord en second

La première est la définition d'un rôle de commandant de bord en second et de règles quant aux changements d'équipages en vol. Ainsi, il y aurait toujours une personne clairement identifiée en tant que commandant de bord dans le cockpit, ce qui lèverait nombre d'ambiguïtés.

Un entrainement aux conditions de vol de croisière

Le vol de croisière semble avoir été négligé dans nombre de procédures et dans l'entrainement. Ainsi, les pilotes sont moins préparés à affronter certaines situations d'urgence en altitude qu'en basse altitude. Il est vrai que les incidents en altitude sont plutôt rares, mais les évènements intervenus sur le vol AF 447 nous démontrent qu'ils ne sont pas inexistants.

Un entrainement en mode manuel

Le BEA recommande aussi des entrainements en mode manuel. L'Airbus A330 est ainsi fait qu'il passe en loi "alternate" ou "direct" en cas de problème. Il s'agit d'un comportement plutôt sain dans la mesure où il évite qu'un ordinateur disposant de mauvaises données ne cause d'accident. Bien évidemment, l'avion ne va pas se comporter de la même manière dans ces lois alternatives.

Lors du vol, la boite noire indique que les pilotes ont eu tendance à pousser le joystick jusqu'en butée alors qu'un vol de croisière requiert de faire des mouvements de moindre amplitude. En mode normal, l'avion corrige, mais ce n'est plus le cas en loi « alternate » ou « direct ».

Une partie de la presse n'a pas hésité à accuser l'équipage d'être le responsable de la catastrophe qui a entraîné un Airbus A330 d'Air France dans l'océan Atlantique. Le rapport d'étape du BEA est tout de même nettement plus nuancé. L'enquête s’oriente très clairement sur le comportement des pilotes lors du vol mais compte avant tout étudier de manière scrupuleuse les facteurs humains de la catastrophe. Car s'il semble qu'il y a eu des erreurs humaines, ces dernières ne sont pas le fruit de l'imprudence manifeste de l'équipage qui, au contraire, cherchait les meilleures conditions de vol possibles.

Le BEA a annoncé la prochaine constitution d’une équipe qui va spécifiquement étudier les facteurs humains dans le cadre de la catastrophe du vol AF447. C'est un évènement rare mais plutôt bienvenu dans un environnement culturel où l'erreur se confond avec la faute et où l'implication d'un pilote reste encore une question d'honneur.