Un des pièges du vol en hiver — Le voile blanc

Article de Francis Bélanger et de Denis Veilleux, par dans l'édition novembre-décembre 1998 de « La Brousse » repris avec permission.

À l'approche de la saison hivernale, il est recommandé de revoir certains aspects particuliers que nous procure la saison blanche. Entre autres, il est judicieux de revoir le manuel d'opérations de votre appareil, de vérifier l'équipement qui doit se trouver à bord de votre appareil pour vos envolées hivernales et de réfléchir aux particularités météorologiques du vol en hiver. Au-delà de la neige et du froid, l'hiver offre quantité de nouveaux phénomènes avec lesquels nous devons composer. L'un de ces phénomènes est celui du voile blanc. Nous porterons notre attention sur ce dernier puisqu'il comporte de grands risques pour la sécurité d'un vol.

Définition

A.I.P. section AIR 2.12.7

« Un phénomène optique atmosphérique des régions polaires qui fait que l'observateur semble enveloppé dans une lueur blanchâtre uniforme. On ne peut discerner l'horizon, ni les ombres, ni les nuages; on perd le sens de la profondeur et de l'orientation et on ne peut voir que les objets très sombres situés tout près. Le voile blanc se produit si la couche de neige au sol est intacte et le ciel au-dessus est uniformément couvert lorsque, grâce à l'effet de clarté de la neige, la lumière venant du ciel est à peu près égale à celle que vient de la surface de la neige... »

En termes plus simples, le phénomène se produit lorsque vous êtes en présence d'une grande surface plane et que le ciel couvert se confond avec le terrain. Vous avez alors l'impression d'être à l'intérieur d'un bol de lait ou d'une balle de ping-pong. Il est impossible de discerner l'horizon et la distance du sol. Le pilote en régime VFR perd alors tous les éléments essentiels pour continuer son envolée en toute sécurité et ce, même si la visibilité demeure adéquate et que le plafond est haut.

Le phénomène peut se produire ou être amplifié par le brouillard (BR), la poudrerie (BLSN) ou les précipitations de petits cristaux de glace/neige (IC). (Voir le tableau des codes météorologiques à la section MET de votre A.I.P.)

Les risques

Voici un extrait d'un rapport d'accident du BST :

« Le pilote du C-185 est parti dans des conditions de vol à vue (en régime VFR) et il est monté jusqu'à 400 pieds/sol. Cinq milles plus loin, il s'est retrouvé dans des conditions de voile blanc au-dessus d'un lac. Ses instruments indiquaient un virage à gauche en descente. Il ne s'y est pas fié, car il n'a pas senti le virage. Quand il s'est aperçu que les instruments ne mentaient pas, il était trop tard. L'avion a heurté Ia glace, et l'aile gauche a été cisaillée. Heureusement, une fois tous les morceaux immobilisés, le pilote indemne a pu s'éloigner en marchant. »

Si vous vous retrouviez dans ce genre de conditions lorsqu'en régime VFR, vous risqueriez de souffrir de désorientation spatiale par manque de repères visuels. Comme vous n'êtes plus en mesure de voir l'horizon, il est possible que vous entriez dans un virage sans vous en apercevoir. Le virage peut se transformer en spirale et un impact avec te sol serait la conclusion du pire scénario. Si vous ne perdez pas le contrôle de votre appareil, il est possible que vous deveniez un cas de plus au tableau des impacts avec la surface sans perte de contrôle (CFIT). Comme il est impossible d'établir visuellement votre altitude, une descente à taux faible pourrait ne pas être décelée avant que l'impact ne se produise. Le meilleur des scénarios serait de vous en sortir avec une expérience de plus à votre bagage de pilote sans avoir tordu de métal.

Prévention et préparation

Comme nous n'avons aucun contrôle sur ce genre de phénomène, les seules façons de réduire les risques du voile blanc sont les suivantes :

1. L'éviter.
2. Le reconnaître.
3. Faire confiance à ses instruments.

Éviter te voile blanc n'est pas chose facile, surtout si vous volez dans tes régions au-dessus de la ligne des arbres (cette région nordique sans arbre qu'on appelle toundra). Dans ce cas, les conditions météorologiques dans lesquelles vous accepterez de voler seront un facteur déterminant. Par temps complètement couvert, dans les régions du Grand Nord, il n'est pas facile de voter en régime VFR. Sans tenir compte de la possibilité de demeurer au sol, une envolée en régime IFR serait votre meilleur moyen de minimiser les risques associés au voile blanc. Malheureusement, ce n'est pas toujours possible. Avant de décider de partir, il vaudrait mieux analyser les exposés et les prévisions météorologiques. Méfiez-vous des plafonds couverts, des précipitations même légères et des vents supérieurs à quinze (15) noeuds. Le vent favorise le développement de la poudrerie (BLSN) en altitude s'il est associée à de la turbulence mécanique ou une masse d'air instable. Les cristaux de glace ou la neige légère sont alors soulevés en altitude et réduisent la visibilité horizontale produisant ainsi un voile blanc. Notez que les prévisions régionales (FA) n'affichent que les vents qui excéderont vingts (20) noeuds.

Si vous évoluez dans les régions plus au sud, sous la ligne des arbres, vous devez vous méfiez des mêmes facteurs que si vous planifiez survoler de grandes étendues comme des plans d'eaux gelées. Pour éviter le voile blanc, il est facile de modifier sa route pour toujours garder dans son champ de vision la cime des arbres, une chaîne d'îles, une route, une voie ferrée ou une ligne de transmission électrique. Ces objets vous aideront à conserver suffisamment de repères visuels pour déterminer l'assiette de votre appareil et percevoir la profondeur.

Une étude minutieuse de la route proposée vous aidera à déterminer le genre de terrain et les obstacles que vous survolerez. Il sera possible d'identifier les endroits où le phénomène du voile blanc serait propice et de modifier votre route pour éviter les zones que vous croyez à risque. Le sacrifice d'un peu de temps et de carburant sont vraiment des offrandes minimes pour vous assurer une envolée en toute sécurité.

Malgré toutes les précautions du monde avant votre envolée, et même si vous demeurez attentif pendant le vol, il est possible que vous soyez confrontés à des conditions de voile blanc. La constatation du phénomène pourrait se manifester par différents signes selon votre expérience et la phase du vol. Désorientation (voir A.I.P. section AIR 3.9), perte du sens de l'équilibre, nausées et impression d'être entré dans une enveloppe toute blanche sont toutes des sensations possibles. Il est fort probable aussi que vous n'éprouveriez aucune sensation et c'est là que le plus grand danger vous guette. Si vous êtes qualifié pour le vol en VFR seulement et que vous consultez brièvement vos instruments, il est possible que vous ayez la même réaction que le pilote cité en exemple ci-dessus. Comme votre vision et votre centre d'équilibre ne vous fournissent plus d'indices précis, vous aurez tendance à ne pas croire ce que vous communiquent vos instruments. C'est une réaction normale puisque vos compétences de pilote reposent principalement sur le vol à vue et la « sensation du siège ». En anglais, on dit : « Flying by the seat of your pants ». Si vous vous retrouveriez dans un tel piège, que devriez-vous faire alors?

Nos recommandations

Peu importe la situation à laquelle vous faites face, il importe de toujours garder votre sang-froid. D'abord, il est primordial d'accepter de faire appel à vos instruments pour vous dépanner, même s'ils semblent incorrects. Je présume ici qu'ils étaient en bon état de fonctionnement au départ et que vous n'avez pas la possibilité de passer en régime de vol IFR. Voici comment procéder :

1. Consultez l'indicateur d'assiette — Tenez tes ailes parallèles au sot et maintenez un vol en palier.
2. Notez l'altitude — Assurez-vous de vous établir à une altitude suffisante pour franchir les obstacles sans danger.
3. Vérifiez votre cap — Maintenez un cap qui vous conduira vers un relief ou un terrain présentant des objets que vous pourrez distinguer.

Faire un demi-tour pourrait être une possibilité, mais je ne la recommande que si les conditions météorologiques semblent se détériorer au point de compromettre votre envolée en régime VFR. Une telle manoeuvre implique un virage à 180 degrés sans référence visuelle, c'est-à-dire en régime de vol aux instruments! êtes-vous en mesure d'effectuer ce genre de manoeuvre? Chaque cas est unique. Vous seul pourrez peser les risques et décider du meilleur moyen pour rétablir un régime de vol confortable et en toute sécurité.

Le phénomène du voile blanc est bien réel et il a déjoué plus d'un pilote par le passé. Peu importe le type de train d'atterrissage de votre appareil et les régions où vous volez, ce phénomène peut vous surprendre. Une bonne dose de prévention constituera votre atout principal pour éviter le voile blanc alors que les conditions météorologiques et le terrain seront les deux facteurs à analyser. Si par malchance vous êtes confrontés à ce phénomène, alors gardez votre calme et exécutez un minimum de manoeuvres. S'il s'avère nécessaire de manoeuvrer, faites-le doucement. Les changements d'assiette devraient être de l'ordre de trois degrés. Quant aux inclinaisons pour les virages, de 10 à 15 degrés suffiront.

Comme l'hiver peut mettre vos compétences en pilotage à rude épreuve, il serait sage de vous imposer une préparation rigoureuse. Nous vous proposons de prendre quelques heures de votre temps pour aller vous exercer au vol aux instruments en double commandes. Le vol aux instruments est une compétence qui s'érode avec le temps. Si vous n'avez pas fait ce genre de manoeuvre depuis plus d'un an, vous êtes probablement un peu rouillé! Rappelez-vous que plus vous avez d'outils en bon état dans votre coffre de compétences de pilote, plus vous êtes prêt à affronter les défis associés au pilotage de votre appareil.

Sur ce, bon vol et joyeuses fêtes!

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Accident mortel près de St. Andrews (Manitoba)

Le Bureau de la sécurité des transports du Canada (BST) poursuit son enquête sur l'accident d'aviation mortel survenu le 11 juillet 1999 près de St. Andrews (Manitoba). Ce texte est extrait du communiqué de presse A 15/99 du BST.

Le jour de l'accident, quelques aéronefs privés effectuaient des vols de familiarisation dans les environs de Birds Hill Park (Manitoba).

Ils transportaient des guides et des cheftaines qui participaient à un jamboree non loin de là. Un des aéronefs utilisés pour les vols, un avion privé Mooney M20F, a décollé de l'aéroport de St. Andrews vers 11 h 20, heure avancée du Centre (HAC), avec un pilote et trois cheftaines à son bord.

Peu après le décollage, des témoins ont vu l'avion se mettre en roulis à gauche avant de se mettre en vrille. L'avion s'est écrasé dans un quartier résidentiel, à 75 pieds environ d'une maison. Le pilote et deux des passagères ont été tués sur le coup; la troisième passagère est morte pendant qu'on la transportait à l'hôpital.

Des enquêteurs du BST se sont rendus sur les lieux et ont fait transporter l'épave de l'avion dans un hangar situé à l'aéroport de St. Andrews pour un examen poussé. On a trouvé de l'eau dans plusieurs zones du circuit carburant de l'avion. De la corrosion a été décelée dans la pompe carburant entraînée par le moteur et dans le filtre à carburant. On n'a pas déterminé l'importance de la présence d'eau et de corrosion. On procède à un examen minutieux des autres composants du circuit carburant de l'avion. L'examen des commandes de vol de l'avion n'a révélé aucune anomalie.

Le moteur a été retiré de l'avion et transporté aux installations du bureau de Winnipeg du BST pour un examen poussé. En raison des dommages au moteur causés par l'impact, il a été impossible de faire un essai de fonctionnement continu; toutefois, un examen complet du moteur et de ses composants n'a révélé aucun dommage antérieur à l'impact.

L'avion était équipé d'un avertisseur de décrochage conçu pour se déclencher si l'avion était sur le point de faire un décrochage aérodynamique. Le klaxon de l'avertisseur de décrochage a été retiré de l'avion et a fait l'objet d'une vérification aux installations régionales du BST. Lors de la vérification, le klaxon a produit un son régulier qui ressemblait au bruit enregistré par la tour de St. Andrews lors de la dernière communication radio du pilote. Le dernier message radio enregistré est une communication entre l'avion et la tour de St. Andrews. L'enregistrement a été envoyé au Laboratoire technique du BST à Ottawa pour une analyse plus poussée.

Les enregistrements radar du contrôle de la circulation aérienne (ATC) ont été examinés. L'avion était équipé d'un transpondeur, et les données du transpondeur de l'avion ont été enregistrées par le radar de l'ATC. Les données enregistrées révèlent que l'avion est monté à 1100 pieds-mer, soit 340 pieds au-dessus du sol, environ 45 secondes après le décollage et que la radiobalise de repérage d'urgence (ELT) de l'avion s'est déclenchée une dizaine de secondes plus tard.

Le BST publiera son rapport final sur cet accident à la fin de son enquête.

Essai — La spirale de John Kennedy causée par une mauvaise conception?

par Stanley N. Roscoe, Ph.D., réimpression autorisée par Aéro Innovation, Inc., Montréal (Québec).

Indicateurs d'assiette : qu'est-ce qui bouge?

Les trois modes d'affichage indiquent chacun un virage vers la droite. L'indicateur de gauche a pivoté dans le sens contraire des aiguilles d'une montre. L'indicateur du milieu a pivoté dans le sens des aiguilles d'une montre. Dans l'indicateur de droite, l'horizon est semblable à celui de gauche, mais en plus, le symbole d'avion a pivoté dans le sens des aiguilles d'une montre par la commande d'ailerons du pilote, indiquant que l'avion va pivoter davantage vers la droite. L'instrument représenté à gauche est l'instrument standard installé dans les avions modernes, y compris l'appareil de John Kennedy, le Piper Saratoga II. Avec l'indicateur de droite, le pilote maintient les ailes de niveau en alignant tout simplement le symbole d'avion sur l'horizon, ce qui est une réaction instinctive.

Les résultats des expériences menées à la University of Illinois il y a 45 ans appuient la conclusion selon laquelle John Kennedy Jr. a été désorienté après avoir perdu l'horizon de vue dans des conditions de visibilité réduite. Il est fort probable que Kennedy ait terminé sa course dans une « spirale de la mort », comme disent les pilotes. Lors de ces expériences, le même résultat se produisait chez 19 des 20 pilotes lorsqu'ils perdaient de vue l'horizon. Ces pilotes avaient une formation semblable à celle de Kennedy (Bryan, Stonecipher, & Aron, 1954).

Des expériences subséquentes à la même université ont démontré qu'un simple ajout à l'instrument conventionnel appelé « horizon artificiel », sur le tableau de bord, peut éliminer presque totalement ce genre d'accident, qui tue des centaines de personnes chaque année dans l'aviation générale et qui peut également survenir dans l'aviation commerciale (Roscoe, 1997). Avant que le milieu aéronautique ne corrige cette situation, il faut que les médias la dénoncent, que le gouvernement la prenne au sérieux et qu'une personne célèbre en soit victime.

Dans des conditions de visibilité réduite, les pilotes inexpérimentés sont entraînés dans une spirale de la mort pour plusieurs raisons, dont voici la plus fréquente : pendant que le pilote cherche des lumières au sol ou d'autres points de repère visuels, l'avion s'incline lentement. Comme l'horizon n'est pas visible, le pilote remarque, sur l'horizon artificiel du tableau de bord, que la barre d'horizon est inclinée. Sa réaction instinctive est de remettre la barre d'horizon à niveau, ce qui a pour effet d'incliner l'avion encore davantage. Cette manoeuvre est appelée « inversion de commande d'horizon ».

Plus l'inclinaison du virage est prononcée, plus le nez de l'avion s'abaisse et fait perdre de l'altitude. En tentant de maintenir l'altitude, le pilote tire sur la commande, ce qui resserre le virage et accentue la spirale. Le pilote est alors désorienté et ne contrôle plus son appareil. Cette suite d'événements survient généralement très rapidement, et l'écrasement qui en résulte est invariablement attribué à l'erreur humaine. Il est évident que le pilote a commis une erreur, mais sa cause n'est jamais déterminée, et on ne rapporte jamais de cause probable.

L'expression « erreur humaine » est employée à tort lorsque des erreurs de ce genre peuvent être évitées en modifiant le matériel selon une méthode dont l'efficacité a été démontrée. Dans le cas des commandes d'assiette, il suffit de manipuler les ailerons de façon à faire virer le symbole d'avion placé au centre de l'horizon artificiel qui répond directement à cette commande. Le pilote n'a plus qu'à aligner le symbole d'avion sur la barre d'horizon déplacée et à maintenir cet alignement jusqu'à ce que l'appareil réel et la barre d'horizon artificiel, en pivotant dans des directions contraires, reviennent à la position d'ailes horizontales.

Par exemple : si l'avion réel pivote vers la droite, la barre d'horizon artificiel, elle, pivote vers la gauche. Le pilote s'en aperçoit et ajuste les ailerons vers la gauche pour aligner le petit symbole d'avion sur la barre d'horizon, ce qui force l'avion réel à reprendre la position d'ailes horizontales. Pendant ce temps, le pilote relâche l'aileron gauche pour maintenir l'alignement jusqu'à ce que les ailerons soient neutres lorsque les ailes reviennent au même niveau. L'appareil vole à nouveau tout droit.

Stanley N. Roscoe, Ph.D., pilote de la deuxième guerre mondiale, est professeur émérite de psychologie industrielle en aviation, d'ingénierie de l'aéronautique et de l'aérospatiale à la University of Illinois à Urbana-Champaign; professeur émérite de psychologie à la New Mexico State University; ancien directeur du Département d'affichage des données de vol à la Hughes Aircraft Company; président de ILLIANA Aviation Sciences Limited de McKinleyville en Californie et de Las Cruces au Nouveau-Mexique; et vice-président principal de la firme d'ergonomie de l'aviation Aero Innovation, Inc. À Montréal (Québec). Pour plus de détails à ce sujet, consultez le site Web : http://www.aero.ca/f_main.html