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Reproduction, même partielle, interdite sans autorisation du service Prévention et Analyse des vols Air France

Info PNT AirbusService Prévention et Analyse des vols Pôle Formation

Destinataire : Tout PNT AirbusRédaction : QO.EB et QO.MA

Date : 1er octobre 2009

Anomalies de vitesse indiquée

N O T R E P R I O R I T E

S é c u r i t é d e s V o l s

Chers collègues,

Les équipages Airbus réalisent cet automne une séance simulateur spécifique "IAS douteuse".Dans ce contexte, le Pôle Formation et le service Prévention et Analyse des vols ont jugé utile de retracer l'historique des évènements Air France, de préciser la philosophie générale des procédures liées aux anomalies d'indication de vitesse, et d'en clarifier leur compréhension.Ce document ne vise qu'à éclairer nos manuels TU et QRH qui demeurent la référence unique de traitement de ces situations.

Nous vous souhaitons bonne lecture.

Luc Berthier Marc VilleneuveAdjoint au responsable du pôle formation Adjoint au responsable Service Prévention et Analyse des vols

Ce document à l’attention de tous les PNT Airbus est un complément technique qui a pour objectifs : - d’identifier les différentes situations pouvant déboucher sur des problèmes anémométriques- de comprendre la philosophie de la C/L QRH IAS douteuse.

1. Historique AF2. Causes techniques 3. Conséquences rapportées par les équipages4. Conduite à tenir5. Conclusion

drain

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1. Historique AF :Le graphique ci-contre (arrêté à juin 2009) re-trace l’historique du volume des ASR anomalies anémométriques reçus depuis 2004 par le ser-vice QO.EB (Prévention et Analyse des vols).

A 320 :L’A320 a connu une augmentation significative d’évènements IAS durant la fin d’année 2005 début 2006. Une partie de ces ASR a été diffusée aux équipages et une information OSV, disponible sous iPN, est en date de 2006.

La décroissance du volume des évènements observés sur A320 coïncide avec le programme de remplacement des sondes décidé courant 2006.Sur les 37 ASR rapportés depuis 2004, 33 évènements correspondent à des conditions de forte pluie.Entre le 01/06/09 et le 01/09/09, 3 évènements supplémentaires anomalies IAS ont été rapportés sur des A320 équipés du nouveau pitot Thales-BA, dont un seul par température froide (conditions givrantes).

A330/340 : Les évènements d’anomalies IAS apparaissent essentiellement en 2008 sur la flotte Airbus LC. A ce jour, nous n’avons pas d’explication à l’émergence brutale de ces anomalies. En résumé, la plupart des événements rencontrés chez AF sont fugitifs (durée des perturbations inférieure à une à deux minutes maximum). Dans quelques cas sur A320, le dépouillement des paramètres a permis d’établir que l’anomalie de vitesse a probablement persisté jusqu’au sol (seul l’IAS CDB est enregistrée par le QAR) avec des écarts de l’ordre de 20 à 30kt maximum.

2. Causes techniques :

De multiples situations peuvent provoquer une anomalie de mesure de l’IAS : Conditions fortes pluies :

Causes de défaillance Conséquences

Accumulation d’eau (forte pluie)Drains non obstrués

Chute ou fluctuation transitoire de l’IAS. L’IAS redevient normale lors du drainage pitot

Accumulation d’eau (forte pluie) Drains obstrués

Chute permanente de l’IAS.

Conditions givrantes :

Causes de défaillance ConséquencesAccumulation de givre Drains non obstrués

La pression totale régresse vers la pression statique. Chute ou fluctuation d’IAS pouvant entraîner un comportement ATHR erratique.

Pitot obstrué (givre ou FOD) Drains obstrués

Pression totale figée. IAS constante en pallier.En montée => IAS augmente, en descente => IAS diminue.

AF reçoit en moyenne 4000 ASR A320 et 800 ASR A330/340 par an.

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Pitot obstrué par FOD :

Problème d’origine sondes statiques :

Causes de défaillance Conséquences

Prises statiques obstruéesou ADM débranchée

Pression statique figée à l’altitude terrain ou altitude cabine.IAS normale durant le décollage.En montée => IAS décroît, en descente => IAS augmente

Nota : une évolution dans le plan vertical (montée ou descente) peut accroître l’erreur d’indication anémométrique.

Causes d’obstruction des drains pitots :

Les drains sont constitués de deux micro perçages situés vers la base du tube pitot.Leur obstruction peut être due à : • Un défaut d’usinage. • De la corrosion. • Des insectes. • Une accumulation de poussière. • Du givre

La plupart des anomalies identifiées sur A320 sont attribuées à un défaut de drainage des pitots sous forte pluie en basse couche. Le nouveau standard de pitot Thales-BA a précisément été dessiné pour répondre à cette problématique (réduction du risque de corrosion des drains). Ce nouveau tube pitot semble également mieux se comporter en conditions de fort givrage à haute altitude en croisière.Quelques évènements impliquant des sondes Goodrich sont également rapportés, même si ce type de sonde semble donner statistiquement de meilleurs résultats.

Détail d'obstruction d'un drain par corrosion

Information statique non reconnectée sur l'ADM

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En conclusion, de multiples causes techniques peuvent venir perturber les indications anémomé-triques : • Pluie ou givre. • Défaut de réchauffage des sondes (panne ou C/B tirés) • FOD ou dommage radôme. • Nidification d’insectes (printemps). • Poussières (stationnement proche de travaux ou nuages volcaniques). • Oubli de reconnections de prises. • Oubli de caches pitots. • ...

Aucun design de sonde (IAS, AOA, TAT, ….) ne peut garantir une fiabilité absolue en toute circons-tance. De fait, des équipages seront à nouveau confrontés à ce type d’anomalie.

3. Conséquences rapportées par les équipages :

Dans leurs ASR, la plupart des équipages rapportent des difficultés à identifier ce type d’anomalie, avec le risque d’erreur de représentation associé à une mauvaise interprétation.

Sont listés ci-dessous les principaux symptômes associés à une situation d'anomalie IAS, selon la chronologie probable de leur détection par l’équipage. En commentaire sont repris les risques d’erreur d’interprétation associés :

A. Chute d’IAS avec indication de vent arrière importante : La conjonction de ces deux phénomènes peut laisser penser à l’équipage que l’avion risque de «décrocher bas ».

B. Les alarmes ECAM :L’ECAM (A320) peut afficher les messages suivants essentiellement relatifs aux ATA :- ATA 22 : - ATA 27 :- ATA 34 :

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Les ADR dialoguent avec un grand nombre de calculateurs et les premières alarmes ECAM n’orienteront pas forcément l’équipage vers la bonne analyse de panne. L’ECAM peut absorber une part importante des ressources équipage.

C. Ecarts entre badins :Dans l’immense majorité des cas rencontrés, l’équipage a identifié une différence entre les IAS CDB et OPL et a décidé d'écarter à priori la plus divergente des trois indications ou de moyenner les valeurs affichées.Attention : cette logique ne garantit pas la sécurité du vol (voir plus loin traitement de la panne).

D. Vent ND incohérent : Le vent ND est élaboré par différence entre le vecteur vitesse sol inertiel et le vecteur vitesse air (Cap et IAS) avion. Une erreur d’IAS génère un vent ND erroné. Plusieurs équipages ont remis les gaz pensant avoir un vent arrière très important en courte finale. En pratique, un rapprochement du vent ND avec le vent Octave, un vent PIREP ou le vent TWR peut permettre un lever de doute.

E. Message MCDU Check Gross Weight (A320) : Le FAC utilise des informations IAS et AOA (incidence) pour déterminer le poids de l’avion. Dans des cas exceptionnels, le message « Check Gross Weight » peut apparaître si le FAC élabore le poids avion à partir d’informations d’incidence ou d’IAS fausses.

En conclusion, la compréhension d’une anomalie anémométrique peut être délicate.De nombreux facteurs peuvent conduire à une erreur de représentation.Le recours au pilotage de base et aux fondamentaux de la mécanique du vol (Relation Assiette / Poussée / Pente et Incidence avion) est un élément clé pour identifier de façon fiable une situation IAS erronée.

4. Conduite à tenir :

Est reprise ci-dessous, dans ses grandes lignes, la philosophie de nos procédures "IAS douteuses" telle que le constructeur les a pensées et élaborées.Dans leur forme actuelle, nos procédures obéissent à la logique suivante :

•STEP1:TORECOVERSAFEFLIGHTCONDITIONSIFNEEDED •STEP2:TOLEVELOFFTHEA/CFORTROUBLESHOOTING •STEP3:TOISOLATEAFFECTEDADR(s) (Source Airbus)

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A. STEP 1: RECOVER SAFE FLIGHT CONDITIONS:

La première étape consiste à garantir la sécurité immédiate du vol.Près du sol en dessous de l’altitude de sécurité, les couples Assiette / N1 de la Manœuvre d’Urgence seront adoptés jusqu’à s’assurer que le risque CFIT est écarté.Notons qu'à haute altitude, si l'équipage juge nécessaire une action au manche, une amplitude limitée est recommandée. Les incidences de décrochage sont plus faibles à mach élevé.Dans tous les autres cas, et dès que possible, l’objectif est de figer les éléments A° / N1 permettant de conserver le palier pour passer ensuite au STEP 2 : traitement de panne.

B. STEP 2 : LEVEL OFF THE A/C FOR TROUBLESHOOTING

La mise en palier est préalable au traitement de panne à l’aide de la C/L QRH IAS douteuse.Le LEVEL OFF permet de figer certaines causes d’écarts badins (voir causes techniques).De plus, le pilotage est facilité puisqu’en palier : Assiette° = Incidence°.

Utiliser les tableaux A° / N1 du QRH pour piloter le palier à l’aide du couple Assiette / N1 :

Utiliser les vitesses GPS et IR, les variations d’altitude GPS, la radio sonde, le couple A°/N1 pour identifier la ou les sources ADR erronées.

Nota : le FPV utilise des sources inertielles et l’information d’altitude. En cas d’anomalie sur les sondes statiques, le FPV ne sera pas fiable.

Logique de discrimination automatique des ADR : Pour être retenues par le système Auto Flight, les informations ADR doivent valider différents tests d’intégrité. Un des principes de ségrégation des données anémométriques consiste en une compa-raison entre les 3 sources. Si deux sources coïncident alors que la troisième diverge, cette dernière sera automatiquement écartée : logique de «vote» automatique.

Sécurité immédiate non affectée QRH

STEP 2 : LEVEL OFF FOR TROUBLE SHOOTPrès du sol...

...Sécurité immédiate du vol affectée

Manoeuvre d'Urgence

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Remarque : L’AFS écartera une source ADR divergente sans que l’équipage ne soit avisé.Seul un mémo CAT 3 DUAL INOP peut, dans certains cas, apparaître.

Attention : Dans la plupart des évènements rapportés, les équipages ont adopté, tout comme l’avion, une logique de « vote » dans leur sélection des informations ADR.Soyons conscient que, dans certains cas, deux sources peuvent dériver « parallèle-ment », et délivrer deux indications identiques mais erronées. Le système AFS, tout comme l’équipage, s’il se contente d’une logique de « vote », écarte alors la troisième source probablement juste pour ne conserver que les deux sources identiques mais fausses.Dans un tel scénario exceptionnel, aucun message d’alarme n’apparaît, le système Autoflight reste en loi normale et élabore ses ordres et protections sur des données fausses, les pilotes s’appuient sur des IAS non fiables.

L’équipage ne doit pas se contenter d’une logique de «vote » pour valider les sources anémométriques.

C. STEP 3 : ISOLATE AFFECTED ADR(s)

Le système Auto Flight utilise en loi normale l’information IAS pour élaborer des angles de braquage gouvernes adaptés à la phase de vol.Dans le cas exceptionnel d’IAS erronées qui ne seraient pas écartées par le système, le comporte-ment avion peut devenir inadapté à la vitesse réelle. En loi ALTN, le système régresse vers des gains commandes de vol secours (protections perdues ou inhibées).

Il est donc essentiel de diagnostiquer et d’écarter les sources IAS identifiées fausses, tel que demandé par le QRH.Si l'équipage a la conviction d'être en présence d'IAS erronées mais ne sait de-terminer la ou les ADR en défaut, écarter au besoin aléatoirement deux sources ADR afin de forcer la loi ALTN (cas exceptionnel).

Attention : isoler les sources ADR par action sur le Push Button ADR, jamais par le sélecteur ADIRU. Attention, ordre du panneau ADR = 1 - 3 - 2

Attention : 2 ou 3 ADRs peuvent fournir deux indications identiques mais erronées

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5. Conclusion :

Les situations IAS douteuses sont délicates à identifier et présentent des risques d’erreur de représentation pour l’équipage. La manœuvre d’urgence a pour objectif de rejoindre une altitude conservatoire pour traiter en palier dès que possible la C/L QRH. Ces évènements, dans leur grande majorité, ont été fugitifs.

En résumé :

1- Assurer le contrôle immédiat de l’avion : couple assiette /poussée (manœuvre d’urgence sous l’altitude de sécurité).En croisière, chercher initialement à conserver le palier : une assiette de référence proche de 2,5° et le N1 en turbulence peuvent constituer un préaffichage conservatoire.Eviter toute action de pilotage excessive, des doubles Inputs, des actions aux palonniers. (les protections du domaine de vol sont perdues).

2- Dès que possible, se mettre en palier pour analyser la panne et identifier la ou les ADR en défaut. (voir C/L QRH).

3- Isoler les ADR(s) en défaut et piloter l’avion au couple assiette/poussée si nécessaire (si plus d’une IAS douteuse, voir C/L QRH). Attention : si la ou les ADR(s) en défaut ne peut pas être identifiée(s), la C/L demande de sélecter aléatoirement deux des trois ADR sur OFF.

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