DC-10 : de la pluie de métal à l’United vol 232 / Partie 2

Le 19 juillet 1989, tous ces problèmes non traités, viennent se rappeler douloureusement. Le vol United Airlines 232 décolle depuis Denver dans le Colorado à destination de Chicago dans l’Illinois. A bord, il y a 285 passagers et 11 membres d’équipage. Alors qu’il vole à son altitude de croisière qui est de 37’000 pieds ce jour là, une formidable explosion est entendue à l’arrière de l’avion. Le compresseur du moteur numéro deux, celui monté sur l’empennage, explose et les pièces qui s’en détachent à haute vitesse sèment le désastre. Le fuselage et les gouvernes du DC-10 reçoivent plus de 70 éclats. Une fraction de seconde, l’avion est secoué et percé comme s’il se trouvait sous un feu de DCA. Ce feu nourri perce la cabine et détruit les tubes des trois circuits hydrauliques avec des conséquences catastrophiques.

En effet, le DC-10 est un des premiers avions à ne plus avoir de câbles pour manipuler les gouvernes. Ce choix est aujourd’hui la règle, mais à l’époque, c’était une grande nouveauté. Depuis les commandes situées dans le cockpit, partent des câbles en acier mais ceux-ci ne vont jamais arriver sur les gouvernes ni directement intervenir dessus. Ces câbles vont actionner des valves qui laissent passer de l’huile sous pression dans un sens ou dans l’autre. Ceci fait bouger des vérins qui déplacent à leur tour les surfaces permettant de contrôler l’avion sur tous ses axes. Le corolaire est que si la pression d’huile venait à disparaître, l’avion ne serait plus contrôlable. Pour rendre un tel incident quasiment impossible, trois circuits indépendants sont installés. Chaque surface est déplacée par plusieurs vérins alimentés par des circuits différents. Chaque circuit a ses propres pompes, ses propres tubes de pression, ses propres tubes de retour, ses filtres, ses réservoirs… etc. Si un circuit venait à perdre son fluide, il se viderait mais ceci n’aurait aucune incidence sur les autres.

Chaque circuit est alimenté par deux pompes sur situés sur les réacteurs, soit six en tout. Si un réacteur s’arrête, le circuit qu’il alimente n’est pas perdu parce que les circuits restants lui communiquent de l’énergie à travers des moteurs hydrauliques. Ceci se fait automatiquement et sans que l’équipage n’ait à intervenir dessus.

Par ailleurs, dans le cas plus qu’improbable où les trois réacteurs seraient en panne, une hélice peut être déployée d’un logement sous la carlingue. Elle tourne dans le vent relatif et entraine une pompe hydraulique qui maintient la pression dans un des circuits ; assez pour contrôler l’avion encore .

Exemple de panne non contenue du réacteur 2 d’un DC-10. Remarquez comme la nacelle est déchirée.

Des éléments ont été projetés contre la gouverne de profondeur et la gouverne de direction (Ce n’est pas une photo de l’United 232)

Panne de 3 circuits en même temps !
Quand le réacteur explose, les pilotes et le mécanicien du vol 232 voient avec effarement les aiguilles de pression des trois circuits revenir vers zéro. Les tubes sont coupés et l’huile se déverse dans le vide, il n’y a plus moyen de mettre un circuit sous pression même si deux réacteurs sont en encore en marche. Le copilote tourne le manche, mais l’avion ne répond pas. Une première évaluation montre que la gouverne de profondeur, les aillerons, la gouverne de direction, les spoilers, les volets de bord de fuite, les slats, les freins, la direction de la roue avant… sont tous hors fonction. La totalité des systèmes qui permettent de diriger l’avion sont hors service. Les chances d’une fin heureuse sont nulles.

Un premier élément d’espoir dans cette scène : l’appareil survole l’Iowa dans le Middle West. C’est un Etat agricole, très peu peuplé et plat. Le point le plus élevé culmine à 509 mètres et il est derrière déjà. Jusqu’à l’horizon s’étalent des terres labourées ou des plaines semées de conifères.

Normalement, pendant la saison estivale des lignes de front descendent du Canada jusqu’au Golf du Mexique. Toute la région est régulièrement le siège d’orages et de turbulences. S’il y a la moindre secousse, l’avion est perdu. Exceptionnellement, ce jour là, il n’y en a pas.

Il fait jour aussi. C’est important parce que les pistes de la majorité des aéroports de la région ne sont pas équipées de feux d’approche et seraient donc impossibles à trouver à et utiliser de nuit.

Le commandant de bord se souvient d’un exercice qu’il avait réalisé en simulateur. Il ne s’agissait pas d’un entrainement compagnie, mais d’une expérience personnelle qu’il avait réalisée. En poussant la manette du réacteur droit, la puissance de celui-ci augmentait et l’avion commençait à tourner à gauche. En poussant celle du gauche, l’avion virait à droite. La manœuvre n’est pas parfaite et comporte des risques, mais sur le moment, il n’y a rien d’autre à tenter.

Le réflexe qui sauve
Il y a également une incroyable présence d’esprit du commandant de bord. Au moment où le réacteur explose, l’avion bascule à droite de manière prononcée. Le temps que le commandant de bord Alfred Haynes lève les yeux sur les instruments, l’inclinaison est de 38 degrés à gauche alors que le copilote braque le manche complètement dans le sens opposé. En une fraction de seconde, le commandant réalise que l’avion n’est pas contrôlable au manche et il prend la manette du réacteur 1 et la ramène vers la position de ralenti vol. Le mouvement d’inclinaison s’arrête et progressivement, sous l’effet de la poussée asymétrique, l’appareil commence à revenir vers l’horizontale.

Réactions au sol
A la tour de contrôle, au service radar, il y a un jeune homme calme et posé : Kevin Bockman. Il a tout fait pour être muté à Sioux City pour échapper aux stress de son affectation précédente. Il ne s’attendait pas à vivre une journée comme celle-ci dans son havre de paix. En revanche, sa communication avec l’équipage est remarquable. Il organise les secours et guide l’appareil du mieux qu’il peut.

La police bloque une autoroute se trouvant sur le trajet du DC-10. Le contrôleur la propose aux pilotes pour un atterrissage d’urgence. A San Francisco, les mécaniciens d’United Airlines travaillent dans une centrale accessible jour et nuit par radio ou téléphone. Ils disposent de tous les manuels et des journaux d’entretien spécifiques à chaque avion exploité par la compagnie. Les pilotes les contactent des quatre coins du monde au sujet de petits ou de gros problèmes sur les appareils. L’équipage du vol 232 a surtout du mal à les convaincre que tous les circuits hydrauliques sont perdus. Pour eux, comme pour les concepteurs du DC-10, c’est une impossibilité physique. Pourtant, ils doivent bien se rendre à l’évidence. Les tubes des trois circuits indépendants finissent tous au même endroit et vers la fin de leur course, ils sont de plus en plus proches. Les pièces lancées par le réacteur avaient coupé tous les tubes. Le ton monte dans le cockpit et le commandant de bord demande au copilote de fermer la fréquence du service technique et de ne plus les contacter.

A l’hôpital de Sioux City, l’alerte tombe au moment du changement des équipes. Le personnel est double et maintenu en l’état. De nombreux camions de pompiers foncent vers l’aéroport. A Chicago, un Boeing 727 de la compagnie est bourré de matériel et de secouristes et décolle pour Sioux City. L’alerte est de niveau 2, elle signifie qu’un avion arrive et qu’il a des problèmes. Sans le dire à l’équipage, le contrôleur passe l’alerte au niveau 3. Ce niveau signifie qu’un avion s’est écrasé.

Mouvement phugoide
En l’air, l’appareil commence à faire de grands cercles alors que l’altitude joue aux montagnes russes. Un mode d’instabilité assez peu connu des pilotes s’engage : c’est le mouvement phugoide. Une fois le moteur 2 perdu, l’avion commence à ralentir. A un certain moment, le nez plonge et l’appareil entame une descente qui lui fait regagner de la vitesse. Quand la vitesse augmente assez, le nez commence à se cabrer et l’avion reprend de l’altitude tout en ralentissant. Arrivé à l’apex et à vitesse très basse, il replonge encore.

L’appareil entame donc ce mouvement alors que les pilotes et le mécanicien de bord cherchent le meilleur moyen de le contrer pour éviter qu’il ne s’amplifie. A eux trois, ils totalisent 103 ans d’expérience de vol et n’en faut pas moins pour trouver la solution. Aucune formation ou entrainement n’expliquent comment sortir d’une telle situation.

Les pilotes pensent à une option, mais savent qu’ils n’ont pas le droit à l’erreur. Ils ne pourront pas essayer autre chose si ça se passe mal. L’idée qu’ils ont est de faire l’inverse de ce qu’aurait fait le mouvement phugoide. C’est souvent la chose à faire pour arrêter n’importe quelle oscillation.

Quand il arrive au plus bas de sa course, alors qu’il est à vitesse maximale, les pilotes poussent à fond les manettes des gaz. L’appareil se cabre et reprend de l’altitude alors que l’aiguille du badin revient progressivement en arrière. Alors qu’il est à son apogée et tout proche du décrochage, le commandant de bord prend les manettes des réacteurs 1 et 2 et les ramène vers le ralenti vol. Il faut beaucoup de caractère pour réduire la puissance alors que l’avion est cabré et à vitesse minimale. La moindre erreur de timing provoque le décrochage développé et la chute dans le vide.

Progressivement, la technique apporte ses fruits. Les oscillations deviennent de plus en plus faibles et l’appareil se stabilise.

Le copilote sort la check-list de panne moteur et le commandant de bord cherche à l’appliquer. La première ligne demande de ramener la manette du moteur en panne vers zéro. Le pilote n’a jamais arrêté de moteur sur un avion en vol. Quand il tire la manette, elle ne vient pas. Sur simulateur, ça se passait toujours bien. La check-list ne dit pas ce qu’il faut faire dans un tel cas. Le prochain item demande la fermeture de la valve de carburant. Celle-ci est également bloquée et il n’y a pas moyen de la manœuvrer. Finalement, ils réussissent à couper ce moteur en utilisant le système de pare-feu. En effet, même pour un moteur arrêté, il est important de couper les arrivées de carburant pour éviter les incendies.

Dans la cabine des passagers, il y a un instructeur DC-10 en voyage privé. Il est demandé au cockpit et s’installe sur un siège observateur. Il regarde les instruments, pose de nombreuses questions puis déclare aux pilotes : « nous avons des problèmes ». Cette remarque frappée au coin du bon sens déclenche des plaisanteries dans le cockpit et finit par détendre l’atmosphère.

L’instructeur se penche sur la console centrale et tient la manette du réacteur numéro 1 dans la main gauche et la manette du réacteur 3 dans la main droite. Au début, les pilotes doivent lui dire de faire un virage dans telle ou telle direction ou augmenter la vitesse, mais au bout de quelques minutes, une remarquable synchronisation s’établit. Les pilotes conduisent l’avion au manche comme si tout était normal et l’instructeur fait en sorte que l’avion se comporte en fonction de cela.

Le triangle montre le point où la panne est survenue. De nombreux virages (surtout à droite) et fléchissements de la tajectoire sont involontaires.

L’appareil est piloté avec prudence mais plusieurs fois il s’incline dangereusement et il est sur le point de partir sur le dos. Sur la trace radar, des changements de cap brutaux marquent ces points où la catastrophe était si proche.

L’avion a une forte tendance à aller à droite. Les virages qui s’affichent sur le radar sont, pour la plupart, involontaires. Les pilotes essayent de jouer sur la tendance naturelle de l’avion pour l’orienter sur la piste 22 de l’aéroport de Sioux City à plus de 100 km de distance. Cette piste est la plus courte, mais elle est prolongée par un terrain vague. L’autre piste accessible est la 31, elle fait 2’700 mètres, mais dans le prolongement il y a le fleuve Missouri qui forme la frontière naturelle entre l’Iowa et le Nebraska. En cas de sortie, c’est la noyade assurée.

Dans la cabine, le personnel navigant commercial prépare les passagers à un atterrissage d’urgence. Les bébés sont posés sur le plancher comme le veut la réglementation.

L’appareil s’approche du sol plus ou moins sous contrôle. Deux minutes avant son atterrissage, les pompiers se rendent compte qu’ils se sont mal positionnés. En effet, ils pensaient naturellement qu’il allait arriver sur la piste 31 puisque c’est la plus longue. Ils ont donc garé leurs véhicules sur la piste 22. Or, quand il ont vu les phares du DC-10 se matérialiser, ils ont tout de suite compris que c’est droit sur eux qu’il arrivait. C’est le branle-bas de combat et en quelques secondes le matériel est évacué sur les champs de mais.

Les caméras de télévisions prennent de mauvaises images parce qu’elles étaient également positionnées pour filmer une arrivée sur la piste 31.

L’atterrissage
Le train d’atterrissage sort normalement mais trahit le dernier espoir des pilotes. En effet, ces derniers avaient l’espoir secret que les atterrisseurs en descendant sous leur propre poids allaient pousser dans les circuits l’huile contenue dans leurs vérins. Cet effet existe effectivement, mais comme les tubes sont tous rompus et ouverts à l’air libre, ils ne peuvent être mis sous pression.

L’appareil s’approche du sol et tout semble se dérouler comme dans un cauchemar qui finit bien. Soudain, alors qu’il est à 300 pieds de hauteur, 100 mètres, le mouvement phugoide recommence. Cette fois, le sol est trop proche pour tenter les manœuvres qui avaient été effectuées à 35’000 pieds.

Sentant arriver le point le plus bas du phugoide, l’instructeur pousse les manettes des gaz. Malheureusement, pour la première fois depuis le début de cette catastrophe au ralentit, les deux moteurs ne se comportent pas de la même façon. Le gauche monte en puissance plus rapidement que le droit et ce malgré que les manettes aient été poussées de la même manière. L’avion s’incline vers la droite et le taux de descente augmente dangereusement. L’alarme de proximité du sol, le GPWS, retentit et le sol arrive à toute vitesse.

L’appareil s’écrase sur la piste plus qu’il ne s’y pose. Le taux de chute est de 1’850 pieds par minute et la vitesse de 215 nœuds. Les valeurs normales sont voisines de 300 pieds par minute et 140 nœuds. C’est l’aile droite et le réacteur droits qui touchent en premier. L’aile se casse sous le choc et le carburant restant forme immédiatement une boule de feu. L’appareil continue à glisser sur le béton alors que la queue se détache suivie de près par l’avant et le cockpit qui se sépara du reste. Ceci sauva la vie aux pilotes parce que les passagers de première classe dans la section juste derrière furent tués pour la majorité.

Les nourrissons tenus par leurs parents ou posés au sol sont projetés et un sur quatre trouvent la mort. Jusqu’à aujourd’hui, la FAA cherche une solution pour les enfants en bas âge qui voyagent sur les genoux de leurs parents mais qui sont des victimes de choix en cas d’accidents, d’atterrissage raté ou de turbulences. Lors d’une décélération rapide, l’adulte le plus fort et le plus motivé n’a pas assez de force pour tenir contre lui un bébé de quelques kilogrammes à peine.

Dans la zone de première classe, là où il eut le moins de survivants, un pilote de la compagnie voyage en tant que passager. Il en réchappe miraculeusement. Plus tard, le commandant de bord lui demandera comment il a pu quitter cette section. Il répondit :
– Par un hublot cassé
– Mais on ne peut pas passer par un hublot ! répondit le commandant de bord abasourdi
– Quand on est à l’envers et que les choses sont en feu, on peut passer par un hublot répondit ce dernier

Commandant de Bord Al Haynes

Malgré l’intervention immédiate des secours, 111 personnes sont tuées lors du crash suite à des traumatismes ou des inhalations de fumées toxiques. Les images du drame font le tour du monde et des chaines de télévision comme CNN réservent des hôtels entiers pour leurs équipes. Quand les premiers rescapés sortent des hôpitaux, ils n’ont pas où aller et doivent être accueillis dans le dortoir d’un collège. Il y a 185 survivants en tout.

Les pilotes sont blessés et récupèrent progressivement à l’hôpital. Le commandant de bord est mis sur une chaise roulante en emmené vers une chambre où reposait l’instructeur qui avait manipulé les manettes des gaz tout le long du vol. Quand il arrive au pas de la porte, le commandant de bord se rend compte qu’il ne s’est jamais retourné durant toutes les phases critiques et qu’il ne connaît pas le visage de la personne dont il ne voyait que les mains crispées sur la console centrale. Heureusement, aucun impair n’est commis parce qu’il n’y a qu’un seul malade dans la chambre.

L’impact du crash est tel en cet été 1989, que les agences de voyage enregistrent des baisses importantes dans les réservations sur les vols réalisés en DC-10. Plus du tiers des passagers sont prêts à changer de compagnie ou d’horaire pour ne pas se retrouver dans cet avion. Certains voyagistes baissent les prix sur les vols réalisés par DC-10 offrant, sous forme de réduction, une prime de risque à ceux qui ont encore le courage de prendre cet appareil.

Memorial à Sioux City

Fin de la production du DC-10 et sortie du MD-11
McDonnell Douglas, qui était en déficit depuis le crash de Chicago en 1979, voit les commandes pour son triréacteur aller vers zéro. Il n’y a plus rien à faire. En décembre 1989, le dernier DC-10 sort des chaines de montage. Il est destiné à Nigeria Airways.

Les appareils exploités alors sont modifiés selon les leçons acquises lors du crash de Sioux City. Des valves sont ajoutées à divers endroits des circuits hydrauliques. En cas de baisse de pression ou de quantité d’huile, ces valves se ferment en isolant la partie du circuit qui a des pertes. Il n’était plus possible de vider tout un circuit à cause d’une fuite. Par ailleurs, les tubes furent séparés et suivent des chemins différents. Sur le stabilisateur de profondeur, le moteur hydraulique du trim est remplacé par un moteur électrique qui sert à contrôler l’avion en dernier ressort. Aujourd’hui, tous les avions de ligne utilisent l’énergie électrique pour le trim et la pression hydraulique pour la gouverne de profondeur proprement dite.

Dans les années quatre-vingt dix, la NASA réalisa avec succès des expériences consistant à relier l’ordinateur qui gère les commandes au système de gestion des réacteurs. En cas de perte totale et catastrophique des surfaces de vol, les déplacements du manche seraient automatiquement transmis en ordres aux réacteurs qui varieraient leur poussée pour permettre un ultime contrôle de l’appareil. Les résultats sont époustouflants : les avions ainsi dotés peuvent atterrir même par vent de travers et même en cas de turbulence. Les données ont été mises à disposition de tous les constructeurs mais aucun ne les exploita.

Les enseignements acquis drame après drame rendaient le DC-10 et les autres appareils plus sûrs. Malheureusement pour le DC-10, ces bonnes dispositions arrivaient trop tard.

McDonnell Douglas ne jette pas l’éponge pour autant. Depuis quelques années, il travaille sur une ancienne idée : le MD-100. Une sorte de DC-10 revu et amélioré. En décembre 1990, le premier appareil de cette série est livré sous le nom de MD-11 et vole sous les couleurs de Finnair. L’avion est magnifique et profite de nombreuses avancées techniques. Des réservoirs sont placés dans le stabilisateur horizontal et permettent de déplacer le centre de gravité de l’appareil pour faire des économies de carburant. Des ordinateurs sont installés en série sur les chaines de commandes et toutes les entrées des pilotes y sont traitées et adaptées en temps réel. En vérité, le design futuriste est orienté vers l’économie de carburant. Le résultat est que le MD-11 est un avion naturellement instable et non pilotable par l’humain directement. Pour la première fois, l’informatique remplira un rôle vital dans un avion de ligne civil. C’est la règle de nos jours. Enfin, le nouvel appareil se pilote à deux. Le mécanicien de bord disparaît comme sur tous les avions de nouvelle génération.

Le MD-11 se vend correctement mais sans plus. Malgré tous les efforts de communication, planait encore sur lui le spectre de son ancêtre meurtrier. En 1997, Boeing rachète McDonnell Douglas dont le nom ne sera plus utilisé. Le plus ancien composant de la compagnie, Douglas, opérait depuis 1921 et avait mis au monde le fameux DC-3 avant même sa fusion avec McDonnell en 1963.