Rapport d'enquête du SR 111

1.6.1  Généralités

Tableau 5 : Renseignements généraux sur l'avion en question (HB-IWF)

Constructeur McDonnell Douglas Corporation
Type et modèle MD-11
Année de construction 1991
Numéro de série 48448
Certificat de navigabilité Délivré le 28 juillet 1991
Total des heures cellules 36 041
Type de moteur (nombre) Pratt & Whitney 4462 (3)
Masse maximale au décollage 285 990 kilogrammes (kg)
Types de carburant recommandé Jet A, Jet A-1, JP-5, JP-8, Jet B
Type de carburant utilisé Jet A

1.6.1.1  Conception et configuration du MD-11

Le projet de conception du MD-11 de McDonnell Douglas a vu le jour en 1986. La conception du MD-11 se fonde structuralement sur la conception du DC-10 de McDonnell Douglas (voir Figure 1 et Figure 2). Le MD-11 a été conçu pour une exploitation plus économique et plus efficiente que celle du DC-10, grâce à l'intégration de systèmes automatisés modernes. La nouvelle conception a automatisé la plupart des fonctions qui étaient exécutées par le mécanicien de bord dans le DC-10, ce qui s'est traduit par un poste de pilotage à deux. Le premier vol du MD-11 a eu lieu le 10 janvier 1990, et l'avion a été livré à son premier client le 7 décembre 1990. L'avion en question avait été construit en 1991 et mis directement en service chez Swissair.

Comme le MD-11 a été construit et certifié aux États-Unis (É.-U.) conformément aux Federal Aviation Regulations (FAR) pertinents, la composante réglementaire du présent rapport vise la Federal Aviation Administration (FAA). Bien des autorités de l'aviation civile ont rédigé et harmonisé leurs propres règlements de certification et de maintien de la navigabilité aérienne en fonction du modèle de la FAA; par conséquent, les enjeux du présent rapport pourraient aussi s'appliquer à d'autres autorités réglementaires.

L'avion était configuré pour accueillir 241 passagers : 12 en première classe, 49 en classe affaires et 180 en classe économique. Les sièges de première classe et de la classe affaires étaient équipés d'un système de divertissement de bord[11], certifié et installé conformément au certificat de type supplémentaire (STC) de la FAA des États-Unis.

1.6.1.2  Masse et centrage

Les calculs de masse et centrage après l'accident ont indiqué que la masse réelle au décollage de SR 111 était d'environ 241 100 kg. Le centrage (C de G) avait été calculé comme étant équivalent à 20 % de la corde aérodynamique moyenne (CAM). Outre de très petites différences, les calculs exécutés après l'accident ont confirmé que les calculs de masse et de centrage utilisés pour le départ étaient exacts (DIT1-4). La masse de l'avion s'inscrivait dans les limites, et pendant tout le vol, le centrage s'est situé à l'intérieur de la plage normale (15 à 32 % de la CAM). La masse maximale autorisée à l'atterrissage pour l'avion était de 199 580 kg; la masse maximale en surcharge à l'atterrissage, autorisée à certaines conditions, était de 218 400 kg. Dans une situation d'urgence, du point de vue des limites structurales d'un avion, ce dernier peut se poser à n'importe quelle masse; toutefois, des aspects opérationnels, comme la distance d'arrêt nécessaire par rapport à la distance de piste disponible, doivent être pris en compte.

1.6.1.3  Système des coordonnées de l'avion

Le fuselage du MD-11 comprend six tronçons principaux et deux tronçons secondaires (voir Figure 2). Les tronçons principaux se prolongent à partir de la section B, soit le nez et le poste de pilotage de l'avion, jusqu'à la section G, soit le tronçon du fuselage arrière. Les deux tronçons secondaires, soit les tronçons 6 et 5, étaient insérés dans l'axe de la section E pour prolonger la longueur du fuselage d'origine du DC-10. Chaque tronçon de fuselage comprend le revêtement extérieur, les cadres périphériques intérieurs et les éléments de renfort longitudinaux (longerons et lisses). La figure 2 montre aussi l'emplacement des nombreuses références de construction, les tronçons de fuselage, les portes avant, les toilettes et les offices.

Un système de coordonnées cartésiennes X, Y, Z est utilisé pour localiser tout point à l'intérieur de l'avion.

  • L'axe des X se prolonge latéralement sur toute la largeur de l'avion. Les coordonnées transversales sont mesurées en pouces à gauche ou à droite de l'axe longitudinal du fuselage. À partir de l'axe vers l'aile gauche, les emplacements sont des coordonnées positives (p. ex. X= 80); les emplacements situés vers l'aile droite sont des coordonnées négatives (p. ex. X= –80).
  • L'axe des Y se prolonge longitudinalement du nez jusqu'à la queue, il s'exprime en références, et il se mesure en pouces derrière un point désigné devant l'avion. Pour le MD-11, l'extrémité du nez de l'avion se trouve à la référence 239, et la porte du poste de pilotage se trouve à la référence 383.
  • L'axe des Z se prolonge verticalement à travers l'avion. Les coordonnées verticales sont mesurées en pouces au-dessus ou au-dessous de la référence verticale (Z= 0), qui, dans le MD-11, se trouve à 18 po au-dessus du plancher de la cabine. Le plancher de la cabine est par conséquent situé à Z= –18.

1.6.1.4  Espaces inoccupés du poste de pilotage et plafond suspendu de la partie avant de la cabine – Description

La rubrique suivante décrit les espaces inoccupés du poste de pilotage et le plafond suspendu de la partie avant de la cabine (voir Figure 2, Figure 3, Figure 4, Figure 5, Figure 6 et Figure 7); les dommages causés par l'incendie[12] et la propagation de l'incendie à ces endroits sont abordés dans d'autres sections du présent rapport.

L'espace situé au-dessus du revêtement du plafond du poste de pilotage et du plafond de la cabine est un « espace inoccupé » (voir Figure 2). Dans l'avion MD-11 de Swissair, l'espace inoccupé était divisé au niveau de la paroi arrière du poste de pilotage. Sur le côté droit, la paroi en aluminium du poste de pilotage se prolongeait verticalement pour constituer la division. Sur le côté gauche, un seul rideau anti-fumée vertical était installé (voir Figure 3).

Le rideau anti-fumée situé au-dessus de la moitié gauche de la paroi arrière du poste de pilotage était un rideau fabriqué de tissu enduit d'un élastomère en nylon et qui était suspendu à une tringle de rideau incurvée en alliage d'aluminium. Des fermetures à bouclettes de nylon[13] étaient utilisées sur presque toute la périphérie extérieure du tissu pour le fixer à la tringle du rideau, et pour le fixer à la structure voisine de l'avion le long du côté droit et du bas. Une bande adhésive isolante pour matelas d'isolation thermique et acoustique (matelas isolant) était posée sur tout le bord supérieur du rideau anti-fumée pour masquer les interstices entre la tringle et les matelas isolants voisins. Le rideau anti-fumée était conçu avec les ouvertures suivantes : trois près de l'extrémité supérieure du rideau pour permettre aux câbles des poignées coupe-feu des moteurs de traverser, et deux près du centre du rideau pour faciliter l'installation des gaines d'air dans le poste de pilotage.

La réglementation exige l'installation d'un rideau anti-fumée entre le poste de pilotage et l'arrière de l'avion dans les configurations avion cargo et avion de transport mixte fret-passagers. Toutefois, il n'y a aucune exigence réglementaire sur l'installation de rideaux anti-fumée dans les avions de transport de passagers, et rien n'exige qu'un rideau anti-fumée satisfasse à une norme de classification de feu ou de résistance au feu lorsqu'il est installé dans un avion de transport de passagers. Quoi qu'il en soit, le rideau anti-fumée était certifié comme satisfaisant aux exigences générales des matériaux d'aéronef et il avait été installé pendant la construction de l'avion.

L'examen d'autres avions MD-11 de la flotte de Swissair a permis de découvrir qu'il y avait des ouvertures dans les rideaux anti-fumée et dans les zones voisines de ce rideau. Certaines de ces ouvertures se trouvaient au niveau des guide-fils et des chemins de câbles qui traversent la paroi arrière du poste de pilotage ou passent au-dessus de celle-ci. Le bord supérieur de la paroi arrière droite du poste de pilotage, près de la référence 383, comprend une découpe pour permettre le passage des faisceaux de fils et des guide-fils. (Voir Figure 4 et Figure 5.)

Trois longs guide-fils[14] de 102 centimètres (cm) (40 po) et cinq faisceaux de fils passaient par-dessus la paroi arrière du poste de pilotage à cet endroit et continuaient vers l'arrière par-dessus l'office 2, entre les références 383 et 420 (voir Figure 3, Figure 4, Figure 5 et Figure 7). Il n'était pas nécessaire que les extrémités des guide-fils soient scellées et elles ont été découvertes non scellées dans d'autres avions MD-11 qui ont été examinés. Ces guide-fils et faisceaux de fils sont fixés par des sangles à une série de supports de fils situés aux références 383, 392, 401, 410 et 420. Le support de fils situé à la référence 383 présente un léger angle par rapport à la paroi du poste de pilotage, située directement au-dessous. Le bord supérieur de ce support, et les faisceaux de fils qui y sont fixés, sont en contact avec le matelas isolant recouvert de poly(éthylène téréphtalate) (PET) métallisé. Chacun des guide-fils sort d'une distance différente vers l'avant de la paroi du poste de pilotage à cause de l'angle que fait le support par rapport à la paroi.

Habituellement, la partie en saillie vers l'avant du guide-fils extérieur est la plus courte des trois, tandis que celle du guide-fils intérieur est la plus longue. Ces longueurs, mesurées à partir du support, varient de 2,5 à 8 cm environ (de 1 à 3 po) pour les guide-fils extérieur et médian. Le guide-fils intérieur n'avait été utilisé dans aucune des installations de réseau de divertissement de bord (RDB). La découpe se prolongeait vers le bas sur environ 8 cm (3 po) à partir du dessus de la paroi et elle était d'une largeur d'environ 48 cm (19 po). Un morceau de mousse de polyéthylène alvéolaire renfermant des additifs ignifugeants (c.-à-d., numéro de pièce NBN6718-83, spécification de matériau de Douglas (DMS) 1954, classe 1, qualité 4101) est installé à cet endroit pour agir comme matériau de remplissage de la découpe.

Entre les références 366 et 383, un certain nombre de supports de fils sont installés longitudinalement. Ces supports servent à soutenir des faisceaux de fils qui sont acheminés à partir de l'arrière du poste de l'observateur et qui descendent dans le compartiment avionique; cette zone est couramment désignée « descente de câbles en échelle »[15]. L'arrière du support supérieur de l'« échelle » se trouve près du côté extérieur de la découpe dans la paroi du poste de pilotage (voir Figure 3 et Figure 5). Les supports et bon nombre des faisceaux de fils sont montés tout contre le contour incurvé des matelas isolants recouverts de PET métallisé qui sont posés sur les cadres du fuselage et qui en épousent étroitement le contour.

Tout juste derrière le côté droit de la paroi arrière du poste de pilotage, au-dessus de l'office 2, un atténuateur de bruit avait été installé autour de l'embranchement de la gaine verticale d'air conditionné (voir Figure 6). L'atténuateur de bruit utilise un matelas isolant recouvert de PET métallisé et fixé aux deux extrémités par des attaches à bouclettes de nylon.

Une deuxième type de mousse de polyéthylène alvéolaire (numéro de pièce ABE7049-41) avait été utilisé autour des borniers de désembuage du pare-brise, sur le côté gauche du poste de pilotage. Un échantillon du second type de mousse (numéro de pièce ABE7049-41) avait été retiré d'un avion MD-11 de Swissair et testé. Lorsque l'éprouvette de cet échantillon avait été exposée à une petite flamme, l'éprouvette s'était enflammée facilement et avait brûlé.

Les deux mousses étaient conformes à la spécification DMS 1954, classe 1, qualité 4101, qui stipule que la mousse doit contenir des additifs ignifugeants et être certifiée en fonction d'un essai de combustion verticale d'une durée de 12 secondes exigé par l'annexe F de la FAR 25.853. La documentation indique que les deux types de mousse étaient conformes à l'annexe F de la FAR 25.853 pour les composants de l'aménagement intérieur des avions commerciaux.

Le code de produit 37076 de la fiche signalétique de sécurité de produit du constructeur pour l'EthafoamMD 4101 de Dow Chemical, numéro de pièce NBN6718-83, datée du 23 août 1993, et les renseignements à jour sur le produit, indiquent que cette mousse de polyéthylène est combustible[16] et qu'elle ne devrait pas être exposée à la flamme ni à toute autre source d'inflammation.

Aucun morceau de mousse n'a été récupéré du poste de pilotage de l'avion en question.

Dans les avions MD-11 de Swissair, la partie avant de l'atténuateur se termine tout juste à côté du bord inférieur droit du rideau anti-fumée et de la gaine de ventilation de l'office 2. La gaine de ventilation de l'office, qui est conçue pour évacuer les odeurs et l'air chaud de l'office lorsqu'elle est utilisée, n'était pas raccordée à la partie supérieure de l'office 2, puisque l'office 2 n'était pas alimentée électriquement et qu'elle n'était pas en service. Un embout en élastomère de silicone recouvrait la gaine de ventilation pour la fermer. L'embout se trouvait entre le côté arrière de la paroi arrière du poste de pilotage et le côté avant d'une des trois gaines verticales (voir Figure 4 et Figure 6).

Cinq faisceaux de fils et trois guide-fils courent vers l'arrière à partir du poste de pilotage et passent sur le dessus des gaines verticales. La plupart des faisceaux de fils descendent du support de fils situé à la référence 420 pour passer sous le déflecteur de rampe de la porte à battant D1. Cette descente des faisceaux de fils s'appelle généralement la « descente de câbles en cascade » (voir Figure 7). Deux des chemins de câbles, soit FDC et FBC, sont réunis et fixés ensemble à un tube de soutien du plafond situé à peu près à la référence 427. Dans le présent rapport, on désigne la pièce de fixation de « collier jumelé ». Le déflecteur de rampe sert à réduire au minimum le risque que le battant de la porte des passagers avant droite endommage les fils voisins si son ressort se brisait. Le battant de la porte se déplace avec la porte de la cabine des passagers lorsque la porte est soulevée ou abaissée.


[11]    Le système de divertissement de bord installé dans l'avion en question était appelé réseau de divertissement de bord (RDB).

[12]    Dommages causés par un incendie se définit comme étant des dommages causés par la chaleur et la fumée d'un incendie.

[13]    VelcroMD est une marque connue de fermeture à bouclettes de nylon.

[14]    Les guide-fils ont été identifiés par le numéro de pièce ABP7646-39 comme mesurant 1 po (diamètre intérieur) sur 0,20 po (épaisseur) sur 40 po de longueur. La mesure de guide-fils similaires sur d'autres avions MD-11 a montré que leur longueur pouvait atteindre 108 cm (42,5 po).

[15]    Les supports de fils et les cadres auxquels ils sont montés ressemblent à une échelle. Ils constituent la descente de câbles en échelle.

[16]    Se dit d'un matériau qui s'enflamme et brûle lorsqu'il est exposé à une chaleur suffisante.

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