Rapport d'enquête du SR 111

1.18.6  Champs rayonnés à haute intensité

1.18.6.1  Généralités (DIT1-105)

Les aéronefs modernes émettent et reçoivent des signaux de radiofréquence dans l'atmosphère à l'extérieur des aéronefs. De plus, des signaux RF sont acheminés et diffusés à l'intérieur de l'aéronef, par l'intermédiaire de câbles électriques, pour commander divers systèmes éélectroniques et communiquer avec eux. Des champs rayonnés à haute intensité (CRHI), produits par de puissants émetteurs radar ou par la foudre, pénètrent partiellement dans un avion commercial par des ouvertures de son fuselage[93]. Ces CRHI peuvent s'infiltrer dans le câblage à l'intérieur de la structure de l'avion et provoquer la distorsion ou l'altération des signaux acheminés dans ces câbles et perturber ainsi le fonctionnement normal des systèmes de bord connexes. De plus, si le gradient des CRHI à l'intérieur de la partie pressurisée de l'avion excède 23 kilovolt(s) par centimètre (kV/cm), il peut arriver qu'une décharge électrique se produise entre deux fils conducteurs rapprochés[94]. En pareil cas, il se peut que des composants électriques soient endommagés et que des matériaux inflammables prennent feu dans la zone voisine. On a étudié les caractéristiques des CRHI dans le voisinage de l'avion en question afin de déterminer si l'intensité du champ local était suffisante pour produire un tel effet.

1.18.6.2  Environnement à l'aéroport international JFK

L'environnement électromagnétique à l'aéroport international JFK a été évalué à partir d'une étude[95], réalisée en 1998, qui portait sur les valeurs de champ de crête et moyennes auxquelles les avions sillonnant l'espace aérien civil des États-Unis pouvaient être exposés (DIT1-106). Pendant les opérations normales d'approche et de décollage aux aéroports et autour de ceux-ci, on peut enregistrer une valeur de champ de crête de 3 kV/m dans la bande de fréquence allant de 2 à 6 gigahertz (GHz).

1.18.6.3  Environnement électromagnétique en route

Pour la portion en route du vol en question, les plus importants CRHI ont été produits par un radar de surveillance de route aérienne AN/FPS-117, situé près de Barrington, en Nouvelle-Écosse (DIT1-107). À 1 h 9, l'avion en question est passé à moins de 10 nm de cet emplacement radar à un angle de site d'environ 30° par rapport à l'horizontale. Le radar de Barrington peut produire un champ dont la valeur de crête atteint 20 volts par mètre (V/m), à une distance oblique d'environ 10,5 nm. Cependant, comme ce radar est conçu pour assurer un gain optimal à des angles de site relativement faibles, il a produit un champ d'une valeur d'environ 4,3 V/m dans l'environnement externe de l'avion en question. Le radar de Barrington et les émetteurs d'arrière-plan ont produit un champ dont la valeur de crête combinée a atteint environ 12,1 V/m dans l'environnement externe de l'avion en question.

1.18.6.4  Environnement CRHI théoriquement le plus défavorable

Une estimation de l'environnement CRHI le plus défavorable (DIT1-108) auquel l'avion a pu être exposé au cours d'une des phases de vol a été établie pour l'espace aérien où sont admis les avions commerciaux. Pour ce faire, on a calculé la valeur des champs produits par les émetteurs de surface et les radars d'interception aéroportés, exploités conformément aux minima d'espacement autorisés par les règles de vol aux instruments. Il n'a pas été tenu compte des émetteurs mobiles et expérimentaux, ni des émetteurs situés à l'intérieur de zones à accès limité, de zones à accès interdit et de zones dangereuses. Selon cette méthodologie, le champ électromagnétique le plus défavorable aurait atteint une valeur de crête de 7 200 V/m, à l'intérieur de la bande de fréquence de 4 à 6 GHz.

1.18.6.5  Environnement CRHI de certification du MD-11

Dans le cadre de sa certification, l'avion MD-11 a été soumis à des essais réalisés dans un environnement CRHI (DIT1-109) conformément aux exigences de la FAA et des JAA. Des méthodes d'essai ont été spécifiées pour démontrer que les systèmes de bord du MD-11 étaient suffisamment protégés contre les effets des CRHI. Le MD-11 a été soumis lors de ces essais à des champs d'une intensité supérieure à celle qui est spécifiée dans les directives de certification s'appliquant aux nouveaux aéronefs et à celle prévue dans l'environnement théoriquement le plus défavorable. Ainsi, la méthode d'essai précisait que le MD-11 devait être soumis, dans la bande de fréquence de 4 à 6 GHz où on observe théoriquement les valeurs de crête, à un champ d'une valeur de crête de 14 500 V/m, soit une valeur près de deux fois supérieure à la valeur de crête prévue dans l'environnement électromagnétique théoriquement le plus défavorable. La méthode précisait en outre que le MD-11 devait être soumis à un champ d'une valeur de crête de 9 000 V/m dans la bande de fréquence de 1 à 2 GHz, soit la bande de fréquence du radar de Barrington.

1.18.6.6  Effet des CRHI sur les communications VHF

Les antennes des avions sont conçues pour recevoir les signaux RF dans des bandes de fréquence données et acheminer ces signaux aux récepteurs radio ou radar de bord (DIT1-110). Les radios de bord sont conçues pour fonctionner à des fréquences attribuées conformément aux allocations nationales et internationales du spectre RF. Ces allocations sont conçues pour éviter tout brouillage entre les sources autorisées de RF haute puissance et les radios et radars d'avion. Si une source de CRHI devait être exploitée à l'intérieur de la bande de fréquence attribuée à une radio de bord, les signaux CRHI émis à l'intérieur de la bande de fréquence à laquelle est syntonisé le récepteur radio seraient démodulés et amplifiés, ce qui nuirait aux communications VHF. Les récepteurs radio modernes sont toutefois conçus pour éviter que les signaux radioélectriques soient amplifiés à des intensités dangereuses. En général, il n'y a pas de lien entre la dégradation ou la perturbation des communications VHF attribuable au brouillage électromagnétique et la présence de champs d'une intensité suffisante pour induire une décharge électrique entre fils conducteurs voisins. Les dossiers d'entretien des avions commerciaux de Douglas ne renferment aucun cas de détérioration ou d'interruption des communications VHF attribuable aux CRHI, ni de présence de champs suffisamment forts pour induire des décharges électriques entre des conducteurs voisins.

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