Raisons indéterminées

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Le 29 juin 1992, un instructeur de vol et son élève pré-solo ont pris l'air dans un hélicoptère Robinson R22 au-dessus de la région de la baie de San Francisco, dans le nord de la Californie. L'instructeur était relativement expérimenté, avec environ 2 000 heures de vol en R22. L'élève n'avait que quatre heures de vol, toutes en R22. Elle avait apporté un enregistreur vocal à microcassette, qui a été configuré pour enregistrer le cockpit et les communications radio pendant sa leçon.

L'avertisseur sonore de bas régime rotor de l'hélicoptère a été vérifié au sol avant le décollage; il a fonctionné normalement. Et rien n'a semblé sortir de l'ordinaire pendant le vol de 17 minutes vers une zone d'entraînement locale près de Richmond, où l'élève, à la demande de l'instructeur, a exécuté un virage à gauche peu prononcé.

Le National Transportation Safety Board (NTSB) des États-Unis a décrit ce qui s'est passé ensuite : « Quelques secondes plus tard, alors qu'il naviguait à 2 200 pieds, le CFI [instructeur de vol certifié] a commencé à parler. Au milieu de sa phrase, un événement indéterminé s'est produit qui a interrompu son discours.

Les données radar ont confirmé les rapports des témoins selon lesquels la poutre de queue et le rotor principal de l'hélicoptère s'étaient séparés en vol en palier. L'avion a plongé dans la baie de San Pablo, tuant l'instructeur et l'élève. L'examen de l'épave a révélé que l'avion avait subi un «cognement de mât» - un contact sévère des moyeux du rotor avec le mât, un phénomène souvent associé à des manœuvres à faible G. Les pales du rotor principal avaient divergé pour heurter la poutre de queue, ce qui peut se produire à la suite d'un cognement du mât ou d'un bas régime, entraînant le décrochage du rotor.

Avant le crash de Richmond, 23 autres Robinson R22 avaient subi des pertes similaires de contrôle du rotor principal - des événements qui sont presque toujours mortels et, en l'absence d'appareils d'enregistrement, laissent peu d'indices quant à leurs causes. Les enquêteurs qui tentaient de reconstituer les circonstances après coup avaient attribué bon nombre de ces accidents à des manœuvres à faible G ou à un faible régime du rotor, ce qui impliquait une mauvaise manipulation de la part du pilote.

Mais les preuves enregistrées dans l'accident de Richmond n'ont tout simplement pas soutenu les explications habituelles. Aucun des deux pilotes n'avait exprimé d'inquiétude au sujet du fonctionnement de l'hélicoptère avant la rupture. Le klaxon d'avertissement de bas régime ne s'est pas activé avant ou pendant la séquence de désintégration, et l'analyse spectrale de la bande audio a indiqué que l'avion fonctionnait à un régime normal du rotor principal. Les données radar ont montré que la vitesse était normale pour un vol de croisière, et il n'y avait rien pour suggérer des manœuvres à faible G.

Sans moyen facile d'expliquer l'accident de Richmond, le NTSB a lancé une enquête spéciale sur les accidents de perte de contrôle du rotor principal R22. Pendant ce temps, la Federal Aviation Administration (FAA) américaine, qui avait déjà mené deux examens spéciaux de certification du R22, en a initié un troisième. Il a également convoqué un groupe technique pour étudier la perte de R22 dans les accidents de contrôle du rotor principal et a chargé le Georgia Institute of Technology (Georgia Tech) de mener des études de simulation du système de rotor principal R22.

En plus de plusieurs consignes et bulletins de navigabilité, en février 1995, la FAA a publié le Special Federal Aviation Regulation (SFAR) 73, qui a créé des exigences spécifiques de formation et de compétence pour les hélicoptères Robinson R22 et R44. Lorsque le NTSB a publié son propre rapport d'enquête spéciale l'année suivante, il n'était toujours pas en mesure d'expliquer l'accident de Richmond et de nombreux accidents similaires, mais il a été encouragé par le fait qu'aucun accident de perte de contrôle du rotor principal ne s'était produit depuis la promulgation du SFAR.

"Bien que le Safety Board ne puisse pas conclure que les changements opérationnels élimineront tous les impacts de rotor en vol, l'absence de tels accidents depuis que ces actions ont été mises en œuvre suggère qu'elles ont été efficaces", a écrit le NTSB. "L'absence de tels accidents soutient également la proposition selon laquelle la plupart des accidents ont été causés par des commandes importantes et brusques et les mesures correctives prises devraient aider à prévenir de tels accidents."

Depuis la promulgation de SFAR 73, les accidents de perte de contrôle du rotor principal de Robinson se sont produits moins fréquemment aux États-Unis, mais ils ne se sont pas complètement arrêtés. Et dans au moins un pays, la Nouvelle-Zélande, ils ont continué à se produire à un rythme élevé, la Commission néo-zélandaise d'enquête sur les accidents de transport (TAIC) citant au moins 12 accidents ou incidents de ce type depuis 1996, malgré le nombre total relativement faible d'hélicoptères Robinson dans le pays.

Dans un très petit nombre de ces accidents, il y a des témoignages oculaires ou d'autres preuves directes suggérant une mauvaise manipulation par le pilote. Mais dans la plupart des cas, les enquêteurs ne sont pas plus près de pouvoir expliquer ces accidents qu'ils ne l'étaient il y a 20 ans. Pour la quasi-totalité d'entre eux, les déclarations de cause probable sont essentiellement les mêmes : "la divergence du rotor principal par rapport à son plan de rotation normal pour une raison indéterminée".

Robinson Helicopter Company n'est pas le premier fabricant d'hélicoptères à lutter contre le problème du cognement de mât. Le potentiel de cognement du mât est inhérent à tous les systèmes de rotor principal d'hélicoptère à deux pales, qui oscillent comme une balançoire autour d'un mât de rotor central. Les pales du rotor principal de tous les hélicoptères battent de haut en bas pour égaliser la portance sur tout leur plan de rotation, mais dans les modèles à plus de deux pales, chaque pale bat individuellement à la même distance du mât.

Dans les systèmes de rotor bipales dits "semi-rigides", lorsqu'une pale se relève, l'autre se replie. La racine de la pale de rotor battant vers le bas se rapproche du mât du rotor et peut entrer en contact avec le mât et l'endommager si la séparation entre eux est encore réduite. Lorsque le cognement de mât se produit en vol, il est presque toujours catastrophique. Le battement devient si grave qu'une pale peut trancher la poutre de queue ou la cabine. Le mât du rotor peut être complètement sectionné, entraînant le détachement de l'ensemble du système de rotor de l'aéronef.

Les pilotes d'hélicoptères bipales peuvent induire un cognement de mât par des manœuvres à faible G. Un pushover cyclique après une montée - comme cela pourrait se produire si un pilote vole à basse altitude au-dessus d'un terrain vallonné - peut momentanément décharger le poids du fuselage du disque du rotor. La poussée du rotor de queue au-dessus du centre de gravité longitudinal de l'avion peut alors induire un roulis rapide du fuselage (vers la droite, dans les hélicoptères Robinson). Si le pilote applique instinctivement le cyclique dans la direction opposée pour contrer le roulis, le système de rotor encore déchargé s'inclinera excessivement par rapport au mât du rotor, ce qui entraînera un cognement du mât.

La turbulence peut également entraîner des situations de faible G et des commandes brusques, augmentant le risque de battement excessif des pales et de cognement du mât. Le risque est plus grand à des vitesses plus élevées, ce qui est l'une des raisons pour lesquelles les pilotes doivent ralentir lorsqu'ils s'attendent ou rencontrent des turbulences.

Le cognement de mât a été identifié pour la première fois comme un problème important par l'armée américaine au début des années 1970, à la suite d'un certain nombre d'accidents mortels d'hélicoptères Bell UH-1 Huey et AH-1 Cobra dans lesquels le système de rotor principal s'est séparé de l'avion en vol. (Notamment, le Bell OH-58 Kiowa n'a jamais connu les mêmes problèmes, et le taux d'accidents de cognement de mât dans les hélicoptères civils Bell a également été très faible.)

Une étude de simulation menée par Bell Helicopter en 1975 et 1976 a confirmé qu'un battement excessif des pales du rotor principal pouvait se produire "aux extrêmes du centre de gravité, dans des conditions de G faible ou négatif, avec de grandes entrées de commande brusques et dans des conditions de décrochage important des pales en recul." En conséquence, les premiers documents de formation soulignaient l'importance pour les pilotes d'opérer dans les «enveloppes de vol recommandées» et d'éviter les conditions de faible G.

Un article de 1974 dans le US Army Aviation Digest avertissait: "Le cognement de mât est réel; il peut se produire si nous utilisons incorrectement des rotors oscillants; et il faut l'empêcher. La leçon à tirer de cette discussion est la suivante: utilisez votre avion dans son enveloppe de conception. "

Un film d'entraînement de l'armée américaine développé à la fin des années 1970 soulignait: "La leçon de base ici, et le message le plus important qui aurait dû passer, est que vous, en tant que pilote, pouvez empêcher le cognement du mât par la façon dont vous manipulez l'avion."

Selon un article de 1983 du US Army Aviation Digest, le cognement de mât a été associé à 59 accidents et 213 décès dans les avions UH-1 et AH-1 de l'armée américaine entre 1967 et 1982. Cependant, dans 42 % de ces cas, la première étape de la séquence d'accidents était une sorte de défaillance mécanique, telle qu'une défaillance du rotor de queue. Les conditions météorologiques ou la turbulence étaient impliquées dans 17 % des accidents, tandis que seulement 10 % étaient directement liés à des manœuvres à faible G ou à une erreur de l'équipage. Dans 29 % des cas, l'étape initiale de la séquence de l'accident était « inconnue ».

L'armée a engagé Bell pour explorer des solutions de conception au problème, et Bell avait développé un ressort de moyeu adaptable pour réduire le risque de cognement du mât à la fin des années 1970. Mais avec des hélicoptères utilitaires et d'attaque de nouvelle génération à l'horizon, l'armée a choisi de ne pas acheter le ressort de moyeu. Au lieu de cela, l'accent est resté sur la formation des pilotes pour éviter les vols en dehors de l'enveloppe approuvée, même si l'article de 1983 du Army Aviation Digest soulignait que «les conditions de fonctionnement qui se situent dans l'enveloppe approuvée peuvent provoquer des battements élevés et des chocs de mât en fonction de la réaction du pilote. à certaines situations.

Plusieurs mois après la parution de cet article, un accident extraordinaire impliquant un AH-1S Cobra à l'US Naval Test Pilot School à Patuxent River, Maryland, a soulevé de nouvelles questions sur la possibilité de subir un cognement de mât dans le domaine de vol approuvé. Selon un récit publié par le journaliste Mark Thompson dans le Fort Worth Star-Telegram en 1984, un pilote instructeur de l'école, le major Larry B. Higgins, entraînait le major James M. O'Brien à l'utilisation des pédales du Cobra lorsque O'Brien, qui était sur le siège arrière, a enfoncé plus de pédales que prévu. L'avion a immédiatement roulé à droite et est entré en piqué. Une pale du rotor principal a percuté le cockpit, tuant instantanément O'Brien et projetant Higgins dans les airs.

Parce qu'il portait un parachute conformément au protocole de l'école, Higgins a survécu. Sur la base de son témoignage, les enquêteurs sur les accidents de la Marine ont conclu que l'entrée de la pédale était bien dans les limites autorisées et qu '"il existe des facteurs inconnus possibles qui peuvent provoquer un cognement du mât dans des régimes de vol dans lesquels un pilote ne s'attendrait pas normalement à ce que ce phénomène se produise."

Bell a contesté à la fois le témoignage de Higgins et la conclusion de la Marine. Cependant, l'attention associée à l'affaire - et une action en justice intentée par les veuves de pilotes tués dans un précédent accident de mât - a incité l'armée à apporter quelques modifications à ses hélicoptères Bell. Finalement, il s'est complètement éloigné des systèmes de rotor à deux pales. Aujourd'hui, le Huey et le Cobra vivent dans l'inventaire de l'armée américaine en tant que UH-1Y Venom et AH-1Z Viper, respectivement, mais ces variantes modernes ont des systèmes de rotor principal à quatre pales, et non deux.

L'armée américaine a peut-être largement éliminé ses problèmes de cognement de mât, mais le film de formation qu'elle a créé sur le sujet perdure. Lorsque j'ai commencé ma formation primaire en vol d'hélicoptère dans le Robinson R22 à la fin de 2004 - près d'une décennie après la promulgation de SFAR 73 - j'ai consciencieusement suivi le Mast Bumping: Causes and Prevention du US Army Safety Center dans le cadre de ma formation requise sur le mât. bossage et les risques de faible G.

"Il peut être nécessaire de voir le film plus d'une fois", m'ont dit ses narrateurs, et au moment où je suis devenu instructeur de vol certifié à Robinsons, je l'avais fait. J'ai enseigné à mes élèves ce qu'on m'avait enseigné — que le cognement de mât ne se produira pas en l'absence d'une action incorrecte du pilote. Comme le film m'avait percé, "en tant que pilote, vous pouvez empêcher le mât de se cogner par la façon dont vous manipulez l'avion".

Au moment où j'ai commencé ma formation en vol, les démonstrations de récupérations à faible G dans les hélicoptères Robinson avaient été interdites aux États-Unis. Cependant, le film m'a également percé la technique de récupération officielle pour un tonneau à droite à faible G : d'abord le cyclique arrière pour recharger le disque du rotor, et ensuite seulement le cyclique gauche pour corriger le roulis. J'ai récité ce mantra sur mes vérifications de scène et mes vérifications, et mes élèves l'ont récité sur les leurs.

Après avoir accumulé environ 1 200 heures de vol dans des hélicoptères Robinson et Bell avec des systèmes de rotor principal à deux pales, j'ai supposé que le cognement de mât était un phénomène bien compris et relativement non controversé. J'ai donc été surpris d'apprendre, plus tôt cette année, que la commission d'enquête sur les accidents de transport de la Nouvelle-Zélande avait un point de vue quelque peu différent.

En mai, le TAIC a publié son rapport final sur un accident mortel de R66 survenu dans la chaîne de Kaweka de l'île du Nord de la Nouvelle-Zélande le 9 mars 2013. L'hélicoptère était utilisé pour transporter des chasseurs et des pêcheurs vers et depuis des sites éloignés dans les montagnes lorsqu'il a subi un cognement de mât et s'est brisé en vol, tuant le pilote, qui était la seule personne à bord à l'époque.

Le TAIC a déterminé que "la bosse du mât s'est très probablement produite lorsque l'hélicoptère a rencontré une turbulence modérée ou plus importante, ce qui a probablement entraîné une condition de faible G." On a calculé que l'hélicoptère se trouvait dans ses limites de poids et de centre de gravité, bien qu'à 756 kilogrammes (1 667 livres), il se situait du côté léger de la plage autorisée de 635 à 1 225 kg (1 400 à 2 700 livres). De même, alors que sa vitesse anémométrique estimée de 115 nœuds, calculée à partir des données de suivi par satellite, était inférieure à la vitesse à ne jamais dépasser de 123 nœuds pour l'altitude-densité en vigueur, elle était beaucoup plus rapide que les 60 à 70 nœuds recommandés par Robinson dans des conditions de turbulence "significative". Le poids léger et la vitesse élevée auraient "exacerbé" l'effet de toute turbulence, a noté la commission.

Le TAIC a reconnu que "la possibilité qu'une commande intentionnelle ou par inadvertance du pilote ait contribué à la bosse du mât ne peut être exclue". Mais il a également identifié des problèmes de sécurité supplémentaires liés à la certification de l'avion.

Comme les R22 et R44, le R66 possède un système de rotor principal qui diffère des autres systèmes de rotor semi-rigide en ce qu'il intègre des charnières coniques pour chaque pale, ainsi qu'une charnière centrale à bascule. Le programme de certification R66 a profité de ces similitudes ; par exemple, la FAA a accepté les résultats d'une enquête antérieure sur le battement du rotor du R44 comme preuve que le R66 satisfaisait à l'exigence de dégagement des pales de certification.

Cependant, le TAIC a attiré l'attention sur le fait que le programme de certification R66 "n'était pas tenu de tester la réponse de l'hélicoptère à un faible G, bien que le faible G soit connu pour présenter un risque sérieux de bosse de mât pour le R22 et le R44". Et le Flight Standardization Board de la FAA a spécifiquement refusé d'appliquer les exigences de formation du SFAR 73 au R66, déclarant que "les performances et les caractéristiques de vol du R66 étaient typiques et sans particularité par rapport aux autres hélicoptères de la partie 27 de conception de rotor similaire, donc le R66 ne nécessite pas de formation spécifique pour des caractéristiques de vol uniques".

En mai 2014, environ un an après l'accident de Kaweka, Robinson a finalement mené une enquête sur l'angle de battement du rotor principal du R66, testant les manœuvres de poussée à un G minimum de +0,33 (dans chaque cas, le pilote d'essai a lancé une action de récupération dès que le roulis prévu a commencé). Selon le TAIC, "l'enquête a montré que le R66 réagit au G bas de la même manière que le R22 et le R44".

Le TAIC a exprimé la crainte que, parce que le R66 était certifié sans aucune exigence de formation spéciale, les pilotes sans expérience préalable de Robinson pourraient commencer à piloter le R66 sans apprécier pleinement les dangers d'un faible G. Pendant ce temps, les pilotes familiers avec le R22 ou le R44 - y compris le pilote dans l'accident de Kaweka - "pourraient déduire du manque de formation spéciale pour le R66 que le R66 ne nécessite pas la même manipulation prudente que les types plus petits."

En fait, le TAIC a fait valoir que "la tendance émergente en matière d'accidents et l'expérience pédagogique à ce jour suggèrent que le R66 nécessite la même manipulation prudente". Le rapport de la commission a souligné que trois des sept accidents mortels survenus dans le R66 à ce jour avaient impliqué une désintégration en vol et une séparation du rotor principal. (Un autre accident survenu pendant une instruction de vol non autorisée en Colombie était dû à un décrochage du rotor à bas régime, qui est également une exigence de formation SFAR 73.) En juin de cette année, un autre accident mortel de R66 s'est produit près de Wikieup, en Arizona; le rapport préliminaire du NTSB sur cet accident suggère également une rupture en vol.

Le TAIC a recommandé à la FAA d'étendre les connaissances et les exigences de formation du SFAR 73 aux pilotes de l'hélicoptère R66 (au moment d'écrire ces lignes, la FAA était encore en train de rédiger sa réponse officielle). Mais la commission a également fait une autre recommandation - que la FAA "rétablisse la recherche sur le comportement dynamique des systèmes de rotor à deux pales, vacillants et suspendus". Parce que même si on m'a appris, et beaucoup de gens le maintiennent encore, que le cognement de mât ne peut se produire qu'à la suite d'une panne mécanique ou d'une mauvaise manipulation par le pilote, le TAIC n'en est pas si sûr.

En 1995, dans le cadre de l'enquête de la FAA et du NTSB sur les accidents de perte de contrôle du rotor principal de Robinson, Robinson a mené une série d'essais en vol avec un R44 dans ses installations de Torrance, en Californie. L'avion était instrumenté pour enregistrer les informations du système du rotor principal, les informations sur les performances et les positions des commandes de vol.

Comme ce fut le cas pour des tests similaires effectués avec le R22 en 1982, les tests ont indiqué que l'avion pouvait effectuer en toute sécurité une gamme complète de manœuvres normales - y compris des réductions de puissance moteur et d'autres manœuvres d'entraînement au vol - sans aucune tendance à la divergence du rotor principal.

Cependant, les essais en vol n'ont pas pu évaluer en toute sécurité la réponse de l'avion à des entrées cycliques importantes et brusques en vol normal à grande vitesse vers l'avant, une condition dans laquelle le cyclique est déjà déplacé vers l'avant et vers la droite. La FAA a donc accordé une subvention à la Georgia Tech School of Aerospace Engineering pour développer un modèle de simulation informatique haute fidélité afin d'étudier la réponse du R22 à des entrées de commande sélectionnées et à des rafales de vent.

L'école a utilisé une approche d'élément de lame pour développer le modèle via son laboratoire de simulation de vol. Mais comme le NTSB l'a expliqué dans son rapport d'enquête spéciale de 1996, "la modélisation d'un système aussi complexe a nécessité plus de ressources que celles qui avaient été allouées au projet". Avec ses fonds limités, la FAA a choisi d'enquêter sur la réponse du modèle à seulement un petit ensemble de cas impliquant de grandes entrées de contrôle.

Les résultats ont en effet suggéré que des commandes importantes et brusques pouvaient entraîner directement un cognement du mât et une perte de contrôle du rotor principal. Cependant, le NTSB a noté, parce que les entrées de commande typiques du pilote tout en réagissant à la dynamique de vol n'ont pas été modélisées, "on ne sait pas si des entrées de commande plus petites auraient produit un cognement de mât".

Le rapport de Georgia Tech "recommandait fortement" un développement supplémentaire du modèle, jugeant "clair que certaines enquêtes supplémentaires sont justifiées dans ce domaine". Le NTSB a approuvé cette conclusion dans une de ses propres recommandations, qui appelait la FAA et la NASA à travailler ensemble pour poursuivre le développement du modèle de simulateur d'hélicoptères légers.

En 1998, cependant, la FAA a déterminé qu'un tel outil de simulation aurait une «application limitée» et que «la validation ultérieure du modèle mathématique impliquerait des tests approfondis avec un risque significatif pour la sécurité des vols». Le NTSB a reconnu que la FAA avait atteint les limites de son implication technique et l'effort a été abandonné.

Quinze ans plus tard, le TAIC néo-zélandais est revenu sur le sujet lors de son enquête sur le crash du Kaweka R66. Selon la commission, "Robinson a soutenu que la turbulence seule ne peut pas conduire à un cognement de mât à faible G, ajoutant qu'une entrée ou une réaction inappropriée du pilote était également nécessaire."

C'est bien sûr ce qu'on m'avait appris en tant qu'étudiant sur le R22. Mais contrairement à moi, la commission ne l'a pas accepté comme un fait prouvé. Le TAIC a reconnu que les hélicoptères Robinson peuvent être exploités en toute sécurité dans un certain degré de turbulence, comme le démontre leur long historique d'exploitation. Cependant, il a fait valoir que le comportement du système de rotor Robinson en turbulence n'a pas été entièrement testé et que les conditions de faible G qui ont été testées étaient des manœuvres planifiées dans lesquelles le pilote d'essai a initié une récupération immédiate, évitant ainsi toute réponse dynamique ultérieure.

La commission a également attiré l'attention sur le propre rapport de Robinson sur son enquête sur le battement du rotor du R66, qui indiquait: "Bien que les caractéristiques de vol à faible G puissent être similaires entre les modèles Robinson, la limite exacte entre" une récupération en toute sécurité peut être effectuée "et un cognement catastrophique du mât ne peut pas être prédit. De petits changements dans la vitesse d'entrée et la technique du pilote peuvent produire de grands changements dans les taux de roulis. "

En recommandant à la FAA et à la NASA de relancer la recherche sur les systèmes de rotor à deux pales, basculants et suspendus, le TAIC a souligné que les sciences informatiques et l'ingénierie aérospatiale ont considérablement progressé depuis 1995. Il a suggéré que les hélicoptères télécommandés pourraient fournir des données sur le comportement du rotor dans des conditions trop dangereuses pour les pilotes d'essai, contournant ainsi l'une des préoccupations initiales de la FAA.

La recommandation du TAIC me semblait raisonnable, mais je ne suis pas un expert. J'ai donc rendu visite à deux personnes qui sont : Daniel Schrage, directeur du Center for Aerospace Systems Engineering et du Vertical Lift Center of Excellence de Georgia Tech, et Marilyn Smith, directrice associée du Vertical Lift Center of Excellence de l'école.

Schrage était le chercheur principal de la recherche originale menée pour la FAA en 1995. "Nous avions une équipe vraiment talentueuse qui y travaillait", se souvient-il. "Je pense que nous avons fait le travail le plus honorable que nous aurions pu faire à l'époque."

Mais lui et Smith ont convenu que les techniques de modélisation et la technologie informatique sont bien en avance sur ce qu'elles étaient il y a 20 ans. "Le développement d'outils de [modélisation] aéroélastiques prend maintenant tout son sens", a déclaré Smith, expliquant que les chercheurs ont aujourd'hui la capacité de modéliser des phénomènes aérodynamiques beaucoup plus complexes, y compris des conditions transitoires qui pourraient conduire à un cognement de mât et des façons dont le fuselage interagit avec le flux d'air.

Smith a suggéré que les outils de modélisation déjà développés par l'armée américaine et Georgia Tech en sa qualité de centre d'excellence de levage vertical pourraient être facilement appliqués aux hélicoptères Robinson. Et Schrage a fait écho à la suggestion du TAIC selon laquelle un avion instrumenté et télépiloté pourrait être utilisé pour valider le modèle de simulation sans mettre en danger un pilote d'essai.

"Il s'agit d'un problème de sécurité civile pour les hélicoptères qui doit vraiment être résolu", a déclaré Schrage. "Quelqu'un doit revenir en arrière et boucler la boucle."

Lorsque j'ai parlé avec le président de la Robinson Helicopter Company, Kurt Robinson, des recommandations du TAIC, il m'a dit qu'il était difficile de s'opposer à davantage de recherches et qu'il n'avait aucune objection à poursuivre les efforts de modélisation et de simulation. Mais il a souligné que la société avait testé ses hélicoptères en vol à plusieurs reprises au fil des ans, à la recherche de toute indication de divergence du rotor principal. Il n'en a tout simplement pas trouvé dans l'enveloppe de fonctionnement normale des hélicoptères, ce qu'il considère comme une preuve solide que le cognement du mât est vraiment un problème de pilotage du pilote.

Au lieu de rechercher des causes hypothétiques inconnues de cognement de mât, il a déclaré que la société concentrait ses efforts sur les causes connues, à savoir le vol délibéré ou par inadvertance dans des conditions de faible G. "Notre position a toujours été d'éviter la sensation d'apesanteur dans l'hélicoptère", a-t-il déclaré. (Une exception à cela est la sensation "d'apesanteur" lors de l'entrée en autorotation, qui n'est pas associée au cognement du mât, malgré une idée fausse commune selon laquelle c'est le cas.)

Dans son rapport sur l'accident du Kaweka R66, le TAIC a constaté qu'au moment de l'accident, les manuels de vol des hélicoptères Robinson n'avertissaient pas adéquatement les pilotes des dangers associés aux turbulences. En réponse, la compagnie a ajouté un nouvel avis de "mise en garde" à la section des procédures normales des manuels de vol R44 et R66, conseillant aux pilotes de réduire la puissance et d'utiliser une vitesse de croisière plus lente que la normale si des turbulences sont attendues. La société a également révisé son avis de sécurité concernant le vol dans des vents violents ou des turbulences pour souligner que les hélicoptères sont plus sensibles aux turbulences à faible poids, et conseillant aux pilotes de "réduire la vitesse et de faire preuve de prudence lorsqu'ils volent en solo ou légèrement chargés".

Pendant ce temps, l'Autorité de l'aviation civile (CAA) de Nouvelle-Zélande a pris des mesures pour renforcer ses exigences de formation pour les pilotes d'hélicoptères Robinson. Bien que la CAA ait adopté de nouvelles exigences en matière de formation en 1995, elles n'ont jamais été aussi strictes que les dispositions de la SFAR 73 et elles n'ont pas été appliquées de manière cohérente. À compter du 1er juillet 2016, la CAA a adopté davantage d'exigences de la SFAR 73, telles que l'exigence selon laquelle les étudiants reçoivent 20 heures d'instruction de vol en double commande avant de voler en solo dans le R22 ou le R44. La CAA a également précisé qui peut dispenser une formation de sensibilisation à la sécurité Robinson et comment cette formation doit être dispensée.

Notamment, la CAA a également exigé que "la formation sur les risques à faible G ne doit pas être démontrée ou pratiquée en vol". Robinson a soumis au TAIC, et Kurt Robinson m'a réitéré, la conviction de l'entreprise que le taux élevé d'accidents de cognement de mât en Nouvelle-Zélande est lié au fait que les instructeurs là-bas ont continué à démontrer un faible G à leurs élèves, alors que de telles démonstrations ont longtemps été interdites dans le reste du monde. Outre le fait que certains accidents de mât se sont produits lors de démonstrations à faible G, Robinson a suggéré que de telles démonstrations pourraient engendrer "un faux sentiment de sécurité" chez le pilote car elles ne reproduisent pas avec précision un roulis soudain à faible G. Comme l'a expliqué le TAIC, "en fait, si cela se produit, le roulis est très rapide, ne laissant au pilote, quelle que soit son expérience, pratiquement pas le temps de réagir avant qu'une bosse de mât ne se produise".

Parce qu'il a été impossible de démontrer en toute sécurité ce type de roulis réaliste à faible G en vol - y compris lors des essais en vol de certification - il a également été impossible de dire dans quelles conditions un pilote moyen pourrait s'attendre à s'en remettre. Et cela a conduit à des opinions divergentes sur la technique de récupération la meilleure et la plus efficace.

La technique officiellement approuvée par Robinson est la même que celle qui m'a été enseignée lors de ma propre formation en vol : "d'abord le cyclique arrière pour recharger le disque du rotor, et ensuite seulement le cyclique gauche pour corriger le roulis." Cependant, l'avis de sécurité 11 de Robinson met en garde contre une application trop brusque du cyclique arrière lors de la récupération d'une condition de faible G, expliquant que la réaction de couple du rotor principal qui en résulte, combinée à la poussée du rotor de queue, peut également conduire à un rapide roulis à droite. L'avis de sécurité appelle à un "cycle arrière doux", mais cela peut être difficile à évaluer pour un pilote en cas d'urgence, surtout sans pratique préalable.

L'instructeur de vol Robinson de haut niveau Simon Spencer-Bower, propriétaire de Wanaka Helicopters en Nouvelle-Zélande, a récemment plaidé en faveur d'une technique alternative de récupération à faible G: application coordonnée du collectif bas, du cyclique arrière et de la pédale droite (comme dans une manœuvre d'arrêt rapide) qui réduira la poussée du rotor de queue qui contribue au bon roulis et rechargera le disque du rotor en même temps. "Je considère que les démonstrations à faible G augmenteraient la prise de conscience des dangers du roulis à faible G et montreraient à quel point il est important de réduire la puissance, et il est triste qu'il soit désormais interdit de les démontrer", a déclaré Spencer-Bower. (Kurt Robinson m'a dit que la société "a toujours pensé qu'il était utile d'abaisser le collectif", mais souhaite mettre l'accent sur le cyclique arrière car il traite directement de la charge à faible G. Notez que certains pilotes ont interprété à tort "recharger le disque du rotor" comme signifiant qu'ils devraient augmenter le collectif, ce qui ne fera qu'aggraver la situation.)

Une modélisation plus poussée du phénomène de cognement de mât pourrait fournir des preuves solides des mérites relatifs de ces diverses techniques de récupération, conduisant à un guidage meilleur et plus clair pour tous les pilotes d'hélicoptère. La validation du comportement du rotor principal en dehors du domaine de vol établi pourrait également permettre une formation réaliste sur simulateur aux conditions de faible G. Même si l'on prétend que les démonstrations à faible G en vol donnent un faux sentiment de sécurité, je ne suis pas sûr que ma propre formation m'ait donné une meilleure appréciation de la réalité d'un roulis à faible G. Une démonstration de simulateur viscéral aurait probablement fait plus pour moi qu'une douzaine de visionnements répétés de Mast Bumping: Causes and Prevention.

Malgré tout ce que nous pourrions apprendre d'autres recherches, il y a une chose que nous ne saurons jamais : ce qui s'est réellement passé dans les cockpits de ces hélicoptères qui se sont brisés en vol. Lorsque la victime d'une telle rupture inexpliquée est simplement le "pilote" anonyme dans un rapport d'accident, il est facile de l'imaginer faisant quelque chose d'imprudent ou non autorisé ; quelque chose que "vous, en tant que pilote, pouvez empêcher par la façon dont vous manipulez l'avion". Lorsque la victime est un ami, cependant, cette hypothèse devient beaucoup plus difficile.

En août de cette année, plusieurs mois après que j'ai commencé à faire des recherches sur le cognement de mât, le TAIC de Nouvelle-Zélande a publié son rapport d'enquête sur la rupture en vol du Robinson R44 de février 2015 qui a tué l'instructeur de vol Stephen Combe et son élève, James Patterson-Gardner. J'ai rencontré Combe en 2008, lorsque j'ai volé avec lui pour un reportage sur l'entraînement au vol en montagne en Nouvelle-Zélande. Comme ses anciens élèves qui ont été interrogés pour l'enquête, j'avais trouvé qu'il était "un instructeur et un pilote très minutieux et professionnel" qui avait "une bonne empathie avec ses élèves". Au moment de l'accident, il avait accumulé environ 4 500 heures de vol en hélicoptère, dont plus de 2 400 heures de vol en montagne et près de 1 400 heures d'instruction au vol.

Les enquêteurs ont initialement soupçonné que l'accident aurait pu être le résultat d'une défaillance par fatigue des pales du rotor principal, et ils ont émis une consigne de navigabilité qui a mis à la terre les R44 équipés d'un certain modèle de pales de rotor. Cependant, l'échouement a été levé après qu'un métallurgiste ait déterminé que la rupture de la lame dans l'accident était due à l'impact et non à la fatigue. Les enquêteurs ont découvert que le cognement du mât avait déclenché la désintégration en vol de l'hélicoptère, mais ils n'ont pas été en mesure de dire ce qui avait causé le cognement du mât. Ils n'ont trouvé aucun défaut ou panne mécanique qui aurait pu contribuer à l'accident et ont conclu qu'il était peu probable que l'hélicoptère ait connu un faible régime du rotor principal.

Alors, qu'est-ce-qu'il s'est passé? L'accident s'est produit alors que l'avion survolait un terrain montagneux à une vitesse relativement élevée vers l'avant, estimée à environ 102 nœuds. Bien que le temps ait été généralement calme, les enquêteurs ont estimé qu'il était "à peu près aussi probable qu'improbable" que l'avion ait heurté une poche de turbulence légère à modérée, et "à peu près aussi probable qu'improbable" que l'élève ait été aux commandes au moment de l'événement. Combe avait utilisé son téléphone portable à un moment antérieur du vol, il est donc possible qu'il ait été distrait, ou qu'il ait simplement baissé sa garde, lorsque son élève a fait une commande brusque ou incorrecte. Mais c'est de la spéculation. Comme tant d'autres accidents similaires, celui-ci s'est produit pour des "raisons indéterminées".

"L'incertitude autour des circonstances de cet accident n'est pas unique", a déclaré le TAIC. "Il y a eu de nombreux autres accidents mortels de choc de mât impliquant des hélicoptères Robinson en Nouvelle-Zélande et dans le monde qui sont restés largement inexpliqués."

Il y a vingt ans, l'industrie de l'hélicoptère devait considérer cette incertitude comme une évidence. Des enregistreurs de voix et de données de vol existaient dans le cockpit, mais ils étaient strictement destinés aux aéronefs de la catégorie transport, car ils étaient beaucoup trop lourds et encombrants pour être installés sur un hélicoptère aussi petit qu'un Robinson.

Aujourd'hui, ce n'est plus le cas. Comme l'a souligné le TAIC, des enregistreurs vidéo et de données de vol légers et abordables sont maintenant facilement disponibles et sont installés en tant qu'équipement standard dans certains hélicoptères plus petits. L'adoption généralisée de ces dispositifs pourrait enfin résoudre le mystère du cognement de mât, supplantant les théories et les spéculations par des preuves réelles.

"Il est difficile d'identifier les leçons d'un accident et de faire des recommandations significatives pour prévenir des accidents similaires si les causes sous-jacentes ne peuvent être déterminées", a conclu le TAIC. "Il s'agit d'un grave problème de sécurité auquel l'industrie devra s'attaquer."