Un escalier n’a peut-être jamais causé autant de problèmes dans un avion.
Introduit pour la première fois en Allemagne de l’Ouest en tant que jet de banlieue à courte distance au début de la guerre froide, le Boeing 737-100 avait des escaliers métalliques pliants attachés au fuselage que les passagers montaient à bord avant que les aéroports n’aient des passerelles. Les équipes au sol ont soulevé à la main des bagages lourds dans les cales de chargement à cette époque, bien avant que les chargeurs à bande motorisés ne soient largement disponibles.
Cette conception basse au sol était un plus en 1968, mais elle s’est avérée être une contrainte que les ingénieurs modernisant le 737 ont dû contourner depuis. Les compromis nécessaires pour faire avancer une version plus économe en carburant de l’avion – avec des moteurs plus gros et une aérodynamique modifiée – ont conduit au système logiciel complexe de contrôle de vol qui fait maintenant l’objet d’une enquête dans deux accidents mortels au cours des cinq derniers mois.
Les problèmes de Boeing se sont approfondis jeudi, lorsque la société a annoncé qu’elle interrompait la livraison de l’avion après la décision de la Federal Aviation Administration. Mercredi au sol de l’avion.
« Nous continuons à construire des avions 737 Max, tout en évaluant comment la situation, y compris les contraintes de capacité potentielles, affectera notre système de production », a déclaré la société de Chicago dans un communiqué.
La crise survient après 50 ans de succès remarquable pour faire du 737 un bourreau de travail rentable. Aujourd’hui, le géant de l’aérospatiale a un carnet de commandes massif de plus de 4 700 commandes pour l’avion de ligne et ses ventes représentent près d’un tiers des bénéfices de Boeing.
Mais la décision de continuer à moderniser le jet, plutôt que de commencer à un moment donné avec une conception épurée, a entraîné des défis d’ingénierie qui ont créé des risques imprévus.
« Boeing doit s’asseoir et se demander combien de temps ils peuvent continuer à mettre à jour cet avion », a déclaré Douglas Moss, instructeur au programme de sécurité et de sûreté aérienne Viterbi de l’Université de Californie du Sud, ancien capitaine d’United Airlines, avocat et ancien Air. Pilote d’essai de force. « Nous arrivons au point où les fonctionnalités héritées sont une telle traînée sur l’avion que nous devons aller à un avion de feuille blanche. »
Peu de produits complexes, voire aucun, conçus dans les années 1960 sont encore fabriqués aujourd’hui. L’ordinateur central IBM 360 a été mis au pâturage il y a des décennies. Le vaisseau spatial Apollo est une histoire vénérée. La Buick Electra 225 est partie depuis longtemps. Et les téléphones à cadran Western Electric ne sont visibles que dans les films classiques.
Le 737 d’aujourd’hui est un système sensiblement différent de l’original. Boeing a renforcé ses ailes, développé de nouvelles technologies d’assemblage et mis en place une électronique moderne de cockpit. Les changements ont permis au 737 de survivre aux Boeing 757 et 767, qui ont été développés des décennies plus tard, puis retirés.
Au fil des ans, la FAA a mis en œuvre des exigences de conception nouvelles et plus strictes, mais un dérivé obtient de nombreuses conceptions acquises, a déclaré Moss.
« Il est moins cher et plus facile de faire un dérivé qu’un nouvel avion », a déclaré Robert Ditchey, ingénieur, consultant en sécurité aérienne et fondateur d’America West Airlines, qui a acheté certains des premiers modèles 737. « Il est plus facile de le certifier. »
Mais certains aspects de la conception héritée du 737 sont des maux de tête vintage, tels que la garde au sol conçue pour permettre un escalier qui est maintenant obsolète. « Ils le voulaient près du sol pour l’embarquement », a déclaré Ditchey.
Andrew Skow, fondateur de Tiger Century Aircraft, qui développe des systèmes de sécurité dans le cockpit, et ancien ingénieur en chef de Northrop Grumman, a déclaré que Boeing avait eu un bon bilan dans la modernisation du 737. Mais il a déclaré: « Ils l’ont peut-être poussé trop loin. »
Pour gérer un fuselage plus long et plus de passagers, Boeing a ajouté des moteurs plus gros et plus puissants, mais cela l’a obligé à les repositionner pour maintenir la garde au sol. En conséquence, le 737 peut cabrer dans certaines circonstances. Un logiciel, connu sous le nom de système d’augmentation des caractéristiques de manœuvre, a été ajouté pour contrer cette tendance.
C’est ce logiciel qui aurait été impliqué dans un crash de Lion Air en Indonésie en octobre.
Le logiciel a pensé à tort que l’avion risquait de perdre sa portance et de caler – en raison d’un capteur défectueux – et a ordonné au stabilisateur à l’arrière de le placer dans une série de plongées brusques qui ont finalement provoqué l’écrasement de l’avion dans la mer de Java.
Ce qui s’est passé sur le vol d’Ethiopian Airlines est moins clair, mais les données de suivi montrent qu’il a également rencontré des changements brusques dans sa vitesse verticale et à un moment de sa montée après le décollage a perdu 400 pieds d’altitude. La FAA a immobilisé l’avion de ligne mercredi, affirmant que de nouvelles données satellitaires montraient que la dynamique de vol d’Ethiopian Airlines était « très proche » de celle de l’avion Lion Air.
L’Éthiopie a envoyé en France des appareils d’enregistrement de type «boîte noire» récupérés de l’avion écrasé, après avoir refusé de les remettre aux autorités américaines. Le National Transportation Safety Board des États-Unis prévoit toujours d’envoyer des enquêteurs en France pour aider son Bureau d’enquête et d’analyse pour la sécurité de l’aviation civile.
Les accidents aériens sont rarement causés par un seul facteur, et les deux 737 les accidents peuvent pourtant impliquer un mauvais entretien, des erreurs de pilote et une formation inadéquate. Mais il semble de plus en plus probable que le système logiciel de Boeing et le manque de recommandations de la société pour la formation des pilotes à ce sujet aient joué un rôle important dans les accidents.
L’ensemble du besoin du système logiciel est fondamental pour l’histoire du jet.
Le bas des moteurs du 737 est à au moins 17 pouces au-dessus de la piste. En comparaison, le Boeing 757 a un dégagement minimum de 29 pouces, selon les cahiers de spécifications de Boeing. Le plus récent 787 Dreamliner a 28 pouces ou 29 pouces, selon le moteur.
Le 737 était à l’origine équipé des jets de la série Pratt & Whitney JT-8, qui avaient un diamètre de ventilateur intérieur de 49,2 pouces. « Ils ressemblaient à des cigares, longs et maigres », a déclaré Moss.
En comparaison, les moteurs LEAP-1b du Max 8 ont un diamètre de 69 pouces, soit près de 20 pouces de plus que l’original. Il n’y aurait pas assez de jeu sans une sorte de modification.
Dans le 737-300, qui est venu après les avions originaux vendus en Allemagne de l’Ouest, Boeing a proposé une solution inhabituelle: il a créé un fond plat sur la nacelle (le linceul autour du ventilateur), créant ce que les pilotes appelaient la «poche de hamster».
«Ils l’ont fait fonctionner», a déclaré Ditchey, dont America West était l’un des premiers clients du 737-300.
Mais les moteurs LEAP nécessitaient un changement encore plus important. Boeing a redessiné les pylônes, la structure qui maintient le moteur à l’aile, les étendant plus en avant et plus haut. Il a donné les 17 pouces de dégagement nécessaires. L’entreprise a également installé un train d’atterrissage avant plus haut.
Le changement, cependant, a affecté l’aérodynamique de l’avion. Boeing a découvert que la nouvelle position des moteurs augmentait la portance de l’avion, créant une tendance pour le nez à se cabrer.
La solution était MCAS, qui a ordonné au stabilisateur de pousser le nez si «l’angle d’attaque» – ou l’angle dans lequel l’air circule au-dessus des ailes – devenait trop élevé. Le MCAS dépend des données de deux capteurs. Mais sur le Lion En vol aérien, le MCAS s’est appuyé sur un capteur qui signalait à tort un angle d’attaque élevé alors que l’avion était loin d’un décrochage.
Les pilotes ont tenté de contrecarrer les mouvements de piqué en tirant sur le joug. Mais même en tirant de toutes leurs forces, ils n’ont pas pu contrecarrer les forces, selon les données d’un rapport d’enquête préliminaire sur l’accident.
Skow a critiqué MCAS, affirmant qu’il n’agissait que sur la base de l’angle d’attaque. Le jet Lion Air voyageait si vite que lorsque le MCAS a ordonné au stabilisateur de piquer le nez, ce fut une réaction violente. Le logiciel aurait dû tenir compte de la vitesse de l’air, a-t-il dit, ce qui aurait mieux calibré la réaction des pilotes.
La société de Skow a développé un système d’affichage du cockpit qui, selon lui, aurait identifié la défaillance du capteur d’angle d’attaque et aurait permis à l’équipage d’interrompre le décollage. « Nous pensons que nous aurions pu éviter l’accident », a-t-il déclaré.
Si les résultats de l’enquête ne portent pas atteinte à la conception fondamentale du avion, alors l’avenir du 737 Max n’est peut-être pas en péril, ont déclaré des experts en aviation. Il se peut que tout ce dont vous ayez besoin est un correctif logiciel ou une formation supplémentaire du pilote.
Le 737 a survécu à d’autres crises. Lors d’un accident en 1988 sur un vol entre Honolulu et Hilo, tout le dessus de l’avion s’est détaché lors d’une décompression explosive. Un agent de bord a été aspiré et 65 passagers et membres d’équipage ont été blessés. Il a été attribué à des joints de recouvrement défectueux dans la peau en aluminium du fuselage, que Boeing a repensé.
«Le 737 est le biréacteur commercial le plus réussi jamais produit», a déclaré John Cox, un expert en sécurité aérienne et pilote chevronné, ajoutant que les points communs entre ses modèles aident les compagnies aériennes à former les pilotes. « Il approche de la fin de sa durée de vie de production. La technologie conduira finalement Boeing à un remplaçant. »