University of Bielefeld -  Faculty of technology
Networks and distributed Systems
Research group of Prof. Peter B. Ladkin, Ph.D.
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Chaque vol y est décrit par le contenu du scénario, l'histogramme de la charge de travail évaluée

par l'équipage et l'observateur, et le journal des événements significatifs.

Une analyse des erreurs commises par les équipages figure dans le rapport CEV n°14/CEV/IS/SE/AV.

Ont été retenues comme "erreurs de l'équipage" les actions (ou nonactions) des équipages déviant de celles normalement reconnues comme conformes aux règles de l'art de la profession en la matière. Selon le document cité, l'analyse de ces erreurs a été faite en vue de détecter celles qui pourraient justifier des actions correctives sur les procédures, les checklists, ou l'avion.

A cette fin, les erreurs recensées au cours des vols au simulateur ou des vols réels ont été classées

selon les deux critères suivants:

M: erreur mineure; I: erreur importa'nte; S: erreur affectant la sécurité du vol

- un critère de causalité:

Pour l'ensemble des 50 vols réels effectués, 81 erreurs ont été notées par les observateurs, avec le

classement suivant:

- 63 erreurs classées M (87,8%)

- 17 erreurs classées 1 (21%)

Après analyse, les origines et les causes de ces erreurs ont été classées comme suit :

- 37 erreurs classées A

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Pour l'ensemble des 20 vols effectués au simulateur, 16 erreurs ont été notées par les

observateurs, avec le classement suivant:

- 13 erreurs classées M (81,3%)

- 3 erreurs classées 1 (18,7%)

Après analyse, les origines et les causes de ces erreurs ont été classées comme suit :

- 3 erreurs classées A

- 2 erreurs classées C

- 2 erreurs classées A/C

- 1 erreur classée C/E

- 7 erreurs classées E

Ce recensement des erreurs commises par les équipages, ainsi que les commentaires et observations recueillies au cours des vols et lors des débriefings effectués après chaque étape par les pilotes et les observateurs des services officiels, ont été utilisés pour clarifier, préciser et améliorer la présentation aux équipages des procédures, des checklists des messages de l'ECAM, et de la MMEL.

En revanche, l'analyse qui a été faite de ces erreurs n'a pas conduit à, une remise en cause de l'ergonomie, ou de certains aspects de l'ergonomie du poste de pilotage présenté à la certification.

Notamment, elle n'a pas fait ressortir d'erreur ou de confusion dans l 'utilisation des modes de pilotage ou dans les informations présentées à l'équipage qui aient été attribuées à des caractéristiques inusuelles de l'ergonomie du poste de pilotage, y compris lorsque la charge de travail résultant des scénarios évalués était élevée.

Toutefois, au vu de la documentation de certification disponible, il n'est pas toujours possible de restituer avec certitude les modes utilisés au cours des essais.

118.144 - Vole d'endurance

La condition spéciale G17 „0perational proving flights" stipule "que doivent être réalisés tous les vols de tests estimés nécessaires par les autorités dans le but de déterminer si l'on a une assurance raisonnable que l'avion, ses composants et son équipement sont fiables et fonctionnent correctement".

Pour satisfaire à cette condition spéciale, une campagne d'endurance d'une centaine de vols a été effectuée par des pilotes des compagnies clientes en conditions

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opérationnelles réelles, sur un avion proche de la définition de série. Cette campagne a permis de recueillir

l'avis d'un groupe de pilotes de ligne avant la certification, mais n'a toutefois pas fait l'objet d'un

rapport de synthèse. L'expérience recueillie n'a pas conduit à remettre en cause un aspect quelconque de

l'ergonomie du poste de pilotage.

118.2 - Vols pilotés contre le relief et dispositifs de protection

118.21 - Introduction

La collision avec le sol ou l'eau d'un avion piloté est une des causes majeures de pertes de vies humaines en aviation de transport. on appelle ici vol piloté tout vol au cours duquel l'équipage n'a pas perdu le contrâle de l'avion, qui reste techniquement et aérodynamiquement pilotable. La probabilité de survie à un tel accident est très faible, du fait de la grande énergie cinétique et de la concentration de l'impact.

Une étude américaine fait état de 2705 vies perdues dans des vols pilotés contre le relief (CFIT:

Controlled Flights Into Terrain), sur un total de 5675 dans la décennie 1979-1989 :

Worldwide Airline Fatalities 1979-1989

By Type Of Accident

TOTAL: 5,675

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L'ampleur du problème a conduit à la recherche de solutions spécifiques chargées d'avertir l'équipage d'un accident potentiel, alors que les autres sécurités, c'est à dire les procédures utilisées, l'instrumentation de bord, les alarmes existantes associées à la vigilance de l'équipage et du contrôle, n'ont pas été efficaces.

On désigne les solutions utilisées sous le vocable de systèmes avertisseurs de proximité du sol. On distingue d'une part les équipements embarqués tels que APS, GPWS (voir § 118.22) et GCAS (voir § 118.23) et d'autre part les systèmes au sol et à usage des contrôleurs tel que le MSAW (voir § 118.24).

Ces systèmes automatiques ont pour but le déclenchement d'une alarme lorsqu'un avion se rapproche dangereusement du sol.

118.22 - Le GPWS (Ground Proximity Warning System)

118.221 Le concept et son évolution

A la fin de la décennie 1960, un grand nombre ,d'avions de

transport ont été équipés de radioaltimètres nécessaires aux approches de

précision CAT II et CAT III.

Le radioaltimètre est un équipement embarqué autonome qui

mesure la hauteur de l'avion par rapport au sol.

Ce capteur (radioaltimètre) permettait la liaison avec un calculateur

d'alarme, qui à partir des informations radioaltimétriques de l'instant

(hauteur instantanée du relief survolé) fournirait grâce à des enveloppes, une

"prédiction" sur la future hauteur audessus du relief. Le concept du

GPWS (ou APS, Avertisseur de Proximité du Sol) a été lancé par la

compagnie scandinave SAS en 1969, et développé par bon nombre

d'équipementiers qui pour des raisons multiples (et en particulier à cause du

dépôt de brevet par Sundstrand) abandonnèrent. Seul le GPWS de

Sundstrand perdura ce qui lui permit d'acquérir un monopole de fait.

En 1975, après l'accident d'un Boeing B727 à Washington, la flotte

américaine entière a été équipée de GPWS suite au règlement FAR 121.360

de 1974. Selon des études américaines, et tout en tenant compte des

difficultés inhérentes à ce type d'analyse effectuées a posteriori, une

diminution du nombre d'accidents classifiés "vols pilotés contre le relief"

pourrait être en partie attribuée au GPWS, et ce malgré ses défauts initiaux.

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Plus précisément, durant les cinq années précédant 1975, les EtatsUnis

ont connu une moyenne de 2,8 accidents de type CFIT par an. La période

d'équipement de la flotte s'étend approximativement de mi-1974 à fin 1976. Le

nombre d'accident de ce type chute alors nettement: 0 en 1975, 2 en 1976 et

1977, 1 en 1978, et zéro ensuite à l'exception des années 1985 (1) et 1989 (2).

Ces résultats de sécurité ont conduit en 1979 l'0ACI à inclure dans ses

normes l'emport d'un dispositif avertisseur de proximité de sol. L'annexe 6

relative à l'exploitation technique des aéronefs stipule en effet que lorsque "le

certificat de navigabilité individuel original a été émis le ler juillet 1979 ou après

cette date, tous les avions à turbomachines dont la masse maximale au décollage

certifiée dépasse 15 000 kg ou qui sont autorisés à transporter plus de 30

passagers seront dotés d'un dispositif avertisseur de proximité du sol". (Rappel l'A320 entre dans cette catégorie d'appareils).

Lorsque le certificat de navigabilité individuel original a été émis avant le

ler juillet 1979, l'emport est seulement recommandé.

Les termes de l'annexe 6 de 1'0ACI précisent les caractéristiques

générales auxquelles doit satisfaire le dispositif embarqué avertisseur de

proximité du sol : il "devra pouvoir donner automatiquement en temps opportun à

l'équipage de conduite un avertissement clair lorsque l'avion se trouve dans une

situation qui peut être dangereuse du fait de la proximité de la surface terrestre".

Selon une étude de l'équipementier Sundstrand, à l'époque de l'accident

du F-GGED, environ 95 % de la flotte mondiale répondant aux critères d'emport

définis par 1'0ACI était équipée en GPWS.

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De janvier 1983 à avril 1991, le système confidentiel de collecte de rapports d'incidents ASRS

(USA) a dénombré 64 rapports d'équipages ayant vécu une alerte GPWS. Dans au moins 35 cas, c'est l'alerte GPWS qui a permis d'éviter l'accident.

L'équipement a connu dans ses premières versions des problèmes d'alarmes trop tardives, ou au contraire des alarmes intempestives ou injustifiées qui conduisaient les équipages à se méfier des alarmes produites par cet équipement. L'un ou l'autre de ces facteurs n'a pas permis au GPWS de jouer pleinement son rôle de dernière protection lors d'accidents ou d'incidents avec des avions équipés.

Pour recrédibiliser les alarmes GPWS, Sundstrand a dû améliorer son produit. Par modification des enveloppes, reprogrammation des alarmes, adaptation aux nouvelles technologies, il a ainsi produit successivement les versions Mark I, Mark II et Mark VII (en analogique), Mark III et Mark V (en numérique). Des mesures d'adaptation des procédures du contrôle aérien aux exigences du GPWS ont aussi été prises aux Etats Unis.

Des études en vol auraient montré, d'après l'équipementier, un temps moyen de réaction salvatrice des équipages de 5 à 6 secondes après le déclenchement de l'alarme, pour des équipements MKII et III, et des pilotes non entraînés sous simulateur à l'utilisation du GPWS.

118.222 La situation en France

Une campagne d'essais de l'équipement avait été effectuée par le CEV (centre d'Essais en Vol) en 1975. Cette campagne avait été menée sans tenter d'adapter les procédures pour'réduire les alarmes intempestives. Compte tenu, entre autre des capacités de régression de vitesse en approche de l'avion utilisé (le Mercure), les alarmes non représentatives de situations dangereuses ont été nombreuses.

En conséquence, prenant en compte notamment le taux constaté d'alarmes non justifiées, l'administration française a considéré que le GPWS apportait un gain pour la sécurité beaucoup moins positif que ce que déclaraient ses promoteurs.

De plus, elle a jugé la politique commerciale de Sundstrand très agressive, et ne souhaitait pas rendre obligatoire un dispositif protégé par un brevet industriel, et pour lequel un constructeur détenait donc

un monopole de fait.

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C'est tout le sens de la lettre faite à l'OACI en 1977 qui précise que llemport du GPWS devrait avoir "au plus le statut de pratique recommandée", et non pas de norme. L'OACI ayant néanmoins pris la décision d'inclure llemport du GPWS dans ses normes, la France avait, en 1978, notifié une différence. A la suite d'une enquête postérieure de l'OACI concernant les différences nationales, la France a répondu, par erreur, que sa réglementation ne comportait pas de différence avec l'Annexe 6. De ce fait, la mention d'une différence française sur ce point a disparu de l'Annexe 6.

L'élaboration d'une réglementation opérationnelle européenne commune a débuté en 1990 au sein des JAA (Joint Aviation Authorities). Les projets de textes prévoient l'obligation d'emport des GPWS à partir du ler mars 1993.

A l'époque de l'accident, la réglementation française n'imposait pas le GPWS.

En date du 31 décembre 1991, environ 75 % des appareils exploités par des compagnies de transport françaises et répondant aux critères d'emport définis par l'OACI étaient équipés en GPWS.

La compagnie Air Inter était une des rares compagnies françaises à ne pas avoir de GPWS sur des avions tels que ceux visés par la norme OACI.

Le 16 décembre 1991, dans une lettre adressée à Air Inter et signée par le chef du Bureau Conduite de l'Aéronef, le SFACT s'étonnait que les A320 de cette compagnie ne soient pas équipés de GPWS et interrogeait cette compagnie sur la politique qu'elle adopterait en matière d'emport de GPWS sur A320 ainsi que sur les autres appareils de sa flotte : „(..) Une enquête récente vient de me confirmer qu'aucun de vos appareils n'est équipé de système de détection de proximité de sol (GPWS) . Je partage le point de vue de l'Organisme de Contrôle en Vol qui s'inquiète de cette situation et regrette que vos AIRBUS A320, pourtant disposant en série des commandes et câblages nécessaires, n'en soient pas dotés. Enfin, bien que la réglementation, dans ses dispositions actuelles ne prévoit pas une obligation d'emport pour ces dispositifs, le GPWS dans ses dernières versions s'est avéré être un élément essentiel dans la prévention d'accidents. Je vous rappelle que 1'0ACI dans son annexe 6 le considère comme devant faire partie de l'équipement standard des avions lourds et que cette règle sera reprise dans les très prochains règlements JAA. Je vous serais reconnaissant de bien vouloir me faire connaître les motivations qui vous ont conduit à prendre cette décision et de m'exposer votre politique future, pour l'ensemble de votre flotte vis à vis de

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1'usage du GPWS (. . )". Cette lettre n'avait pas encore reçu de réponse à la date de l'accident.

Air Inter avait procédé à des évaluations des performances des équipements GPWS disponibles dans les années 70. La compagnie avait participé aux essais effectués par le CEV en novembre 1975. Une évaluation de l'équipement avait été effectuée sur Mercure et sur A300, par des équipages et sur le réseau de la compagnie, en 1976 et 1977.

En raison des alarmes intempestives observées lors de ces évaluations sur les premières versions de GPWS, et compte tenu de l'absence d'obligation réglementaire, Air Inter avait choisi de ne pas en équiper sa flotte.

Cependant, suivant les évolutions techniques du GPWS, Air Inter se dotait à la fin des années 70 du prééquipement nécessaire, sur A300 et sur Mercure. Elle avait également retenu ce prééquipement sur A320.

118.23 - Autre type d'équipement embarqué : le GCAS

Le GCAS (Ground Collision Avoidance System) a été développé dans les années 80, pour des applications militaires.

Son principe de fonctionnement repose d'une part sur l'exploitation d'informations relatives au relief (base de données) et à la position de l'avion, et d'autre part sur une prédiction de la trajectoire de l'avion.

Depuis 1992, un projet d'application de ce système aux avions civils est en cours de développement.

118.24 - Le MSAW (Minimum Safe Altitude Warning)

En France, à la date de l'accident, la responsabilité de l'anticollision avec le relief n'incombait pas aux organismes de contrôle au sol. Cependant, devant la gravité de ce problème, les services de la navigation aérienne ont recherché s'ils ne pouvaient pas offrir aux usagers aériens une assistance préventive en cas de danger sous la forme d'une information de vol, à titre de service radar, sans modifier l'attribution respective des responsabilités.

De ce souci est né le concept de MSAW (Minimum Safe Altitude Warning) développé tout d'abord par la F.A.A. (Federal Aviation Administration des EtatsUnis) , en mesure complémentaire au GPWS. Le concept a été repris par la France où un système semblable est en cours d'étude.

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Le principe est le suivant:

Le système de traitement radar "en-route" connaît la position, le niveau de vol, la vitesse horizontale et la vitesse verticale de chaque avion en contact radar et équipé d'un transpondeur "mode CI'.

Ce système est donc en mesure de déterminer la position d'un appareil par rapport au relief qu'il

survole ou vers lequel il se dirige à condition qu'il ait en mémoire la topographie de ce relief. Le même processus pourrait être utilisé pour positionner les avions par rapport aux zones à statut particulier.

Décrire le contour volumique des zones ne présente aucune difficulté. En ce qui concerne la modélisation du relief, l'Institut Géographique National dispose d'une base de données numérisées du relief qui remplit les conditions requises. Elle est la source à partir de laquelle le système peut construire sa base de données géographiques internes.

Le système de surveillance détermine à chaque renouvellement de l'information radar, le domaine d'évolution de chaque appareil afin de vérifier, sur des critères prêdéf inis ou prévisionnels, s 'il ne se mettra pas en danger à brève échéance.

L'efficacité du système repose essentiellement sur une prédiction fiable et suffisamment anticipée de la trajectoire de l'avion. Il faut en effet éviter de générer des alarmes non justifiées qui décrédibiliseraient le système, tout en adoptant des marges de sécurité suffisantes qui permettent à l'équipage de réagir à temps.

La Direction de la Navigation Aérienne a déjà pu vérifier en 1991 que le MSAW pouvait apporter une aide au contrôleur dans le domaine de la surveillance des zones à statut particulier.

Elle poursuit cette action et fait une évaluation approf ondie du logiciel af in de vérif ier si une fonction de surveillance de cette nature est utilisable dans le contexte opérationnel actuel, notamment aux abords d 'un aérodrome ou dans les évolutions à basse hauteur.

Elle s'attache aussi i améliorer la couverture radar, les performances du système de traitement radar, le mode de présentation et la distribution des informations sur les positions de contrôle.

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118.3 - La radiobalise de détresse

118.31 - Généralités

Le F-GGED était équipé d'une radiobalise de détresse fonctionnant automatiquement à l'impact (RBDA).

Cette balise de détresse de type Jolliett JE2 était positionnée sur la cloison arrière du poste de pilotage à la partie supérieure du vestiaire.

La balise de détresse n'a pas fonctionné. Elle a été retrouvée dans les décombres, sous la partie avant de l'appareil, écrasée et éventrée, le boîtier s'étant désolidarisé de l'antenne.

118.32 - Aspects réglementaires

118.321 - Obligation d'emport et homologation

L'Annexe 6 de l'OACI (exploitation technique des aéronefs), ne comporte, en ce qui concerne l'aviation de transport commerciale internationale, aucune norme ou recommandation sur llemport d'une radiobalise de détresse à déclenchement automatique à 1 'impact (RBDA) . L'emport de cet équipement n'est recommandé que pour les vols internationaux d'aviation générale et pour les vols internationaux d'hélicoptères. L'annexe 10 (Télécommunications aéronautiques) définit les spécifications techniques de ces équipements (fréquence, puissance et signal auditif) mais ne comporte aucune disposition sur leur emplacement et leur résistance aux chocs et au feu.

En ce qui concerne la réglementation française, l'arrêté du 28 août 1978 rend obligatoire pour tous les aéronefs de la circulation aérienne générale (notamment donc pour les aéronefs de transport public) llemport d'une radiobalise de détresse à déclenchement automatique à 1'impact (RBDA) . Cet équipement doit répondre aux normes et spécifications en vigueur dans les Annexes 6 et 10 à la Convention de Chicago et doit être de type homologué. Cette homologation est donnée par le Ministre chargé de l'aviation civile (STNA) par référence à des normes internationales approuvées (EUROCAE, RTCA ou FAA).

Deux directives complémentaires en date du 27 juillet 1979 et du 2 janvier 1980 stipulent qu'en matière de montage l'utilisateur a le libre choix entre une RBDA fixe avec antenne extérieure ou une RBDA portable avec antenne intérieure disposée devant un hublot ou une vitre du poste

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Peter B. Ladkin, 1999-02-08
Last modification on 1999-06-15
by Michael Blume