Le chien aboyeur

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Si vous voyagez souvent sur des avions de la famille Airbus A320 (typiquement les navettes Air France ou Easyjet par exemple), vous vous êtes sûrement déjà posé la question suivante : Mais pourquoi diable un chien se met-il à aboyer dans la soute juste avant le départ de l’avion ?

Pour ceux qui ne voient pas à quoi je fais allusion, je vous propose de visionner la vidéo suivante :

Bien évidemment aucun canidé n’est responsable de cette nuisance sonore, certes désagréable, mais tout à fait normale.

Ce bruit est en fait généré par un équipement appelé PTU, pour Power Transfer Unit (Unité de Transfert de Puissance). Avant de comprendre à quoi sert cette PTU, faisons une petite incursion dans les entrailles de l’Airbus A320, au niveau du système hydraulique.

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Une PTU d’A320 (@Vickers)

Un peu d’hydraulique…

Le système hydraulique a une importance capitale dans le fonctionnement d’un avion comme l’Airbus 320, puisque c’est lui qui va permettre d’actionner la quasi totalité des éléments mobiles nécessaires au vol.

La sortie du train d’atterrissage, le déploiement des volets, les surfaces de contrôle de vol, les freins, etc… tous ces systèmes sont mis en mouvement grâce à l’hydraulique de l’avion.

Pour respecter les normes de certification visant à minimiser les conséquences d’une panne, l’A320 dispose de 3 circuits hydrauliques, conçus de manière à ce que l’équipage puisse continuer à garder le contrôle de l’avion en cas de panne de l’un d’eux (voire même en cas de double panne). Pour simplifier, on peut dire que chaque commande vitale est alimentée par au moins deux circuits hydrauliques.

Voici un schéma minimaliste du système hydraulique de l’A320 :

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Système hydraulique d’un A320

On peut voir les trois circuits hydrauliques : vert, bleu et jaune.

Pour fonctionner de façon optimale, chacun de ces circuits doit être mis sous pression à environ 3000 Psi. Cette mise en pression se fait des manières suivantes :

  • circuit vert : une pompe mécanique montée sur le moteur 1 + la PTU
  • circuit jaune : une pompe mécanique montée sur le moteur 2 + une pompe électrique + une pompe manuelle de secours + la PTU
  • circuit bleu : une pompe électrique + une turbine de secours (appelée RAT)

On peut voir sur le schéma que la PTU fait le lien entre les circuits vert et jaune.

A quoi sert cette PTU ?

Le rôle de la PTU est de remettre sous pression le circuit vert grace à la pression du circuit jaune, ou vice versa. Sa fonction est donc bidirectionnelle.

A chaque fois que la différence de pression entre le circuit vert et le circuit jaune dépasse les 500 Psi, la PTU se met en fonctionnement pour remettre sous pression le circuit hydraulique le plus faible.

La PTU, qui est située au niveau du logement du train d’atterrissage principal, est composée d’une partie « moteur » et d’une partie « pompe ». Lorsqu’un des circuits vert ou jaune a une pression trop faible, le second circuit va alimenter le moteur de la PTU, qui va lui même alimenter la pompe qui va servir à remettre sous pression le circuit faible.

A aucun moment il n’y a échange de fluide hydraulique entre les deux circuits, uniquement un échange de puissance.

A quels moments se met-elle en marche ?

L’inconvénient sonore de la PTU peut être un avantage si l’on souhaite savoir à quel moment celle-ci est en fonctionnement.

En opération normale, elle se mettra en route par exemple lorsque le moteur 1 est démarré et que le second est en cours de démarrage. En effet dans ce cas le circuit vert sera mis sous pression par le moteur 1, alors que le circuit jaune ne sera pas encore sous pression. Il y aura alors une différence de pression supérieure à 500 psi, la PTU se chargera de pressuriser le circuit jaune. C’est ce qui arrive avant le départ de votre avion au parking.

Parfois après l’atterrissage, l’équipage choisit de rejoindre son parking en effectuant le roulage sur un seul moteur (pour une question d’économie). Dans ce cas le moteur 2 est coupé, mais la pompe électrique du circuit jaune est mise en marche (pour conserver l’intégralité des commandes, par exemple de freins, pendant le roulage). La PTU n’a pas de raison de se mettre en marche, puisque le circuit vert est pressurisé par le moteur 1, et le circuit jaune est pressurisé par la pompe électrique. Une fois au parking, il arrive parfois que l’équipage oublie de couper la pompe électrique une fois les deux moteurs coupés. Dans ce cas, la PTU va se mettre en marche pour pressuriser le circuit vert.

Enfin, la PTU peut être très utile en cas de panne d’un des moteurs en vol, ou tout simplement en cas de panne d’une des pompes (circuit vert ou circuit jaune). Elle permettra à l’équipage de conserver tous ses circuits hydrauliques (sauf en cas de fuite hydraulique bien évidemment).

Quand la PTU joue des tours… ça chauffe !

Sur un A320, dans la philosophie initiale de conception, afin de ne pas perturber l’équipage pendant les phases critiques de décollage ou d’atterrissage, Airbus a choisi d’inhiber (masquer) certaines alarmes jugées moins prioritaires, et ce jusqu’à une hauteur de 1500ft. En clair, seules les alarmes les plus graves seront indiquées aux pilotes durant cette phase.

Parmi les alarmes inhibées par Airbus, se trouvent entre autre les alarmes suivantes :

– GREEN/YELLOW RESERVOIR LOW LEVEL

– GREEN/YELLOW RESERVOIR LOW AIR PRESSURE

– GREEN/YELLOW RESERVOIR OVERHEAT

Le déclenchement de ces alarmes sur l’ECAM (écran face aux pilotes sur lequel s’affichent entre autres les alarmes)  oblige les pilotes à mettre la PTU sur « OFF ».

En effet, en cas de fuite hydraulique sur un des circuits vert ou jaune, l’avion va enregistrer une baisse de pression, et donc enclencher la PTU sur « marche ». Or, si la PTU essaye de pressuriser un circuit qui fuit, elle va être en sur-régime continu, et cela provoquera la surchauffe du second circuit en moins de deux minutes. La conséquence pouvant être la perte des deux circuits hydrauliques. Le pilote doit donc rapidement couper la PTU pour éviter ce risque.

Sur les premières versions de l’A320, si une de ces pannes survenait durant la phase de décollage, la PTU ne pouvait pas être coupée par l’équipage avant d’avoir atteint 1500 ft (par rapport au sol), puisque ces alarmes étaient masquées.

Pour illustrer ce problème, nous allons prendre l’exemple d’un incident qui est arrivé à un Airbus A319 d’Easyjet en décembre 2008 au départ de Paris-CDG.

Pendant la phase de décollage, une fois la manette du train d’atterrissage actionnée, les pilotes ont reçu une alarme indiquant que les trappes de train n’étaient pas correctement fermées.

Au passage des 1500 ft, ils eurent plusieurs alarmes qui s’affichèrent, indiquant des problèmes au niveau des circuits vert et jaune, en particulier une surchauffe du circuit jaune, et un faible niveau du circuit vert.

La procédure fut appliquée, à savoir : la PTU coupée, et les pompes verte et jaune coupées. Au bout de quelques minutes, l’équipage put remettre en route la pompe jaune, car le circuit avait refroidi, et le retour sur CDG se fit sans encombre sur 2 circuits hydrauliques (jaune et bleu).

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Panneau de commande hydraulique.

Voici schématiquement ce qu’il s’est passé ce jour là :

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Incident sur A319 au départ de CDG

La rentrée du train a causé une fuite sur le circuit vert. Par conséquent la PTU s’est mise en route pour pressuriser le circuit vert.

Les pilotes n’ont pas vu l’alarme indiquant la fuite, car ils n’étaient pas encore à 1500 ft du sol. Du coup la PTU a rapidement causé la surchauffe du circuit jaune.

Une fois passés 1500 ft, les pilotes ont vu les alarmes et ont donc réagi pour « sauvegarder » le circuit jaune, mais celui-ci était déjà en surchauffe.

La solution

Cet incident a été rencontré un bon nombre de fois entre 2000 et 2008, ce qui a poussé Airbus et l’AESA (Agence Européenne de la Sécurité Aérienne) a réagir.

Airbus a incité les compagnies aériennes à réaliser une modification sur la famille A320, consistant à modifier la logique d’inhibition de la PTU. Maintenant, en cas de baisse de pression pendant plus de 6 secondes sur un des circuits vert ou jaune, la PTU se désactivera automatiquement sans que les pilotes aient à intervenir. Que l’alarme s’affiche ou non. Cela permet d’éviter une surchauffe sur un circuit si jamais le second circuit fuit.

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SB2012-16R1 de l’AESA publié en 2012

Dans un Safety Information Bulletin, l’AESA recommande également aux compagnies d’appliquer la modification proposée par Airbus. A l’heure actuelle tous les A320 d’Air France ou d’Easyjet sont équipés de cette option.

Si vous souhaitez avoir un résumé des conditions d’activation ou de désactivation de la PTU, voici un schéma récapitulatif. Ouaf ouaf !

PTU

 

 

 

2 commentaires Ajoutez le vôtre

  1. FUND Emmanuel dit :

    Bravo pour cette belle leçon d hydro en Aero…

    J'aime

  2. letis dit :

    belle leçon d’hydrolique, au point que l’article oublie de répondre explicitelent à la question de savoir ce qui se passe exactement lorsqu’on entend ce bruit au decollage …

    J'aime

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