Général : Companies Aériennes

L'évaluation de l'auteur:  

Avantages:	SECURITE / INFORMATIF
Inconvénients:	PLACES DESAGREABLES

Recommandation pour les acheteurs potentiels?

oui

Avis complet

Il m'aura été difficile de trouver ou placer cet avis.
Je vais etre franc je repose ici un article que j'ai fait il y quelques années pour un erevue audio.

Le sujet le fonctionnement des boites noires des avions.

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Lors d’une catastrophe aérienne nous entendons tous parler des boîtes noires, qu’en est-il de ces “magnétophones” quasi indestructibles?
Le but premier de ces machines est d’aider à déterminer les causes d’un crash aérien.
L’objectif final est de comprendre les circonstances qui ont entraîné l’accident. Dans le but d’empêcher de pareilles occurrences dans l’avenir.

GENERALITES

Les autorités aériennes ont exigées dès les années 1940, l’introduction dans les avions d’un système d’enregistrement des paramètres de vol.
La mise au point d’enregistreurs capables de résister aux chocs et surtout au feu, se révèle vite impossible avec les technologies de l’époque. C’est finalement dans les années 1950, et plus précisément en 1958, avec l’arrivée des avions de type BOEING 707 et DOUGLAS DC-8 que se généralisent les boîtes noires.

Contrairement à leur surnom, les “ boites noires, sont de couleur orange avec des bandes réfléchissantes de couleur blanches. Elles portent la mention “ Flight Recorder - Not Open “.
Le choix de cet aspect a été dicté par des impératifs de visibilité, dans le but de les rendre plus faciles à localiser après un crash.
D’autant plus que sur un avion une grande partie du matériel électronique de bord est installé dans des caissons de formes et de dimensions équivalentes.

Les premiers enregistreurs de vol ont été mis en service dans les années 1950. A cette époque les règlements de la F.A.A* aux Etats-Unis exigent la présence de F.D.R, “Flight Data Recorder”, et de C.V.R, “Cockpit Voice Recorder”, sur tout avion capable de transporter 10 passagers et plus. A cette date, et pour des raisons techniques, les F.D.R prenaient en compte 5 paramètres. Au fil des années, avec les progrès technologiques, ce nombre a été porté à 11 puis à 29 paramètres.
Le 16 juillet 1996, la F.A.A, a fait une proposition pour augmenter ces minimums jusqu’à 88 paramètres.
Les avions sont équipés de deux catégories d’enregistreurs de vol, le premier, le F.D.R, prend en compte les paramètres techniques et les données de fonctionnement des circuits de bord, tel que:
- La vitesse anémométrique .
- L’altitude.
- L’entête de boussole.
- Les accélérations verticales et longitudinales.
- La poussée des moteurs.
- Les données temporelles de chaque transmission radio.
- La position de colonne de commande et de gouvernes.
- La puissance et le régime des moteurs.

Cet aperçu n’est pas exhaustif, car les dernières générations de F.D.R prennent en compte plus de 250 paramètres et ce chiffre peut monter à 700 pour les enregistreurs les plus perfectionnés. Ces machines, qui pèsent environ 7,7 kilogrammes et mesurent approximativement 12 x 15 x 50 centimètres, peuvent enregistrer des données, sans interruption sur une durée de 25 heures.

La deuxième catégorie est celle des C.V.R, ceux-ci enregistrent les conversations parmi l’équipage, les communications radio avec les aiguilleurs du ciel et autres bruits audibles de la carlingue et du cockpit. La taille d’un C.V.R est d’environ 12 x 15 x 33 centimètres, il pèse approximativement 7,3 kilogrammes.

HISTORIQUE DES TECHNIQUES MISES EN OEUVRE

Les premiers enregistreurs utilisaient un procédé de gravure en relief sur une bande d’Incanol**, qui défilait devant un stylet de gravure à la vitesse de 15 centimètres par heure. La durée d’enregistrement était de 400 heures, seuil au-delà duquel il fallait remplacer le bobine d’Incanol.
Cette technologie dépassée est toutefois toujours en fonction sur certains avions anciens dans des pays peu développés tels que l’Afrique et l’Amérique du sud. Il est à noter que dans 48% des cas d’accidents, dans lesquels sont mis en cause des avions équipés de ce type d’enregistreurs, les informations sont détruites ou inexploitables. Ces enregistreurs deviendront bientôt inutilisables du fait de la rupture de l’approvisionnement industriel de cet alliage composé principalement de nickel.

Avec l’augmentation des paramètres, nottamment l’enregistrement sonore, une deuxième catégorie a vu le jour. Celle des enregistreurs sur bande magnétique. Le principe de fonctionnement est celui d’une bande montée en boucle, avec une capacité d’enregistrement sonore de 30 minutes en version de base et jusqu’à 180 minutes de durée maximum pour les versions les plus élaborées.
Pour l’enregistrement de données, la capcité est de 25 heures, ce qui correspond à un aller-retour entre la ville de New-York et le Japon. A ce jour, les enregistreurs sur bande magnétique sont les plus répandu.

La dernière génération de F.D.R et de C.V.R fonctionne avec des dispositifs semi-conducteurs numériques, qui enregistrent sur des mémoires flash à une cadence de 64 mots de 12 Bits chaque seconde. L’autonomie est de 25 heures pour les F.D.R et toujours entre 30 et 180 minutes pour les C.V.R.
L’avantage de cette technologie réside dans la fiabilité de sauvegarde des données ainsi que dans la facilité de récupération des informations. L’entretien trés réduit et la grande fiabilité du fait de l’absence de pièces mobiles sont des atouts.
C’est aussi l’apparition d’une nouvelle appellation, les Solid State Flight Recorder (SSFDR), et les Solid State Cockpit Voice Recorder (SSCVR).

L’EMPLACEMENT DES BOITES NOIRES DANS UN AVION

Les contraintes initiales lors de la conception étaient, qu’une unité de F.D.R ou de C.V.R, devait être capable de résister à un impact équivalent à une force égale à 100 fois la force de la pesanteur. Elles ont été initialement installées dans la soute électronique avant.
Toutefois après que des enregistreurs aient été détruits dans plusieurs accidents, le F.A.A a constaté que la résistance à une force de 100G était insatisfaisante.
Les conditions de résistance à l’impact ont été portées à 1000G. depuis les enregistreurs sont placés à l’arrière de l’avion.
Cette décision de conception a été basée sur la théorie suivante:
Lors du contact avec le sol, la partie subissant les plus fortes contraintes est l’avant de l’appareil. Il a été également pris en compte, que lors d’un accident, le point de l’impact habituel est le nez de l’avion. Combiné avec le fait que la queue de l’appareil est la partie la plus éloignée des réservoirs et canalisations de carburant, ainsi que des longerons d’ailes et d’autres structures qui pourraient perforer ou écraser l’enveloppe extérieure de l’unité d’enregistrement.

CARACTERISTIQUES DE L’ENREGISTREMENT SONORE DES CVR

Le C.V.R enregistre habituellement sur quatre pistes sonores qui sont toutes prises sur des microphones séparés. Chacun des membres de l’équipage, le pilote, le co-pilote, et le chef mécanicien ont des combinés micro-casque pour enregistrer leurs propres voix.
En ce qui concerne le microphone du cockpit, celui-ci a été, durant une logue période placé directement sur la boîte de commande des enregistreurs. Celle-ci se trouve dans le cockpit et permet à l’équipage de faire le test de fonctionnement et la remise à zéro du système, fonction bien évidemment inopérante en vol.
Aujourd’hui, le microphone d’ambiance est placé directement dans le panneau supérieur du cockpit entre les pilotes, d’où il peut enregistrer les bruits des moteurs, les alertes sonores des circuits de bord, les extensions et rétractions des trains d’atterrissage. Lors d’une analyse suivant un accident, ces bruits sont alors utilisés pour déterminer des parmètres tels que, les tours minute des moteurs et la chronologie des évenements qui ont eu lieu dans le poste de pilotage. Les microphones d’ambiances sont fournis par les fabricants d’enregistreurs, les différentes sociétés sont: TEAM, HONEYWELL ou bien encore le groupe L3COM. Quand à la marque même des capsules de microphones, il semblerait que des sociétés comme LEM, DPA, SENNHEISER, soient les principaux fabricants. ( Sous toutes réserves car je n’ai pu obtenir ce type de renseignements auprès des fabricants d’enregistreurs ).
Pour les combinés micro-casque, Sennheiser est le principal fournisseur mondial.
Chez AIR FRANCE, les références principalement utilisées, sont les HME 1410 CA, avec connecteur XLR 5 broches pour les BOEING, et HME 1410 KA, avec connecteur double jack aviation pour les AIRBUS, les prises sont de type Jack PJ 068, 3 points ou PJ 055, 2 points de contact. Il est à noter que pour les destinations lointaines, les pilotes sont équipés de combinés micro-casque actifs à compensation active de bruits de type HMEC 45-CAP. L’alimentation du système Noise Gard se fait par le PIN 5 du connecteur XLR 5 broches. La capsule de ce dernier est la MKE 45, qui est de type à électret auto polarisé, à compensation active de bruit, la directivité est de type bi-directionnelle, la réponse en fréquence est de 300 Hz à 5000 Hz, le niveau SPL maximum est de 120 dB, la tension de sortie à 1 kHz est de 400 mV  3 dB et l’impédance minimum de charge est de 150 

ALIMENTATION ELECTRIQUE DES ENREGISTREURS DE VOL

L’alimentation électrique des F.D.R et des C.V.R se fait, soit en version DC 28 Volts, soit en AC 115 Volts 400 Hz, leur consommation est d’environ 15 Watts.
Les règlements de la F.A.A exigent que les deux enregistreurs soient reliés à la source électrique la plus fiable de l’avion. Cette source est le générateur piloté par les moteurs principaux. Les F.D.R et C.V.R cessent l’enregistrement, lorsque cette source de puissance est interrompue. Ce système permet aux enregistreurs de recueillir les informations jusqu’au moment de l’impact.

CONDITIONS DE TEST DES ENREGISTREURS DE VOL

Lors des tests, les unités de stockage doivent pouvoir résister à un impact de 3400 Gs ou l’équivalent de 3400 fois la force de la pesanteur. certains fabricants ont testé leurs enregistreurs à 4800 Gs.
Pour déterminer la résistance à la perforation du boîtier, une tige en acier durcie est lâchée d’une hauteur de 3,4 mètres, sur le point le plus faible de l’enregistreur. Cette tige se compose d’une extrémité lestée par un poids de 250 kilos, et à l’opposé d’un pointeau d’un diamètre de 6mm. la force exercée au mm² atteint des valeurs très élevées.

La résistance à l’écrasement de la capsule est testée par charge statique en appliquant une masse de 2500 kilos sur une période de 5 minutes.

Un C.V.R ou un F.D.R doivent pouvoir résister à une température de 1100 °C pendant 60 minutes, ce qui correspond à un échantillon de feu de carburant. Ils doivent également résister à une température de 260°C, sur une période de 10 heures.

Puisque les avions s’écrasent parfois dans l’eau, nos boîtes oranges sont testées pour une immersion en eau de mer durant 30 jours, sous une pression équivalente à celle correspondant à une profondeur de 20.000 pieds.
Dans ces conditions la balise de localisation, qui est intégrée au coffret de l’enregistreur, doit émettre des impulsions à une fréquence de 37,5 kHz pendant 30 jours. Cette balise se déclenche automatiquement au contact de l’eau, et émet dans un rayon de 2 milles nautiques.

ANALYSE D’UNE BOITE NOIRE

Après un accident les enregistreurs sont débarrassés de leur balise et de leurs bandes réfléchissantes. Les informations sont extraites et traitées en utilisant un système informatique avancé. Dans certains cas, l’ordinateur crée une reconstruction du vol entier, pour permettre une analyse sophistiquée des informations à un point précis du vol. Les C.V.R contiennent souvent les dernières transmissions verbales des pilotes, d’où un caractère extrêmement sensible. A ce sujet les lois américaines exigent qu’aucune partie de l’enregistrement sonore ne soit rendu disponible auprès du public.

LES ENREGISTREURS DU FUTUR

Dans les années à venir, les C.V.R vont intégrer une fonction d’enregistrement vidéo du cockpit. Les images seront stockées dans de la mémoire semi-conductrice et conjointement l’enregistrement sonore sera développé au niveau de la résolution, du nombre de canaux et de la capacité d’enregistrement.

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Voila donc, j'ai retiré ma signature car mon nom apparait.

Maitenant vosu savez que la place la moins dangereuse en cas de crash est a l'arriere de l'avion, et cet article avait ete realise avac l'aide du directeur des essais en vol de DASSAULT.

Merci pour votre lecture