Technologies pour la Sécurité du vol des hélicoptères

Technologies pour la Sécurité du vol des hélicoptères
Dominique Tristrant
CTHC
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CTHC
Technologies pour la sécurité du vol des hélicoptères
Objectifs du thème: Identifier des technologies susceptibles d’améliorer la sécurité du vol des hélicoptères pilotés. Projection jusqu’à l’Horizon 2050.
Membres du groupe: Groupe d’experts comportant des pilotes expérimentés et des représentants de l’industrie (Airbus Helicopters, Turbomeca), de la DGAC, de l’ENAC , et de l’ONERA.
Objectifs du groupe: A partir de l’existant (accidentologie, travaux de l’EHEST…) formuler des recommandations sur les technologies à développer et/ou implémenter, dégager des priorités, proposer des actions.
Rapport : Fin Juin 2015
EHEST= European HElicopter Safety Team
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Accidents des hélicoptères aux USA
Statistiques de la FAA
https://www.aea.net/events/rotorcraft/files/Jan2013/FAA_Rotorcraft_Statistics.pdf
4.1
Objectif de l’IHST aux USA : 1.8 en 2016
2001 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 2012
2001 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 2012 _ Accidents _
Accidents mortels
_
Taux d’accidents aux USA pour 100.000 h de vol
FAA = Federal Aviation Administration
IHST = International Helicopter Safety Team
Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
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Taux d’accidents en hélicoptère dans le Monde / 100.000 h de vol
2005
2005
2005
2005
Objectifs: 2011  2016
Monde : 6.5 
1.9
2005
Europe : 6.0  1.4
2005
2005
 Des objectifs très difficilement atteignables !
2005= période 2001‐2005
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Accidentologie des hélicoptères civils en France
Histogramme des accidents - rapports BEA
(tous types d'appareils et de missions)
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
Accidents
20
00
20
01
20
02
20
03
20
04
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07
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08
20
09
20
10
20
11
20
12
20
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Décès
 Pas de tendance perceptible à l’amélioration de la sécurité  Besoin d’une analyse plus approfondie des rapports
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Analyse Onera des rapports du BEA (2000‐2013)
Rapports du BEA sur http://www.bea.aero/fr/ :
Hélicoptères civils (136 accidents répertoriés)
Période analysée: 2000 ‐ 2013
Secours 4
Instruction
26
Transport Commercial 18
Facteurs de causes
Facteurs Humains
Inexpérience, respect procédures
49
Manque d'attention, vigilance
41
Excès de confiance
38
Pb de décision
28
Pb de maîtrise technique ou
de l’environnement
Domaines d’activité
Aviation Générale 45
Travail Aérien 43
Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Limite de puissance
19
Météorologie - Visibilité
18
Vent
17
Autorotation
12
Maintenance
11
Conditions de surface
7
Perte de contrôle en lacet
6
Moteur
5
Vortex
3
6
Exemple : Accident de l’hélicoptère Bell 206 survenu à
Verlinghem (59) le 28 juillet 2004
• Pilote expérimenté (+ 10 000h de vol)
• Vol pour photographies aériennes sur une zone
moyennement urbanisée
• Panne moteur survenant à 1500ft
• Met l’appareil en autorotation (descente)
Consigne majeure de pilotage :
90% < Régime Rotor < 107%
• Recherche visuellement le point de posé
• Identifie tardivement des obstacles sur sa
trajectoire (lignes HT)
• Evitement:Virage serré à faible hauteur …
 Perte de contrôle : crash, destruction de
l’appareil et décès des 2 occupants
Extrait du rapport BEA: f‐qe040728 (l 733‐736)
… et pourtant l’appareil avait survolé de nombreux terrains propices à un atterrissage en autorotation !
Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
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En réponse : Quelles technologies efficaces pourraient être proposées ?
Aide au pilotage pour le vol en autorotation : Automatisme ou IHS pour le maintien des paramètres critiques (NR, Vi)
Aide à la décision : Propose le choix du point de posé, et la trajectoire à suivre pour l’atteindre Utilisation d’une base numérique de terrain et IHS adaptée
Système embarqué : Détection d’obstacles et de câbles
Capteurs, Visuel, Alarme
 Réduction de la charge de travail
 Meilleure conscience de la situation
 Réduction du stress pilote
 Sécurité du vol accrue
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Technologies pour la sécurité du vol ‐ Démarche d’analyse ‐
Analyse des Bases de Données Accidents
EHSAT‐F & ONERA (BEA)
Besoins fonctionnels de technologies
Liste de 34 Fonctions/Technologies candidates
Evaluation Intérêt Opérationnel
• Type d’opération ?
• Pertinence / accidentologie ?
• Niveau de maturité technique ?
• Criticité / Certification ?
• Coûts (ordre de grandeur) ?
 Synthèse et Recommandations générales
 Caractéristiques des Fonctions / Technologies  Besoins en R&D
CTHC
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Fonctions/Technologies pour la sécurité du vol des hélicoptères
Exemples de technologies ‘matures’ à implémenter :
• Alarme sonore bas régime : sur tous type d’appareils
• Indicateur en vol de la puissance courante et des limites de puissances
• HTAWS* : adaptation aux opérations des hélicoptères
• Enregistreurs FDR/CVR* : et Vidéo ?
• HUMS* (avec techniques avancées d’analyse de données) Exemples de technologies à développer :
• Outil de préparation de mission*: Calculateur/afficheur de performances avec prise en compte de : masse, T°, Hp, terrain, vent… Recommandations au décollage/att.
• Système de protection de l’enveloppe de vol ( Vortex , PdC en lacet, limites en couple, limites en NR…), par exemple avec des commandes actives à retour d’effort
• Aide au pilotage en autorotation • Détection d’obstacles et de câbles (OWS)* (câbles de 1cm en temps réel)
• Alerte de proximité rotors et queue / obstacles : par exemple avec son 3D
(*) Technologie « prioritaire » pour EHEST
HUMS = Health and Usage Monitoring Systems
HTAWS = Helicopter Terrain Awarness & Warning System
Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
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Rôle de la technologie sur la sécurité du vol ?
• Bénéfique :
– Améliore la conscience de la situation du pilote
– Allège la charge de travail
– Renforce la formation – Cockpit ‘intelligent’
• … mais une attention est à porter sur :
– IHS inadaptée ou Informations inappropriées
– Surconfiance (‘Snow tire syndrome’)
– Acceptabilité 11
Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Conclusions
CTHC
 Accidentologie  Besoins  Fonctions/Technologies
 Technologies  aides à la sécurité & gestion du vol
 34 Fonctions/Technologies identifiées, ~ 16 principales
 Contraintes & caractéristiques à considérer : économiques, réglementation, maintenance, formation, organisation
 Besoins en R&D  Facteurs Humains jouent un rôle essentiel
 Formations au fil de la ‘carrière du pilote’ ?
 Apparition de nouveaux risques , notamment:
• Automatisation ou Système mal adapté à l’humain
• Les drones ?
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Merci de votre attention
Questions ?
[email protected]
04 90 17 01 35
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Statistiques EASA
Comparaisons avion / hélicoptère
Extraits des rapports EASA
« Annual Safety Review
2012 &2013 »
Travail aérien
Période
Nb accidents
Accidents
mortels
2002-2011
23,9
4,6
2012
35
5
2013
21
3
2002-2011
28,9
5,1
2012
32
8
2013
22
5
Occurrences FEU‐Post Crash
AVIONS
Basse Alt.
Perte de Contrôle
60
0
FEU‐Post Crash
HELICO.
Basse Alt.
Perte de Contrôle
0
60
90
Aviation générale ‐ Masse <2.25t
Période
Nb accidents
Accidents
mortels
2007-2011
486,2
61,8
2012
397
51
2013
378
42
2007-2011
56,2
8,2
2012
37
6
2013
52
9
Occurrences AVIONS
Collision Terrain
FEU‐Post Crash
Perte de Contrôle
400
HELICO.
EASA = European Aviation Safety Agency
Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Panne Mot.
FEU‐Post Crash
Perte de Contrôle
100
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Accidentologie des hélicoptères en Europe
Nb d’accidents mortels dans le Transport Commercial par hélicoptère
Masse > 2,025 t ; période 2004‐2013
Extrait du rapport EASA
« Annual Safety Review 2013 »
2004
2005
EASA
2006
2006
2007
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
non EASA
Statistiques EASA  Plus de tendance à l’amélioration en Europe ni dans le Monde
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Recommandations de l’EHSAT‐F pour la sécurité du vol des hélicoptères
Base de données de l’EHSAT‐F (European Helicopter Safety Analysis Team) :
Rapports d’accidents en France du BEA, du BEAD sur la période 2000‐2010
Groupe de travail : BEA, BEAD, DGAC, et 2 opérateurs
Facteurs de causes d’accident (SPS =Standard Problem Statement)
Quelques Recommandations établies par le groupe :
 Aide à la préparation de mission : outils/check listes et training recurrent
 Détecteur d’obstacles et de câbles : à améliorer et implémenter
 Enregistreurs de données de vol, audio, et vidéo (à bas coût)
… ainsi que :
 Training et Formation : programmes à mettre en place
 Psychologie et F.H / Evaluation des risques / Culture de la sécurité
 Mise en place de SMS : procédures de sécurité de les compagnies
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Fonctions ou Technologies proposées / Causes les + fréquentes
Problématiques associées
Nb de fonctions
Human Factors – Pilot’s Decision
Respect des procédures et règles de vol
Evaluation de ses propres limites et capacités, Prise de décision
4
Ground Duties : Mission Planning
Planification du vol : prise en compte des performances appareil, du terrain, météo…
2
Pilot Situation Awareness : External
Environment Awareness & Visibility
Obstacles, Câbles, Environnement, Visibilité, Conditions météo
8
Inexpérience du pilote
Connaissances insuffisantes
5
Human Factors – Pilot/Aircraft Interface
Erreurs de jugement en perception, distraction, fatigue, manque de vigilance
3
Pilot judgment & actions / Flight Profile
Profil de vol dangereux : altitude, vitesse, ou marge de puissance
4
Principaux SPS identifiés par EHSAT dans la base de données d’accidents
Inadequate Pilot Experience
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
Fiche d’identité des Fonctions/Technologies pour la sécurité du vol
FONCTION : NOM DE LA FONCTION
• Descriptif de la fonction, du besoin : …
• Implémentation(s) possible(s) : …
Forte/Moyenne/Faible ?
Transport Commercial /Travail Aérien/Aviation Générale/Instruction/Secours
• Applicabilité par type d’opération :
• Impact masse : classe 1/10/50/100kg ?
Facile/Moyenne/Difficile ?
<600kg monomot./ <3175kg, monomot./ <3175kg, bimot. / >3175kg, bimoteur
• Maturité/ Etat de développement actuel : …
• Besoin de service tiers spécifique : …
• Besoin de formation spécifique : …
• Accessibilité par type d’appareil : • Statut réglementaire : Imposé par la certification? Réglement opérationnel ? Dans quels cas ?
• Acceptabilité par les opérationnels : Par les opérateurs, par les pilotes ?
• Effets secondaires possibles redoutés : Ex : Détecteur proximité ≠ « radar de recul » 
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015
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Dominique Tristrant – le 29 Avril 2015