Les "Boites noires"

Figure 1 : Panel de CVR utilisé par le laboratoire pour l’entrainement de ses enquêteurs spécialisés - de gauche à droite :
Fairchild A100 (bandes magnétiques) , Fairchild A100A (bandes magnétiques), combiné Honeywell 980-6021 (solid-state) et L3-Com FA2100-1020 (solid-state)

Plus connus sous l’appellation de « boîtes noires », les enregistreurs de vol sont des équipements réglementaires obligatoires sur les avions de transport public, les jets d’affaires et les gros hélicoptères.

Compte tenu de la complexité des aéronefs et de l’extraordinaire diversité des situations qui peuvent être rencontrées en exploitation, ils constituent un outil privilégié pour la détermination et l’explication des circonstances et des causes d’un accident ou d’un incident d’aviation civile. D’autres sources de données sont également exploitées. Les données issues des enregistreurs de vol complètent avantageusement les informations recueillis sur le site d’accident, celles obtenues auprès de la compagnie aérienne et des services du contrôle aérien, et enfin celles contenues dans certains équipements embarqués.

Au BEA, la lecture et l’exploitation du contenu des enregistreurs de vol sont effectuées par les enquêteurs spécialisés du département technique au sein du pôle Enregistreurs et Systèmes Avioniques.

Figure 2 : L3Harris FA5001-FA5011 (combi solid-state) monté notamment sur les hélicoptères lourds des hélicoptères Airbus.

Le département technique participe aux activités conduites sur le plan international (OACI, EUROCAE, EASA) pour établir la règlementation et les spécifications techniques applicables aux moyens de demain, comme les enregistreurs vidéo, la transmission de données de vol par liaison satellitaires ou les enregistreurs éjectables.

Les enregistreurs règlementaires

Il y a actuellement trois types d’enregistreurs règlementaires :

• Le CVR (Cockpit Voice Recorder – enregistreur phonique) enregistre au minimum les 2 dernières heures de l’environnement acoustique du poste de pilotage (tous les échanges entre les pilotes ou avec les contrôleurs ainsi que les bruits et les alarmes sonores). A très courte échéance, la plupart des appareils de transport public seront équipés d’enregistreur phonique d’une capacité d’enregistrement minimale de vingt-cinq heures.
   
• Le FDR (Flight Data Recorder – enregistreur de paramètres) enregistre sur plus de vingt-cinq heures les valeurs des paramètres de vol les plus significatifs du comportement de l’aéronef (vitesse, altitude, fonctionnement des moteurs, pilote automatique, position des gouvernes, commandes de vol…). Le nombre de paramètres et d’informations enregistrées par seconde varie de quelques dizaines à plusieurs milliers, selon le type de l’avion et de la technologie des équipements embarqués.
   
• Le CVFDR (Cockpit Voice and Flight Data Recorder) c’est un enregistreur nommé aussi COMBI ; comme son nom l’indique il assure à la fois l’enregistrement des informations de paramètres de vol, les conversations dans le poste de pilotage et les échanges entre le cockpit et la cabine, et enfin l’enregistrement des ordres de contrôle alphanumérique (ordres transmis par les contrôleurs par liaison numérique sans échange verbal sur la radio). L’installation de deux enregistreurs combinés, l’un placé sous le cockpit et l’autre dans la queue de l’appareil, est de plus en plus fréquent sur les avions de dernière génération.

Note : des solutions de transmission satellitaires ont vu le jour et sont en cours d’évaluation.

Les « boîtes noires » sont conçues pour que les données qu’elles contiennent soient préservées quelles que soient les contraintes subies. Ainsi un impact à plus de 3400 g, une exposition à une température de 1100°C durant une heure ou à 260°C pendant 10 heures ne doivent pas altérer les données enregistrées. Les boites noires doivent aussi résister à une immersion de 30 jours à une profondeur de 6000 m.

Les enregistreurs de vol subissent des endommagements extérieurs souvent très impressionnants, mais les cas de perte partielle ou totale des données sont extrêmement rares.

Figure 3 : Honeywell 980-6022 (A320 - AP-BJB – Islamabad 2010)

De nos jours la grande majorité des enregistreurs de vol enregistre leurs données sur des composants à mémoires. Cette technologie d’enregistreurs est appelée « Solid State ».

Il subsiste toutefois des boites noires qui enregistrent leurs signaux sur des bandes magnétiques (en boucle ou bande sans fin) mais cette technologie dite « magnétique » disparait progressivement pour satisfaire aux nouvelles exigences règlementaires internationales.

Les enregistreurs de vol de nouvelle génération profitent des nouvelles technologies de composants à mémoire. Ces nouveaux supports numériques permettent d’enregistrer une quantité considérable de données (paramètres de vol, audio, vidéo, …) sur un support unique de grande capacité, aux dimensions très réduites.

Figure 4 : Carte mémoire d’enregistreur L3Harris de nouvelle génération

Localisation des enregistreurs immergés

Une balise acoustique est solidaire du boitier protégé qui contient les données enregistrées. Elle s’active dès que l’enregistreur se trouve immergé ; son signal émis toutes les secondes durant 90 jours se propage dans l’environnement marin à une distance moyenne de 4 km. La détection de ce signal à partir de récepteurs sonar dédiés permet de déterminer la zone de présence de l’épave au fond de l’eau, et plus précisément de localiser puis récupérer le ou les enregistreurs de vol. 

Figure 5 : FDR – Universal FDR145

La règlementation internationale préconise depuis peu l’installation d’une balise acoustique fixée sur le fuselage des avions opérant les vols transocéaniques. Ses caractéristiques acoustiques diffèrent de celle des balises des enregistreurs. Elle a pour vocation la localisation accoustique rapide de l'épave.