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Collision en vol de CONSTANCE
Les données de l’enregistreur de paramètres de vol
Enseignements à tirer

Cette collision en vol du 1er juillet 2002 au-dessus du lac de Constance entre un B 757 Cargo de DHL et un TU 154 de Bashkirian Airlines a pu faire l’objet d’une enquête précise, car les enregistreurs de vol ont été retrouvés intacts. Il apparaît donc des éléments objectifs intéressants sur cet accident.

• Il n’y avait pas de problème technique sur les deux avions lors de la collision.

• Les deux systèmes anticollision (TCAS) étaient identiques, de marque Honeywell 2000 et leur fonctionnement correct.

• La collision est survenue à 35.000 pieds, avec des caps de 004° pour le B757 et de 274° pour le TU144, c’est à dire un cap de convergence de 90°.

• Les enregistrements suggèrent que peu de secondes avant l’impact, les deux équipages avaient détecté l’autre avion et réagissaient pour éviter la collision par la manœuvre appropriée.

La séquence des événements :

23 :34 :42 hrs : les TCAS (Trafic Collision Avoidance System) des deux avions indiquent un conflit potentiel, car ils sont en caps convergents à la même altitude de 36.000 pieds (Niveau de vol 360).

23 :34 :49 hrs: Zurich Control demande au TU 144 de descendre rapidement (expedite) au niveau de vol 350 (35.000 pieds) et l’avise d’un conflit avec un autre avion. Pas de réponse à cette instruction.

23 :34 :56 hrs: Les équipages des deux avions reçoivent de leur TCAS un ordre d’action immédiat pour éviter la collision (Resolution advisory). Le Boeing reçoit un ordre de descente et le TU 144 un ordre à monter.
L’équipage du Boeing réagit immédiatement. Le TU 144 reste au niveau de vol 360. Ses pilotes sont sans doute en train de s’interroger sur la conduite à suivre : suivre le TCAS et monter ou bien descendre pour obéir au contrôle sol ?

23 :35 :03 hrs : Zurich Control ne possède pas l’information sur l’instruction donnée par les TCAS des deux avions, qui n’est techniquement pas répercutée au sol. Non informée de l’ordre de monter donnée par le TCAS du TU 144, Zurich Control réitère son instruction au TU 144 de descendre au niveau de vol 350. L’équipage russe accuse réception de cette instruction et commence sa descente vers le niveau de vol 350. Le radar au sol l’informe que l’autre avion est à ses deux heures.

23 :35 :10 hrs : l’équipage du Boeing reçoit un ordre de son TCAS d’augmenter son taux de descente (Increase descent). Cette instruction du TCAS est logique car ce système s’aperçoit que le TU 144 est aussi en descente, comme le Boeing, et il cherche à les séparer.

23 :35 :19 hrs : l’équipage du Boeing informe le Contrôle qu’ils sont en descente en fonction des données de leur TCAS.

23 :35 :24 hrs : l’équipage du TU 144 reçoit de son TCAS l’instruction d’augmenter le taux de montée (Increase climb). Même logique d’évitement que celle du Boeing, mais qui doit troubler profondément l’équipage russe, qui a une information à monter de son TCAS et une à descendre émanant de Zurich Control.

23 :35 :32 hrs : Collision

Quelques commentaires d’ONA

Initialement, les deux avions étaient au niveau de vol 360 et leur convergence imposait une manœuvre d’évitement. Le malheur dans cette affaire a été que deux systèmes sont intervenus pour assurer la manœuvre d’évitement, celui du TCAS et celui du contrôle sol, qui ont créé en définitive une collision que chacun des deux systèmes aurait su éviter, sans l’interférence de l’autre.

La logique du Contrôle de Zurich

L’ordre donné au TU 144 de quitter son niveau de vol identique à celui du Boeing est cohérente, mais trop tardive. Cette instruction est donnée 45 secondes avant la collision, ce qui est un délai anormalement court dans un fonctionnement correct du contrôle aérien. Ce délai a plusieurs causes :

• L’anticipation n’a pas été plus précoce du fait que le système d’alerte anticollision du radar de Zurich (STCA : Short Term Conflict Alert) était en maintenance et donc indisponible. Le contrôleur ne disposait donc pas de l’alerte visuelle et auditive de ce système.

• Le fait que le contrôleur ait été seul a joué un rôle dans le manque de réactivité du Contrôle de Zurich (le deuxième contrôleur s’était absenté, pour prendre un repos). Le seul contrôleur présent avait à surveiller deux fréquences et deux scopes radar ! Sur l’une des fréquences, il était en train de guider un avion en approche sur le terrain de Friedrirchshafen, et sur l’autre, il avait les deux avions en instance de collision. De plus, 20 secondes avant la collision, deux autres avions s’étaient ajoutés à sa charge de travail. Enfin, deux secondes avant l’impact, c’est encore un autre avion qui signalait sa présence par radio !

• Le centre de contrôle voisin de Karlsruhe a perçu l’alerte collision sur son radar à 23 :33 :24 hrs, grâce à son SCTA, qui fonctionnait normalement, c’est à dire 2 minutes avant la collision.. Le contrôleur de Karlsruhe a vainement tenté de contacter Zurich Control par téléphone, car il y avait des travaux en cours sur le système prioritaire. Il essaya vainement également de contacter son collègue de Zurich sur une ligne secondaire.

La logique du système TCAS (Trafic Collision Avoidance System)

L’ensemble TCAS est un système quasi infaillible qui n’a montré aucune anomalie depuis sa mise en service en 1994 aux USA et en 2000 en Europe. Sa capacité de résolution des rsiques de collision est très supérieure aux appréciations qui peuvent être faites par les pilotes ou les contrôleurs aériens.
En cas de danger de collision, les pilotes sont d’abord informés d’un danger, et si celui-ci se précise, ce sont des ordres qui sont donnés aux pilotes, à l’un des avions de monter et à l’autre de descendre. Ces ordres sont transmis par le TCAS aux pilotes par deux moyens :
• Une voix syhthétique : « Climb – Climb » ou « Descent –Descent »
• Sur un cadran du tableau de bord, qui indique en vert la zone ou doit aller l’avion, soit en descente, soit en montée, et en rouge celle à proscrire.
• Aucun ordre d’écart latéral n’est transmis.

Pour les pilotes, il est hors de doute que dans le cas de risque de collision, la doctrine d’emploi va probablement évoluer vers la directive de suivre immédiatement et sans interprétation les instructions des TCAS, car évidemment, l’évitement de la collision implique cette rapidité d’action. Cette manœuvre peut éventuellement aller à l’encontre des instructions du contrôle au sol.

Dans le cas de Constance, il est hors de doute que l’équipage russe a été influencé par les ordres du contrôle sol, contradictoires avec ceux de son TCAS. Prisonniers d’une culture de respect de la hiérarchie, les pilotes russes n’ont pas su s’affranchir des instructions du contrôle, d’autant plus que contrairement à leurs collègues occidentaux, ils n’ont pas confiance dans le TCAS et le coupent lorsqu’ils sont en vol sur leur pays.

Quant à l’équipage du Boeing, il est probable que leur réactivité n’a pas été aussi immédiate que le disent les enquêteurs, car 14 secondes après l’ordre de descente donné par le TCAS, celui-ci leur indique d’augmenter ce taux de descente. Comme la collision a eu lieu à 35.000 pieds, 300m plus bas que l’altitude initiale, cela implique qu’ou bien le Boeing n’avait pas encore atteint cette altitude lors de cette réitération d’ordre, ou bien qu’il s’y était stabilisé.
Alerté par le premier message de son TCAS plus de 30 secondes plus tôt, l’équipage du Boeing était sensibilisé au risque de collision et les pilotes ont certainement entendu l’ordre de Zurich Control donné au TU 144 de descendre au niveau de vol 350. Cette altitude de 35.000 pieds aurait donc dû être analysée comme catastrophique, s’ils y étaient eux-mêmes. Il s’écoule 22 secondes entre l’ordre TCAS d’augmenter le taux de descente et l’instant de la collision, pendant lesquelles l’équipage du Boeing aurait dû abandonner ou croiser en descente très rapide le niveau 350 qui avait été assigné au TU 144 par Zurich Control. Ce délai était largement suffisant pour éviter la collision. Bien entendu, dans ce cas, un pilote expérimenté débraye le pilote automatique et effectue cette manœuvre manuellement, car le pilote automatique a des réactions amorties, pour ne pas bousculer les passagers, ce qui est un problème secondaire dans une situation d’urgence.

Il est dommageable que les informations TCAS ne soient pas connues des contrôleurs au sol qui sont devant leur scope radar. Ils peuvent donc interférer avec le TCAS, soit en confirmant ses ordres, soit en allant à leur encontre, ce qui peut aggraver le risque de collision. C’est ce dernier cas qui s’est passé à Constance et pose de façon aiguë la nécessité de cette information aux contrôleurs des données du TCAS.
Il y aurait bien une solution qui consisterait à transmettre l’information TCAS au radar sol pour qu’elle apparaisse sur le scope du contrôleur, mais ce ne saurait être une panacée. En effet, les information radar sont « rafraîchies » à chaque tour de l’antenne radar, ce qui donne un délai de 6 à 12 secondes, selon les performances des radars. Ce délai est incompatible avec une utilisation rationnelle de l’information TCAS par le contrôleur.

Recommandations de l’Observatoire des Nuisances Aériennes

Objectivement, une collision aérienne est une source évidente de dommages pour les personnes en vol et potentiellement pour celles au sol. ONA est donc dans son rôle en faisant les recommandations suivantes pour contribuer à les éviter:

• Une doctrine claire devrait être établie par l’OACI, (Organisation de l’Aviation Civile Internationale), donnant instruction officielle aux pilotes de suivre sans délai les informations de leurs TCAS pour l’évitement des collisions, notamment quand l’ordre de manœuvre d’évitement (Resolution Advisory) est donné par ce système.

• Dans le cas d’une manœuvre d’évitement, les pilotes sont trop absorbés pour assurer par radio une information rapide du contrôle au sol. Un système automatique lié au TCAS devrait informer par radio les contrôleurs au sol immédiatement, dès qu’un ordre de manœuvre d’évitement est lancé aux pilotes par le système TCAS. Cette information pourrait être complétée par l’information TCAS de quel avion monte et quel autre descend, ce qui permettrait de donner une information rapide aux contrôleurs, en attendant qu’ils voient les effets sur leur scope radar.

• Il y aurait lieu d’étudier si l’information de la manœuvre d’évitement TCAS devrait figurer sur les scopes radar du sol, ce qui peut sembler souhaitable à priori, sous un graphisme à définir.

• Tout comme le TCAS est obligatoire pour tous les avions, le système STCA équivalent pour les radars au sol devrait être en fonctionnement continu dans les centres de contrôle aérien. Dans le cas de maintenance ou de panne, un deuxième système devrait être disponible dans tous les centres de contrôle.

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