Rapport d'enquête aéronautique A98H0003

1.16.9  Modélisation informatique de l'incendie

Au cours de l'enquête, l'analyse de la naissance et de la propagation de l'incendie a été obtenue à partir d'une combinaison de sources comprenant l'examen et la reconstruction détaillée de l'épave, des résultats d'essais de combustion en laboratoire, des profils de circulation d'air, le déroulement des événements et la chronologie de ces derniers. Dans la dernière partie du processus d'analyse, on a aussi eu recours à une modélisation de l'incendie.

En janvier 2002, le BST a octroyé un contrat au Fire Safety Engineering Group (FSEG) de l'université de Greenwich[80] pour qu'il réalise une modélisation basée sur la simulation numérique en mécanique des fluides (CFD)[81] au moyen du logiciel SMARTFIREMD mis au point par le FSEG. L'objectif consistait à intégrer l'information à un modèle[82] du champ de l'incendie pour étudier les effets potentiels de différentes variables sur la circulation de l'air et le comportement de l'incendie. La modélisation a aidé à obtenir une meilleure connaissance et une meilleure compréhension de l'incendie tout en aidant à l'évaluation de l'endroit où il aurait pu prendre naissance. Ces travaux ont aussi aidé à interpréter les profils des dommages causés par la chaleur en fournissant des données sur les possibilités de dégagement de chaleur et de taux de perte.

Le modèle du champ de l'incendie sur le terrain fondé sur la CFD comprenait des renseignements tels les suivants :

  • des détails de construction et de géométrie de l'avion à l'intérieur et à l'extérieur au moyens de la conception assistée par ordinateur (CAO) en trois dimensions;
  • les propriétés des matériaux et les résultats des essais de combustion connexes;
  • des données sur la circulation de l'air en théorie et lors d'essais en vol;
  • des renseignements sur les conditions atmosphériques et le profil de vol tirés du FDR de l'avion en question.

La technique de modélisation a permis aux enquêteurs de mener une série de combustions virtuelles pleine grandeur au moyen d'ordinateurs puissants pour effectuer une multitude de calculs complexes relativement à l'interaction des processus, comme la conduction, la convection et le rayonnement. Le traitement informatique des calculs pour un seul scénario relatif au déclenchement d'un incendie prenait souvent plusieurs jours de temps de calcul continu et ininterrompu. Les sujets étudiés étaient les trajets de migration potentiels de l'odeur et de la fumée, le dégagement de chaleur et des éléments complexes comme les taux de déperdition thermique vers l'atmosphère à travers la cellule. Comme il n'était pas possible d'effectuer des essais de combustion sur un avion pleine grandeur, il n'aurait pas été possible d'obtenir des renseignements sur l'origine de l'incendie en vol et les effets de sa propagation sans le recours à la modélisation de l'incendie.

La modélisation par CFD appuie le scénario d'incendie figurant dans le présent rapport. Lorsque le modèle a été réalisé au moyen des données d'essais en vol de la circulation de l'air, on a remarqué que l'air était aspiré à l'intérieur du poste de pilotage dans la zone du tableau de distribution avionique et qu'il se déplaçait dans le poste de pilotage vers le compartiment avionique, comme le décrit la rubrique 1.16.3. La modélisation de l'incendie a aussi montré que la propagation initiale de l'incendie et ses caractéristiques de développement correspondaient au scénario d'incendie figurant dans le présent rapport. Pour les derniers moments de l'incendie, seule une évaluation limitée a été faite des données découlant de la modélisation de l'incendie en raison des nombreuses permutations et combinaisons d'événements possibles.


[80]    Old Royal Naval College, Park Row, Greenwich, Londres (Royaume-Uni). Le groupe technique sur la sécurité incendie (FSEG) de l'université de Greenwich avait été choisi en raison de son expertise reconnue mondialement en matière de modélisation de champ d'incendies faisant appel aux techniques de simulation numérique en mécanique des fluides (CFD) pour les calculs de conduction, de convection et de rayonnement.

[81]    La simulation numérique en mécanique des fluides est une technique de calcul dans laquelle un modèle informatique est créé pour représenter le système ou le dispositif à l'étude. Des calculs mathématiques complexes, qui touchent habituellement à la physique des écoulements fluides, sont appliqués à un modèle virtuel afin de prédire le résultat dynamique d'un transfert de chaleur et comment circulent les fluides (comme la circulation de l'air et de la fumée venant d'un incendie).

[82]    Entreprise déterministe fondée sur la solution d'équations mathématiques visant à décrire le comportement physique d'un incendie, son comportement chimique, ou les deux. Les modèles de champ se fondent sur une approche qui divise la zone digne d'intérêt en un grand nombre de petits volumes ou de cellules élémentaires. Chacune de ces cellules est systématiquement analysée par paliers afin qu'on puisse déterminer les modifications des conditions dans chacune d'elles, fondées en partie sur les modifications subies par les cellules voisines, en vue de calculer un ou des effets globaux.

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