Pourquoi le chargement et le centrage (aussi appelé : weight & balance) sont-ils si importants pour la sécurité d’un vol ?
Le chargement et le centrage, communément appelé en anglais « weight and balance » d’un avion sont essentiels à la sécurité de tout vol. L’objectif de cet article est donc, de discuter de l’importance de ces aspects pour chaque vol.
Introduction
Le 12 janvier 1999, un F-27-600 de la compagnie aérienne Channel Express qui transportait du fret s’est écrasé à Guernesey juste avant l’atterrissage et a tué 2 membres d’équipage.
L’Air Accident Investigation Branch du Royaume-Uni a identifié que les facteurs suivants avaient contribués à cet accident :
- L’avion était en dehors des limites de masse et de centrage ;
- Les erreurs de chargement n’avaient pas été détectées car il n’y avait eu aucune comparaison effectuée entre le plan de chargement et la répartition réelle du fret dans l’avion ;
- L’équipe de manutention n’avait pas été suffisamment formée aux méthodes et à la gestion du chargement.
Vous allez me dire que cet événement a eu lieu il y a plus de 20 ans, et c’est vrai.
Pourtant, de nos jours, des accidents dont les causes sont liées au chargement et au centrage se produisent encore.
Voici autre exemple plus récent :
Le 29 avril 2013, un Boeing 747-400 de la compagnie National Airlines qui effectuait un vol cargo entre Camp Bastion en Afghanistan et l’aéroport d’Al Maktoum à Dubaï, s’est écrasé quelques instants après avoir décollé, tuant les sept personnes à son bord.
Les enquêteurs du ministère afghan des transports et de l’aviation civile ont confirmé l’hypothèse d’un déplacement du chargement comme point de départ : le chargement de cinq véhicules blindés, d’un poids total de 80 tonnes, n’avait pas été correctement arrimé.
Au moins un véhicule blindé s’est détaché et a roulé vers l’arrière, percutant la cloison arrière de l’avion et l’endommageant. Ce faisant, il a paralysé les principaux systèmes hydrauliques et gravement endommagé les composants du stabilisateur horizontal, ce qui a rendu l’avion incontrôlable. Le contrôle de l’avion a donc été perdu, ce qui a entraîné une rotation anormale, un décrochage et que l’avion se soit écrasé au sol.
Le NTSB des États-Unis et l’Autorité de l’aviation civile afghane ont enquêté sur l’accident. Ils ont déterminé que la cause probable de cet accident était que « les procédures de National Airlines pour arrimer les charges spéciales étaient inadéquates, ce qui a entraîné un mauvais arrimage du fret par le responsable du chargement (loadmaster) ». L’une des principales recommandations fut de rendre obligatoire la formation de tous les loadmasters.
Le saviez-vous ?
Le risque d’avoir un accident lié au chargement et au centrage sur un vol cargo est 8,5 fois plus élevé que sur un vol passager ;
La phase de décollage est de loin la plus critique en matière d’accidents liés au chargement et au centrage, tant pour les vols passager que pour les vols cargo, puisqu’elle représente plus de la moitié de tous les accidents*.
*Étude du National Aerospace Laboratory (NLR) pour la période 1997-2004.
Mais qu’est-ce que « la masse et le centrage » ? (weight and balance)
Avant d’aller plus loin, je tiens à faire une parenthèse : Le terme « masse et centrage » est utilisé en langue française et est équivalent au terme anglais « weight and balance ». Dans le jargon aéronautique anglophone, le terme « weight and balance » sera utilisé par certains francophones également.
De manière simple, la masse et le centrage font référence en terme plus courant au poids d’un avion (au décollage par exemple) et donc souvent à son chargement, et à l’emplacement de son centre de gravité (CG).
Les avions sont conçus et certifiés pour fonctionner dans certaines limites de poids et de centrage. Le dépassement de ces limites peut évidemment être dangereux.
Malheureusement, chaque année, un certain nombre d’accidents et d’incidents graves se produisent dans lesquels l’avion impliqué dépasse les limites de masse et de centrage ou dans lesquels des problèmes de masse et de centrage ont eu un impact négatif sur le vol.
Pourquoi est-ce si important ?
Avoir à disposition des informations fiables et précises sur le chargement est essentiel. Ces informations servent à calculer la performance de l’avion tout au long du vol. Si le pilote reçoit des informations inexactes sur le chargement et le centrage de l’avion, l’ensemble du vol en sera impacté.
Des critères spécifiques déterminent les exigences de stabilité, de contrôlabilité et de résistance à toutes les positions de centre de gravité autorisées et aux poids correspondants. La limite avant du centre de gravité est généralement déterminée par les exigences de contrôlabilité et la position arrière par les exigences de stabilité.
Exemple d’enveloppe et des différentes limites du CG
Deux éléments sont essentiels lorsque l’on considère travailler de manière opérationnelle sur ces aspects :
Le système de masse et de centrage couramment utilisé sur les avions se compose de trois éléments d’égale importance :
Une erreur dans l’un de ces éléments annule l’objectif de l’ensemble du système…
Le saviez-vous ?
Parmi les accidents liés à un problème de poids et de centrage* :
– 21% sont dus à une surcharge
– 35% sont dus à un CG qui
dépasse les limites certifiées
*Étude du National Aerospace Laboratory (NLR) pour la période 1997-2004.
Quelques rôles clés
La responsabilité d’un contrôle correct de la masse et du centrage commence par les ingénieurs et les concepteurs, puis s’étend aux mécaniciens qui entretiennent les avions, aux équipes de manutention au sol (handling) qui établissent les plans de chargement et ensuite qui chargent et enfin aux pilotes qui les utilisent.
En effet :
Contrôle et répartition de la charge
Le saviez-vous ?
Sur un A320 de 37,57m de long, la distance maximale sur laquelle la position du CG peut se déplacer est de 1,34m, soit 4%.
Sur un A380 de 72,57m de long, elle est de 1,97m, soit 3%. (*)
(* Source : Airbus)
Pour aider à la répartition des charges afin de s’assurer que toutes les limites de chargement sont respectées, les différentes zones à bagages et de fret sont subdivisées. La personne en charge de la répartition des charges (load controller) peut établir un plan détaillé et donner des instructions précises au responsable du chargement (ou ramp supervisor) sur l’emplacement des différents éléments de la charge dans l’avion. En plus de respecter les limites d’équilibre et de structure, la charge doit, dans la mesure du possible, être distribuée de manière à assurer une manipulation et une rotation rapides, en particulier sur les vols à plusieurs secteurs.
Pour établir le plan de chargement et la loadsheet, quelques grands aspects seront pris en compte, tels que :
Conséquences d’un chargement incorrect sur la sécurité des vols et du personnel
Comme évoqué au travers des deux exemples ci-dessus, un chargement incorrect réduit l’efficacité d’un avion du point de vue de l’altitude, de la manœuvrabilité, du taux de montée et de la vitesse. Il peut même être à l’origine de l’impossibilité de terminer le vol ou même de le commencer. En raison des contraintes anormales imposées à la structure d’un avion mal chargé, ou en raison de la modification des caractéristiques de vol de l’avion, il peut en résulter des pertes de vie et la destruction d’équipements précieux.
Un avion mal chargé peut potentiellement se retrouver :
Ainsi, une surcharge réduit les performances de vol d’un avion à presque tous les égards. Les déficiences de performance les plus importantes d’un avion surchargé sont les suivantes :
Conclusion
Comme nous l’avons vu ensemble au travers de cet article, les informations données et utilisées pour préparer un vol sont extrêmement importantes. De nombreuses décisions critiques sont prises au cours de chaque phase du vol sur base de ces informations.
Par conséquent, il est capital pour effectuer un vol en toute sécurité, que le chargement soit conforme au plan et que les éléments de masse et de centrage communiqués soient exactes. Sans cette conformité et sans ces informations, toutes les décisions prises ne sont pas valables et les conséquences, comme nous le savons, peuvent être désastreuses.
Chaque fonction impliquée, chaque rôle est important. Il n’y en a pas un qui est plus important que l’autre. Alors, soyons des professionnels et faisons ce que nous avons à faire, et faisons le bien ! Chacun à son échelle, faisons le nécessaire afin de nous organiser de manière efficace et d’assurer que les vols opèrent en toute sécurité !
Arnaud BLAVIER
The Aiport Academy
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