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Vol AF447 – Recherche : Phase 4

4 avril 2011 3 commentaires


Dernière minute : 04-04-2010 @11:40

Le Bureau d’Enquêtes et d’Analyses (BEA) chargé de l’enquête technique sur l’accident, avait  déjà annoncé dimanche soir que des éléments de l’appareil avaient localisés « dans les dernières vingt-quatre heures ».

Aujourd’hui lundi, Madame la ministre de l’Ecologie et des Transports :  Nathalie Kosciusko-Morizet à déclaré sur France Inter  :  « une grand part de l’Airbus A330-203 d’Air France qui s’est abîmé en juin 2009 au large du Brésil, avec 228 personnes à bord, a été retrouvée ». « On avait déjà retrouvé la dérive, des morceaux épars, mais là, on a retrouvé une part importante de l’avion, entourée par des débris »…  « Cette partie est restée assez en forme en quelque sorte, en une pièce », « ce qui laisse espoir aux enquêteurs de localiser les boîtes noires », a-t-elle ajouté.

Les enquêteurs du BEA ainsi que les familles des 228 passagers disparus,  peuvent désormais nourrir l’espoir de retrouver les boîtes noires et de déterminer les causes de la catastrophe.


Catastrophe du Vol AF447  Rio-Paris (juin 2009)

On se souvient que la troisième vague de recherches en mai 2010, n’avait donné aucun résultats.

Sous l’égide du BEA, de nouvelles recherches ont débuté ce lundi, « elles sont les recherches de la dernière chance » pour retrouver l’épave de l’Airbus A330.

Cette quatrième phase doit permettre de retrouver l’épave de l’avion du vol Rio-Paris (Vol AF-447) qui avait fait 228 morts le 1er juin 2009 et dont seulement 50 corps ont été retrouvés jusqu’à aujourd’hui.

cliquer sur l’image pour zoomer

Le Navire ALUCIA destiné à la recherche de l’épave de l’AirBus 330, actuellement sur zone.


Airbus et Air France ont décidé de débloquer de nouveaux fonds (environ 9 millions d’euros) afin de financer cette mission qui devrait durer quatre mois.
Le but de la mission est de déterminer les raisons de cet accident inexpliqué en retrouvant les boites noires qui devraient se trouver dans l’épave déchiquetée de l’appareil.
« On se donne toutes les chances de réussir avec des moyens plus sophistiqués », a déclaré le directeur du Bureau d’enquêtes et d’analyses (BEA), Jean-Paul Troadec. (AFP – Recife, Brésil).

Les recherches sont menées principalement par le navire américain Alucia, ancien navire océanographique français, qui est sur zone depuis le 25 mars dernier.
Parti de Seattle, le vaisseau Alucia avait fait escale au port de Suape (Brazil), il a largué ses amarres le 22 mars 2011 à 20h20 destination : la zone de recherches.
A son bord trois Robots sous-marins modèle Remus, équipés de nouveaux systèmes de recherche ultra sensibles, dont la discrimination du signal utile par rapport au bruit de fond est ce qui se fait de mieux actuellement.


Drône à sonar latéral REMUS 6000


Le BEA a affiné la localisation de la zone d’impact et a élargi celle-ci à environ 10.000 km² , les enquêteurs sont confiants sur les probabilités de réussite de ces nouvelles recherches.

En cas de succès, une cinquième phase sera lancée pour aller récupérer l’épave dans l’espoir de trouver les boites noires.

Les chances de retrouver les enregistreurs de vols en état de dévoiler les mystères de cette catastrophe sont infimes.
On est en mesure d’affirmer aujourd’hui, que les sondes Pitot (détecteur mesurant la vitesse d’un aéronef) ont connu une défaillance, mais il semble que ce défaut ne soit qu’un élément de l’ensemble des défaillances irréversibles qu’a connu cet Airbus A330.



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AF447 Retour Case Départ




Le BEA (Bureau Enquêtes Analyses) a connu quelques problèmes techniques avec les Sonars REMUS lors de l’exploration de la nouvelle zone de recherches résultant des recherches acoustiques de la Marine Nationale. Malgré ce ralentissement, les recherches ont tout de même pu se poursuivre et la zone a été explorée minutieusement. Malheureusement aucun débris n’a été découvert.




Le Seabed Worker abandonne la zone annoncée par la Marine Nationale le 6 mai 2010.  (crédits images : BEA)







Les équipes de recherches à bord du Seabed Worker (sur place actuellement) se sont alors concentrées sur une zone située plus au nord (repère n° 1 sur ce plan, lignes blanches), cette région vient compléter les scans qui avaient été effectués courant Avril et Mai derniers.

La fin de la campagne de recherche touche à sa fin et le mystère de la disparition du Vol Paris-Rio AF-447 pourrait ne jamais être éclairci.


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Vol AF447 : Les moyens déployés



mis à jour le : 01-02-2010.

Comme lors de la troisième phase de recherches, le BEA a fait appel à la collaboration d’équipes internationales pour retrouver les boites noires de l’AirBus, ainsi vont collaborer : l’US Navy,  les Allemands de GEOMAR et l’institut océanographique Woods Hole  (WHOI des USA).
Les moyens sur place sont principalement constitués de deux navires hautement spécialisés, mandatés par le BEA : le Seabed Worker, qui appartient à un armateur norvégien, et le Anne Candies de la société Phoenix International (USA).

Rappelons que, depuis le début de la troisième campagne de recherche le 2 avril et avant le déroutage vers le nouveau site (lire+), le sonar ORION remorqué par l’Anne Candies, a couvert 2 800 km²  et les trois REMUS 6000, véhicules sous-marins autonomes à bord du Seabed Worker, ont effectué quarante plongées et couvert une zone de près de 3 000 km2.

Suite à la découverte éventuelle  du 6 mai 2010 d’une signature acoustique qui correspondrait aux boîtes noires de l’AirBus AF447 les recherches ont immédiatement été redéployées vers la zone repérée sur la vue ci-dessous (images Google Earth) :

cliquer sur l’image pour zoomer

Zone de recherche au 6 mai 2010

Le repère circulaire rouge représente la surface de la zone où devraient se trouver les débris de l’AirBus. Cette zone est considérablement réduite en regard de celle précédemment ciblée :  Voir zone de recherche au 6 juin 2009

Cette nouvelle laisse augurer de réels espoirs de retrouver les débris.




Moyens mis en oeuvre :


1 – Le navire *Seabed Worker*


Ce navire est spécialisé dans les travaux de recherches ou d’opérations à grande profondeur, il peut travailler jusqu’à des profondeurs de 6.000 mètres d’eau et possède un équipement de pointe pour ce type d’opération.

Les tâches typiques que peut réaliser le Seabed Worker sont la recherche et l’extraction de structures gisant sur les fonds sous-marin, l’excavation lourde ou de précision, la découpe  y compris la coupe au « câble diamant ». Les robots porte-outils sont télécommandé depuis le bord (ROTC : “Remotely operated tool carrier”) et disposent d’un système d’enregistrement vidéo HR, grande autonomie, avec boîte noire et de nombreux autres équipements scientifiques.

Pourvu également d’un ROV lourd : modèle Triton XLX 4000,  Classe de service :  sévère, travail permanent jusqu’à 4000 mètres de profondeur d’eau, ainsi que des systèmes  AHC et LARS de marque ODIM. Pour propulser ces robots dans ce type d’opération à hauts risques, des hélices de marque Voith Schneider avec stabilisateurs actifs sont utilisées.

La tâche principale du Seabed Worker lors de cette mission sera d’explorer des zones accidentées à grande profondeur à raison de 5 km² par jour.



Le Seabed Worker

Le Seabed Worker
Carnet de Bord
Construit en : 2002
Immatriculation : 9533244
Armateur : Seabed Group  (Norwegian)
Port de rattachement : Ovre Ervik – Norway
Personnels et équipage : jusqu’à 66 personnes
SPECIFICATIONS
Longueur (LOA) : 88.80 m
Largeur à maître-bau : 16 m
Profondeur utile de la cale : 7.15 m
Surface utile de chargement : 650 m²
Volume de la cale : 1777 tonnes
Déplacement (DWT) : 3923 tonnes
Vitesse maxi. : 15 noeuds
Tirant d’eau max. : 4.8 m
Autonomie : 2 mois
Précision de positionnement Furuno GP-150 GPS x 2, inférieure à 1 mètre
Équipements de recherche sous-marine
Robot – Remotely Operated Vehicle (ROV)
1 x Triton XLS 4000
Véhicules sous-marins autonomes (AUV) 3 x REMUS 6000 (WHOI & GEOMAR)


Robot – Remotely Operated Vehicle (ROV) : Triton XLX

Sonar latéral REMUS 6000





2 – Le navire *Anne Candies*


Le second navire de la flotte impliqué dans la recherche des boîtes noires est le Anne Candies il est manoeuvré par l’US Navy et le personnel de la Phoenix qui ont une vaste expérience internationale de la conduite des recherches en océan profond (modèle Titanic) et les opérations de récupération, ils seront placés  sous commandement BEA.

La détection est assurée par le sonar remorqué ORION, il est constitué d’un système à double fréquence à balayage latéral et est adapté à la scrutation fine des plaines sédimentaires, il peut ratisser 100 km² par jour et est capable de fonctionner jusqu’à des profondeurs de 6100 mètres.
Le ROV sous-marin CURV-21 de 2,9 tonnes  commandé par câble est destiné à la manipulation et extractions d’objets immergés.


Le Anne Candies

Le Anne Candies
Carnet de Bord
Immatriculation : 1127463
Construit en : 2002
Armateur : Phoenix International Holdings, Inc. (US)
Port de rattachement : New Orleans, LA
Personnels et équipage : jusqu’à 36 personnes
SPECIFICATIONS
Longueur (LOA) : 73.15 m
Largeur à maître-bau : 16.45 m
Profondeur utile de la cale : 6 m
Surface utile de chargement : 170 x 45’ = 7650 ft²
Volume de la cale : 1200 tonnes (LT)
Déplacement (DWT) : 3000 tonnes
Vitesse maxi. : 12.5 noeuds
Tirant d’eau max. : 4.8 m
Autonomie : 2 mois
Précision de positionnement : DGPS, inférieure à 1 mètre
Équipements de recherche sous-marine
Sonar remorqué
1 x ORION (56 / 240 kHz)
Véhicules sous-marins autonomes (AUV) 1 x CURV-21 (6000 mètres)


Suivant le porte-parole de la Marine nationale, le Capitaine de corvette Hugues du Plessis : ”cela revient à rechercher une boîte à chaussures dans une zone de la taille de Paris, par 3000 mètres de fond et sur un terrain aussi accidenté que les Alpes”.

Paul-Henri Nargeolet ancien officier de marine français sera aussi à bord, le découvreur de nombreuses d’épaves, qui possède la plus grande expérience et le plus grand nombre de descentes sur le site du Titanic est déterminé à trouver les débris et ainsi lever le voile sur le mystère du vol AF447.
Également à bord : des spécialistes du constructeur de l’AirBus, de la compagnie aérienne, des homologues étrangers (AAIB, BFU) ainsi que de l’IFREMER.




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AF447: Boîtes Noires Localisées




L’espoir renaît dans la recherche pour localiser les boites noires du vol d’Air France AF-447 Rio-Paris disparu en mer dans la nuit du 31 mai au  1 juin 2009 avec 228 personnes à bord.

Le Général Christian Baptiste Porte Parole Adjoint du Ministère de la Défense vient d’annoncer ce jour, 6 mai 2010 que les boites noires auraient été probablement repérées, dans une zone de quelques dizaines de km², annonce confirmée par le Ministère Français de la Défense.

Martine Del Bono, porte-parole du Bureau d’Enquêtes et d’Analyses (BEA) français qui enquête sur les causes de l’accident, a déclaré à la BBC que le Brésil a été informé de l’emplacement possible des boîtes noires mercredi soir par le ministre des Transports Dominique Bussereau, lui même ayant été informé par le Ministère de la Défense.


Comment a t-on localisé les Boites Noires

Malgré que les balises n’émettent plus de signaux de repérage depuis plusieurs mois,  la marine française estime qu’elle a maintenant défini très précisément la zone où les boîtes noires se trouveraient dans une zone limitée probablement à moins de cinq kilomètres carrés.

Les techniciens de la Marine Nationale ont réanalysé les enregistrements sous-marins réalisés au cours de la première phase de recherche du 10 juin au 10 juillet 2009, environ trois semaines après la catastrophe.
Ces enregistrements, réalisés par le sonar puissant du sous-marin nucléaire Emeraude France, n’avaient fourni aucun indice jusqu’ici…  ils ont récemment été analysés par un nouveau programme informatique sophistiqué mis au point par le service écho localisation de la société Thales.
Le nouveau logiciel a permis aux spécialistes de la Marine au début de cette semaine, d’identifier des signatures sonores enregistrées lors de la mission du  1er juillet l’an dernier. Ces signaux seraient émis par les balises des boîtes noires de l’avion, a déclaré Ministre de la Défense Hervé Morin.

En effet, l’utilisation des filtres mathématiques appliqués aux transformées de Fourrier (FFT) permettent par la déconvolution des signaux captés, d’extraire un signal significatif du signal utile : le fameux ping à 37,5 kHz !.
Un algorithme de triangulation nécessitant aussi une grande puissance de calcul a ainsi permis de circonscrire la nouvelle zone de recherches.


Boites Noires :

Les boîtes noires de cet Airbus sont le seul espoir que nous ayons de connaitre un jour ce qui s’est passé lors de cette nuit qui a vu le vol AF-447 disparaître à jamais des écrans de contrôles radar…


Au nombre de deux, la FDR : Flight Data Recorder et la CVR : Cockpit Voice Recorder  les Boîtes Noires enregistrent les données vitales d’un vol.


L’ensemble des informations des différents capteurs de l’avion est collecté par le FDAU (Flight Data Acquisition Unit) situé à l’avant du cockpit puis renvoyé vers l’arrière de l’avion où sont situées les 2 boîtes noires.

Les boîtes noires ont pour caractéristique commune d’être équipées d’une balise de localisation ULB (Underwater Locator Beacon) qui se déclenche en cas d’immersion et qui émet un signal à ultrasonique omnidirectionnel à une fréquence de 37,5 kHz avec une puissance de 160 dB (ref 1 μPa à 1m) toutes les secondes pendant une durée d’au moins 30 jours consécutifs sur une portée de 2 km environ. Il peut être capté à une profondeur allant jusqu’à 6 000 mètres (environ 20 000 pieds) grâce notamment à des « towed pinger locators » (TPL) spécifiques constitués d’hydrophones passifs remorqués à faible vitesse (5 nœuds) derrière les navires de recherche.

Introduites dans l’aviation à partir des années 1960, les boîtes noires étaient constituées par des enregistreurs sur bande magnétique avant d’être progressivement remplacées depuis les années 1990 par des mémoires solides (flash) considérées comme plus fiables étant donné l’absence de composants mécaniques et pouvant également stocker plus d’informations.

À la suite de tout incident aérien, les boîtes sont analysées par les autorités en charge de la sécurité aérienne soit en France, le Bureau d’enquêtes et d’analyses, BEA.



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Nouvelle Phase de Recherches

Dans la troisième phase de recherches des boîtes noires, qui a débuté en Mars de cette année,  les équipes de recherche ont parcouru une superficie de  3 000 kilomètres carrés au nord-ouest de la dernière position connue de l’avion. Malgré le coût de ces recherches qui approche déjà les 30 millions d’euros (tous pays confondus), le BEA avait annoncé mardi que les recherches en mer pour retrouver l’épave et les boîtes noires allaient se poursuivre jusqu’au 25 mai avec le navire norvégien ‘Seabed Worker’ et deux drones sous-marins.

Les nouvelles recherches seront financées par Airbus et Air France à hauteur de 1,5 million d’euros chacun. Les deux entreprises sont déjà impliquées  conjointement à hauteur de 13 millions d’euros pour les recherches. De son côté le BEA aurait déjà investi plus de 10 millions d’euros, tandis que la Marine nationale annonce avoir dépensé à ce jour  environ  6 millions d’euros.

A la suite de ces informations le BEA a immédiatement décidé de redéployer ses moyens de recherches vers cette nouvelle zone qu’ils atteindront dès demain. Les équipes du BEA se trouvent à deux heures de mer au sud de la position du navire qui explore actuellement la région située au nord-ouest de la dernière position connue de l’avion.
Les recherches qui débuteront dès demain mettront en oeuvre vraisemblablement  le mini-sous-marin « Nautile »,   le robot « Victor » et/ou les drones  sous-marins  tractés et contrôlés par le navire *Pourquoi Pas* (IFREMER) se trouvant sur zone, ces instruments  équipés de puissantes caméras vidéo seront alors immergés dans le but ultime d’apercevoir et de remonter les boîtes noires du vol AF-447.

Concernant cette information, Luc Chatel, porte-parole du gouvernement français, a cependant déclaré jeudi, que nous devons traiter avec une « extrême prudence » ce genre d’information.

« Pour l’instant, il s’agit seulement d’une zone de localisation. Ensuite, nous devons examiner si nous pouvons récupérer les boîtes noires suivant la profondeur à laquelle elle se trouvent. Ce serait une excellente nouvelle pour tous, en particulier pour les familles des victimes, de savoir : Que s’est-il réellement passé ayant motivé cette disparition, mais je veux rester très prudent en ce moment « , a précisé M. Chatel.


Dernières images AF-447  (juillet 2009)


un élément du bloc préparation des repas pour les passagers.


L’analyse des débris ne permit pas de découvrir les raisons de l’accident…


Quelques Liens  pertinents


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AF447, sondes Pitot Thales ou Goodrich pour Airbus A330?

5 octobre 2009 7 commentaires


Sondes Pitot THALES contre Pitot GOODRICH : le choix se porte sur le constructeur américain.

Les sondes Pitot sont au centre de nombreuses interrogations depuis le crash du vol AF447 survenu il y a quatre mois, entre Rio et Paris. L’une des rares certitudes, c’est qu’il y a eu « une incohérence » des mesures des sondes Pitot, qui permettent de contrôler la vitesse de l’avion.

Malgré le remplacement sur les Airbus 330 de toutes les sondes Pitot de marque Thales (modèle C16195-AA) par un autre modèle de la même marque (modèle : C16195-BA) suivant la Service Bulletin (SB: A330-34-3231) du 12 aout 2009  la situation n’est pas satisfaisante.
En effet les nouvelles sondes THALES BA n’ont pas démontré qu’elles étaient plus fiables que les sondes Pitot de la marque concurrente GOODRICH.

Voici les Deux modèles de sondes Pitot en lice :


AirBus A330 – le tube Pitot de marque Thales

Spécifications du tube Pitot Airbus A330 de marque THALES
Numéro de nomenclature : P/N C16195BA (Interchangeable avec le modèle précédent 16195AA)
Applications : Airbus A330/A330/A340
Alimentation : 115 VAC, 400 Hz, caractéristiques électriques compatibles avec les systèmes de navigation aérienne.
Poids : 500 g maxi




AirBus A330 – le tube Pitot de marque Goodrich

Spécifications du tube Pitot Airbus A330 de marque GOODRICH
Numéro de nomenclature : P/N 0851-HL (Interchangeable and Intermixable with existing Rosemount Pitot Probe)
Icing Performances : Qualified to FAA TSO-C16 and AS 393
Pressure Connectors : Three pin quick-disconnect air fitting, Hydraflow P/N IQMI-3-54A or equivalent
Electrical Connectors : Three pin connector per MIL-C-5015
Alimentation : 115 VAC, 400 Hz
Poids : 500 g maxi




Par principe de précaution et sous la pression des pilotes,  l’AESA (Autorité Européenne du Transport Aérien) a donc décidé le 7 septembre 2009  (3 mois après l’accident), d’émettre une directive stricte sous forme de AD (Airwrthiness Directive) pour remplacer une partie des sondes Pitot Thales par des Goodrich.
Seuls les Airbus A330 et A340 sont concernés, les A320 pourvus des mêmes sondes Thales ne sont pas touchés par cette AD.
L’industriel a jusqu’au 7 Janvier 2010 (4 mois) pour satisfaire à cette directive.

Il résulte de cette disposition que :
– les sondes Pitot de marque Thales modèle C16195-AA sont interdites sur les A330 et A340,
– les emplacements 1 (Pilote – CDB) et 3 (StandBy) seront dorénavant et irrévocablement équipés de sondes Goodrich P/N 0581-HL,
– les sondes Pitot de marque Thales modèle C16195-BA peuvent encore être utilisées uniquement en position 2 (Co-Pilote, OPL).

A noter que les 3 sondes de l’A330/A340 peuvent être des Goodrich en accord avec les instructions d’Airbus, ceci peut être une alternative acceptée répondant aux exigences de l’AD.

Les nouvelles sondes Goodrich sont-elles fiables :

A leur tour les nouvelles sondes Pitot américaines Goodrich sont déjà dans le collimateur…
ces sondes anémométriques sont sensées mieux résister au givre, gel et humidité que les précédentes mais présentent des fuites…

L’Agence européenne de sûreté aérienne (AESA) a rendu effective le 23/09/2009 une directive qui enjoint de contrôler certaines sondes Pitot de marque Goodrich récemment installées sur des avions Airbus.
Cette directive concerne les compagnies aériennes disposant d’appareils Airbus A330/A340 équipés de sondes Pitot de la marque américaine Goodrich de modèle 0851-HL,  portant les numéros de série 267328 à 270714 inclus.

«Plusieurs rapports» ont fait «récemment» état de défauts sur ces sondes, justifie la directive, précisant qu’il peut s’agir d’un «défaut de fabrication» et non de conception, en effet il a été décelé la présence d’une prise d’air dans le raccordement pneumatique dûe à  «… un mauvais couple de serrage appliqué lors de la fabrication. »
Si ces défauts ne sont pas corrigés, les «fuites d’air» dans ces capteurs, pourraient à nouveau fournir des informations de vitesse «erronées», selon la directive.
La demande de vérification de l’AESA est impérative dans un délai immédiat de 5 jours, a précisé une porte-parole de l’agence. Un rapport systématique des contrôles doit être communiqué à Airbus.

Affaire à suivre…



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AF447 : Coffin Corner Victims




mis à jour le : 08-07-2011.

Qu’est-ce que le ‘Coffin Corner‘ ?

Quand un équipage aux commandes d’un aéronef est confronté en haute altitude à des évènements météorologiques imprévus et d’une puissance gigantesque, les choses peuvent tourner mal.

Un des défis vitaux pour les pilotes est un phénomène connu sous le nom de Coffin Corner (littéralement le « coin cercueil »).

Dans cette situation,  à des milliers de mètres d’altitude,  la marge d’erreur dans le contrôle d’un avion de ligne moderne devient infime.

Les pilotes agrippés à leur joystik comme lors d’un jeu video funeste, suivent aveuglément les données affichées par leurs écrans informatiques…

Coffin Corner

fig1 : AirBus A330-200 : Coffin Corner

Le graphique ci-dessus montre sur l’axe horizontal la Vitesse de l’avion par rapport à l’air,  sur  l’axe vertical : l’Altitude de Vol.

Les lignes obliques représentent  :

– la vitesse minimum à laquelle l’avion peut voler, appelée : Vitesse de Décrochage (Vs)

– la vitesse maximum laquelle l’avion doit voler, appelée : Vitesse Maximum Opérationnelle (Mmo)

La région où a lieu l »intersection de ces 2 lignes ici représentée en rouge, est le Coffin Corner.


Quelques Rappels :

  • La Traînée :

La Traînée est la résistance à l’avancement d’un mobile dans l’air, dans notre cas  : la résistance aérodynamique de l’aile. Elle est de direction opposée à la traction (hélices) ou à la poussée (propulseurs)  et est la projection horizontale de la Résultante Aérodynamique appliquée au centre de poussée sur l’aile.

  • La Portance :

La Portance est la réaction générée par une aile en mouvement. C’est la quantité de mouvement de l’air que l’aile dévie vers le bas.

La Portance d’une aile est proportionnelle à la quantité d’air dévié vers le bas multipliée par la vitesse verticale de cet air, cette quantité dépend étroitement de la pression atmosphérique !

La Portance est de direction opposée au poids de l’avion et est la projection verticale de la Résultante Aérodynamique appliquée au centre de poussée sur l’aile.

Pour mémoire la Finesse est le rapport entre la portance et la traînée,  (pour les voileux…)

si on omet pour un instant le poids de l’avion, l’altitude de vol et la puissance de ses réacteurs on peut dire :

si la trainée  < portance l’avion vole  (situation A)

si la trainée  > portance l’avion chute  (situation B)

A une altitude donnée la zone entre la situation A et la situation B s’appelle le Coffin Corner.



Mais soyons plus précis.

  • La Vitesse de Décrochage :

Un avion est soutenu en vol grâce à la différence de pression qui se développe entre les surfaces supérieures et inférieures de l’aile au moment de son déplacement dans l’air vers l’avant.

La vitesse de l’aile qui développe une différence de pression suffisante pour contrebalancer le poids de l’avion est appelée la vitesse de décrochage.

Voler en dessous de cette vitesse rends les commandes de vol inefficaces entraînant la perte d’altitude et un piqué avant.

En altitude la densité de l’air est moindre, la Portance diminue alors, de plus de température est extrêmement basse, la vitesse de l’avion doit donc augmenter pour conserver un flux d’air suffisant sur les ailes, c’est l’équivalent vitesse de l’air (Equivalent Air Speed : EAS).

Cette vitesse est mesurée par les tubes Pitot et corrigée par l’informatique de bord, pour fournir la vitesse de décrochage : Vs

Mais la vitesse de décrochage (Vs) varie en fonction de l’altitude en raison des changements qui se produisent près de la vitesse du son.  En général elle augmente avec l’altitude comme indiqué sur le graphique.


  • La Vitesse du Son :

La vitesse de propagation du son dépend du milieu dans lequel il se propage, de la température et de l’altitude.
La température diminue avec l’altitude de l’aéronef, dans la troposphère où nous vivons la T° décroit de 6,4 °C environ tous les 1000 mètres.
ainsi dans l’air la vitesse du son correspondante est de :

Altitude (m)   T°C      Vitesse Son (m/s)   en Km/h
===================================================
    0           15          340.29          1224
 1000            8.5        336.43          1211
 2000            2          332.52          1197
 3000           -4.5        328.57          1182
 4000          -11          324.57          1168
 5000          -17.5        320.52          1154
 6000          -24          316.42          1139
 7000          -30.5        312.27          1124
 8000          -37          308.06          1109
 9000          -43.5        303.79          1093
10000          -50          299.46          1078
11000          -56.5        295.06          1062
20000          -56.5        295.06          1062


La T° de l’air à 36000 pieds (11000m) est de -56.5 °C,  la vitesse du son est alors drastiquement réduite à 1062 Km/h, ainsi le mur du son à FL500 est  plus faible que le M1 à FL0 (15°C) dans un rapport de 0.85 environ.

Cela signifie que sans aller plus vite, plus un avion vole haut, plus il se rapproche de la vitesse du son et plus il se rapproche de sa limite structurale.

Ex. prenons un AirBus A330-200 avec son MMO (limitation structurale) de M 0.86
il vole dans de l’air à -30°C en mode Vitesse Constante soit : 480 kt  pour M 0.78
supposons une montée à FL500 et la survenue d’une variation brusque de la climatologie locale… , il rencontre alors une T° de -55°C
sans changer sa vitesse de 480 kt il va soumettre son appareil à M 0.83
ce qui est proche des limites maximum de son appareil qui a une MMO de 0.86 au delà de laquelle les conséquences éventuelles sont inconnues.

Bien que les avions soient conçus pour voler au-delà de la vitesse du son, la plupart des avions peuvent devenir instables lorsque le flux d’air sur les surfaces portantes approche des vitesses supersoniques. En effet , l’écoulement des filets d’air dans certains endroits du fuselage peut dépasser la vitesse propre de l’avion, ces effets néfastes surviennent à environ 80 pour cent de la vitesse du son, soit,  exprimée en « nombre de Mach »  à environ M0,8.


  • Le Mach ou Nombre de Mach :

Le Mach* est un nombre sans dimension représenté par le quotient de la vitesse de déplacement locale d’un objet (ex.: un aéronef)  par la vitesse du son se propageant dans le même environnement que l’objet.
Ce nombre Ma est variable et dépend de la vitesse du son dans l’environnement considéré. (voir le paragraphe au-dessus)
On dit ainsi d’un avion qu’il vole à Mach 1 si sa vitesse est égale à celle du son, à Mach 2 si sa vitesse correspond à deux fois la vitesse du son and so on.




Pour des raisons de sécurité, les avions de transport doivent se conformer à un nombre de Mach maximal d’exploitation : Mmo (Maximum Mach Operating  Number : MMO) spécifique à cet avion.

Par exemple, un AirBus A330-200 a un Mmo de 0,86.

Comme on l’a vu, au niveau de la mer,  la vitesse du son est :  340,29 m / s (soit environ 1224 km/h).

Cette vitesse est difficilement atteignable par les avions de transport, ceux-ci dépassent les limites structurelles des cellules avant d’approcher le MMO.

Ainsi, à basse altitude, la Vitesse Maximale de fonctionnement la Vmo (maximum operating speed : VMO) n’est pas liée à la vitesse du son.

La Vmo ne change pas avec l’altitude, de sorte que si vous montez en altitude, la vitesse maximale de fonctionnement est une ligne verticale, dans le même sens que la ligne de la vitesse de décrochage Vs.

Si l’on poursuit le raisonnement en augmentant l’altitude, finalement la ligne verticale Vmo rencontre la ligne de la vitesse du son.

A cette altitude, la vitesse maximale Vmo est égale à la Mmo, qui est la marge de sécurité des aéronefs par rapport  à la vitesse du son.

Plus l’altitude s’accroit, plus la vitesse du son du son diminue, la Mmo rejoint alors la vitesse de décrochage. On est en plein dans le Coffin Corner.

fig2 : AirBus A330-200 : Horizon Artificiel, les échelles rouge et jaune indiquent les limites du Coffin Corner.

Dans cette région, le pilote se doit de maintenir sa vitesse au-dessus de la vitesse de décrochage ET de veiller à rester en dessous de la Vmo/Mmo. Mais au fur et à mesure que l’altitude augmente, l’écart entre la vitesse de décrochage et la vitesse maximum est confiné dans la pointe extrême du graphique, appelée Coffin Corner.

L’aéronef doit alors être piloté avec une extrême précision, car une inclinaison vers le bas l’entrainerait vers le fatal Mmo et un angle d’attaque vers le haut réduirait sa vitesse au risque de décrocher.

Dans certaines conditions aérologiques le ‘Coffin Corner’ à 30000 pieds peut quelques fois descendre à quelques dizaines de knots. Or on sait grâce aux ACARS émis par l’AirBus A330 AF447, que les indications sur les ADIRS du pilote et du copilote affichaient une différence de vitesse de 30 noeuds (soit 50 km/h).

Suivant les options de vol à cet instant, l’aéronef a pu soit décrocher et se perdre au contact de la surface de l’eau, soit passer en sur-vitesse  avec passage éventuel du mur du son, les structures de l’aéronef sont alors soumises à de telles vibrations qu’il peut se disloquer en vol.



Voir la Galerie Images du Vol AF447






A Lire Aussi…






* du nom du physicien autrichien :  Ernst Mach.


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AirBus AF447 : le cockpict

14 juin 2009 8 commentaires


Malgré le mauvais temps qui a empêché les avions de décoller, les recherches se poursuivent pour retrouver les corps des 228 personnes disparues du vol Air France 447.

Après recomptage des dépouilles, le porte-parole des FAB annonce  ce jour Dimanche 14 Juin 2009 un total corrigé de 49 victimes retrouvées et non 50 comme annoncé hier.




Visualisez le cockpict de l’AirBus A330-200, grâce à cette animation.

Cliquez et déplacez la souris en maintenant le clic gauche enfoncé.

 

AirBus A330-200 (virtuel)

AirBus A330-200 :  Clic pour visite virtuelle du cockpict

NB. : pour voir cette animation 3D vous aurez peut-être besoin d’installer le plugin QuickTime.


Voir la Galerie Images du Vol AF447


 

 

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