ET302 : rapport préliminaire

La semaine dernière, les autorités Ethiopiennes ont publié le rapport préliminaire concernant l’accident du B737MAX-8 du vol ET302. Ce rapport présente de façon factuelle l’enchaînement des événements ayant conduit au crash, sur la base des enregistreurs de vol (DFDR (données de vol) et CVR (voix et sons dans le cockpit)) ainsi que sur d’autres éléments comme les données satellites, les conversations ATC ou certaines informations fournies par la compagnie (informations techniques sur l’avion, informations de maintenance, ou expérience des pilotes par exemple).

Un rapport préliminaire n’a pas pour but de déterminer quelles sont les causes de l’accident. Cela sera fait ultérieurement, dans le rapport final, qui devrait en théorie être publié dans les 12 mois suivants l’accident (c’est une recommandation de l’OACI, Annexe 13 chapitre 6.5).

Parmi les documents publiés, il ya un extrait du DFDR (enregistreur de paramètres de vol), sur lequel on peut voir un certain nombres de paramètres sur le vol et sur les positions des commandes de vol, chronologiquement depuis le décollage jusqu’à l’interruption de l’enregistrement.

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Données issues du DFDR (@rapport préliminaire, autorités Ethiopiennes)

Regardons en détail ce que montrent ces enregistrements.

Début du vol

Capture d’écran 2019-04-07 à 19.29.58

La première partie de l’enregistrement concerne logiquement le début du vol, le roulage, puis la mise en puissance une fois l’avion aligné sur la piste. Sur cette partie là rien à signaler de particulier. La position du TRIM au moment du décollage est à 6 unités, ce qui est cohérent avec la masse au décollage (environ 72 tonnes) et le centrage du jour (centre de gravité à 23.12% de MAC).

La position du centre de gravité est exprimée en pourcentage de la longueur de la corde moyenne de l’aile, appelée MAC (un peu compliqué à expliquer, mais la valeur est normale).

Arrêtons nous un instant sur les valeurs de position du TRIM. Avant chaque décollage, l’équipage va positionner le TRIM sur la position la plus adaptée à sa configuration de décollage (masse, volets, puissance…). Cela entre autre afin d’optimiser les performances et diminuer la trainée induite par le TRIM. A chaque configuration de décollage va correspondre une position de TRIM.

Exemple sur B737-700 :

Capture d’écran 2019-04-07 à 20.59.30
Position du TRIM en fonction des paramètres au décollage et de la position du centre de gravité (@Boeing).

Sur 737-700, avec les volets sur 5, un centre de gravité à 20% de MAC et une masse au décollage de 140 000lbs, le trim sera positionné sur 6,5 unités.

Sur 737NG, et visiblement aussi sur 737MAX, la position du TRIM au décollage doit se situer entre 2 et 8 unités. La position du TRIM est graduée en unités, de 0 à 15. A zero unité, le TRIM est en position plein piqué. En position 15, il est plein cabré. Quand le TRIM évolue vers 0 on parle d’AND (Aircraft Nose Down), quand il évolue vers 15 on parle d’ANU (Aircraft Nose Up). Ces termes sont employés dans le rapport préliminaire.

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Roue de TRIM sur 737-800 avec graduation de 0 à 15 et en vert la zone de TRIM pour le décollage (de 2 à 8).

Du coup sur le vol ET302 au décollage le TRIM est positionné sur 6.

Décollage

Capture d’écran 2019-04-07 à 19.30.17

Dès le décollage (1), premier souci, la sonde AOA située côté gauche (côté commandant de bord) transmet à l’avion une valeur de 74° d’angle d’attaque. Valeur totalement incohérente. La sonde AOA droite indique elle environ 15° (probablement la bonne valeur). Au même moment l’anti-givrage de la sonde AOA gauche se met sur OFF et une alarme signale le problème aux pilotes. Est-ce un problème qui provient du calculateur situé après la sonde ? Est-ce un problème mécanique sur la sonde, consécutif à un choc avec un FOD (objet) ou avec un oiseau lors du décollage ?

Les données de la sonde AOA gauche déclenchent un stick shake (vibration du manche) sur le manche côté gauche (celui du CDB).

A environ 05h39.00, les pilotes essayent d’engager le pilote automatique, mais une alarme « autopilot warning » retentit à trois reprises.

En (2), les pilotes parviennent à engager le pilote automatique A (celui du CDB), ce qui a pour effet d’activer le STAB TRIM automatique, piloté par le pilote automatique, qui va effectuer quelques compensations légères de TRIM (passage de 6 vers 5 unités).

15 secondes plus tard, les pilotes rentrent les volets.

MCAS ?

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Quelques secondes après la rentrée des volets, le pilote automatique va se déconnecter (action volontaire de l’équipage ou pas ?) (1). Nous sommes alors dans la configuration d’activation du MCAS (voir article MCAS ), à savoir : pilote automatique sur OFF, volets rentrés, et angle d’attaque important.

La sonde qui donne les fausses informations d’angle d’attaque est la gauche. Vu que le MCAS semble se mettre en action on peut alors supposer que c’est le FCC1 qui était en fonction active sur ce vol, le premier de la journée (cf article MCAS).

A partir de ce moment, le STAB TRIM automatique va recevoir à deux reprises des ordres à piquer, amenant le TRIM jusqu’à la position zero, avant que celui-ci ne soit ramené à environ 2,5 unités (donc à piquer). Les deux pilotes tirent à fond sur les manches, tout en impulsant des actions à cabrer avec le TRIM manuel électrique.

En (2), les pilotes actionnent les switches CUTOUT du STAB TRIM. Ils appliquent la procédure édictée par Boeing en novembre, à savoir déconnecter le moteur électrique du STAB TRIM puis ramener le TRIM en position plus « neutre » en mode manuel à l’aide de la roue de TRIM.

En (3) on peut voir que le STAB TRIM auto continue de recevoir un ordre à piquer mais celui-ci est sans effet (le TRIM ne bouge plus), ce qui prouve que le moteur de la vis sans fin du TRIM a bien été désactivé avec le CUTOUT.

aoa-bulletin
Le bulletin publié par Boeing en novembre 2018

La procédure Boeing précise qu’en cas de valeur erronée d’AOA, plusieurs effets peuvent se faire ressentir, comme par exemple le Stick Shaker du côté concerné par la sonde défaillante. Dans ce cas la procédure Runaway Stabilizer doit être effectuée, ce qui implique notamment de passer les switches STAB TRIM sur la position CUTOUT. Boeing précise que le Manual STAB TRIM peut continuer à être utilisé par les pilotes.

Fin d’enregistrement

Capture d’écran 2019-04-07 à 19.30.42

 

En (1), on voit que les pilotes utilisent le STAB TRIM manuel électrique à deux reprises. Normalement le STAB TRIM électrique n’est plus utilisable si le moteur est déconnecté. Il est donc probable que les pilotes ont réactivé les STAB TRIM SWITCHES pour utiliser le TRIM électrique. Pour quelle raison ? Le TRIM manuel était il insuffisant ? Etait-il inefficace dans les conditions de vitesse et d’angles du vol ?

La réactivation du moteur du STAB TRIM a eu pour effet de réactiver le MCAS (2) qui a envoyé une nouvelle impulsion à piquer qui va entraîner une position du TRIM proche de 1 unité. Malgré les efforts des pilotes sur les manches, l’avion va plonger vers le sol.

Ces données confirment certaines hypothèses :

  • Les pilotes semblent avoir appliqué la procédure publiée par Boeing
  • Cette procédure n’a pas permis d’empêcher l’avion de plonger
  • Une défaillance de sonde AOA (ou du calculateur qui y est lié) ne désactive pas le système MCAS

Par ailleurs certaines questions subsistent :

Pourquoi le pilote automatique a t’il pu être engagé malgré un Stick Shake et une sonde AOA dont les données étaient incohérentes ?

Pourquoi l’équipage a t’il réactivé le moteur du STAB TRIM ?

Qu’est ce qui a causé la défaillance de la sonde AOA lors du décollage ?

Comment la valeur d’AOA erronée a t’elle été traitée par l’avion, en particulier sur les systèmes qui utilisent la valeur de l’AOA gauche (Yaw Damping par exemple) ?

Le rapport final apportera certainement les réponses.

 

 

 

 

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