Rapport d'enquête du SR 111

1.6.2  Système de ventilation

1.6.2.1  Généralités ^(DIT1-5)

L'air extérieur est pressurisé par chacun des trois moteurs. Cet air pressurisé est prélevé des moteurs pour fournir une source d'air chaud et sous pression servant à faire fonctionner les divers sous-systèmes de ventilation, y compris les groupes de conditionnement d'air et les circuits de pressurisation (voir Figure 8). Les trois groupes de conditionnement d'air se trouvent dans des compartiments situés à la gauche et à la droite du logement de l'atterrisseur avant. Chaque groupe de conditionnement d'air fournit de l'air conditionné à un collecteur commun situé sous le plancher de la cabine.

L'air venant du collecteur commun circule dans un réseau de distribution autonome de tuyaux et de gaines et il entre dans le poste de pilotage et la cabine par l'intermédiaire de buses situées dans tout l'avion. Des anomalies, comme des fuites de joint d'huile moteur, peuvent parfois laisser s'infiltrer des contaminants, comme l'huile moteur, dans le circuit de prélèvement d'air. La pyrolyse de ces contaminants peut engendrer de la fumée et des odeurs dans l'approvisionnement en air conditionné. Des incidents au cours desquels de la fumée ou des odeurs s'étaient infiltrées dans le poste de pilotage et la cabine par le circuit de prélèvement d'air à la suite d'une contamination ont souvent été signalés.

L'air provenant du poste de pilotage, de la cabine et du reste du fuselage sous pression^[17] est évacué à l'extérieur par l'intermédiaire d'une vanne de régulation échappement cabine située sur le côté gauche de l'avion, légèrement en avant de la voilure.

Pour des opérations normales, le système de conditionnement d'air est commandé automatiquement par le contrôleur du système de ventilation (ESC). Le système de ventilation peut aussi être commandé manuellement par les pilotes au moyen du tableau de commande du système de ventilation (ASCP) situé sur le tableau de commutation supérieur dans le poste de pilotage (voir Figure 8 et Figure 11).

Des matelas isolants sont largement utilisés partout dans l'avion pour envelopper les gaines de distribution d'air afin d'offrir une isolation thermique. Ils sont aussi installés entre tous les cadres du fuselage et, à certains endroits, une deuxième couche de ces matériaux est posée par-dessus les cadres. Ces matelas isolants fournissent une barrière contre les températures extérieures chaudes ou froides et contre le bruit qui pourrait autrement entrer dans le poste de pilotage et dans la cabine.

1.6.2.2  Système de distribution d'air – Poste de pilotage et cabine

Dans la configuration des MD-11 de Swissair, l'air conditionné provenant du collecteur d'air commun situé sous le plancher de la cabine est distribué à cinq zones par des tuyaux et des gaines; la zone 1 est le poste de pilotage, et les zones 2 à 5 sont des zones situées à l'intérieur de la cabine (voir Figure 8).

Les gaines et les tuyaux alimentent continuellement le poste de pilotage de 500 pieds cubes d'air conditionné frais par minute (pi³/min), quel que soit le réglage du débit sélectionné pour la cabine. L'air pénètre dans le poste de pilotage par de nombreux évents, y compris trois buses reliées aux diffuseurs de plafond, les diffuseurs de fenêtre, les buses d'air individuel supérieures et les buses des chauffe-pieds (voir Figure 8, Figure 9 et Figure 10). Tous ces évents du poste de pilotage peuvent être complètement fermés sauf le diffuseur supérieur central, dont l'ouverture minimale est fixe. Des commandes manuelles servent à régler l'écoulement d'air à partir du diffuseur de plafond et des diffuseurs de fenêtre. Trois commandes rotatives du diffuseur de plafond sont situées à l'arrière du revêtement du plafond suspendu. Le curseur de commande du diffuseur de la fenêtre droite se trouve dans le revêtement du plafond à droite, au-dessus du poste du copilote, derrière le pare-brise. Le curseur de commande du diffuseur de la fenêtre gauche se trouve dans le revêtement du plafond à gauche, derrière le poste du commandant de bord, tout juste à l'intérieur de la fenêtre arrière gauche.

L'air dans le poste de pilotage circule généralement à partir des diffuseurs, puis descend et passe autour des sièges des membres de l'équipage de conduite, et se déplace vers l'avant au-delà des pédales de direction pour arriver dans le compartiment avionique, situé sous le plancher du poste de pilotage. (Voir Figure 10.)

Bien que l'air conditionné arrivant des trois groupes de conditionnement d'air soit mélangé dans le collecteur commun avant de pénétrer dans les gaines de distribution, la proximité à l'intérieur du collecteur de l'entrée d'air du groupe de conditionnement d'air 1 et des sorties du poste de pilotage et de la zone 5 est telle qu'une odeur émanant du groupe de conditionnement d'air 1 pourrait atteindre le poste de pilotage et la zone 5 avant d'atteindre les autres zones.

L'air conditionné destiné aux différentes zones de la cabine est canalisé vers les chambres de tranquillisation de plafond et dirigé vers le bas en direction du plancher. Cet air circule autour des sièges des passagers, puis se déplace vers les boîtes de ventilation d'air situées le long des deux côtés du plancher de la cabine. L'air provenant de ces boîtes de ventilation est dirigé dans des tunnels sous le plancher vers la vanne de régulation échappement. Cette vanne comprend deux petites trappes situées sur le côté inférieur gauche du fuselage, à la référence 920. Ces trappes sont réglées en position ouverte ou fermée pour contrôler la pressurisation de la cabine.

1.6.2.3  Système de ventilation de la cabine

Le système de ventilation de la cabine à bord du MD-11 est pourvu d'un mode (ECON)^[18] qui mélange l'air conditionné frais avec l'air recirculé de la cabine pour le distribuer aux zones de la cabine (voir Figure 8). Le système de ventilation cabine comprend quatre ventilateurs de recirculation et un ventilateur d'air individuel, appelé ventilateur de buses d'air individuel, tous situés au-dessus du plafond dans les parties avant et centrale de la cabine. En mode ECON, les ventilateurs de recirculation aspirent l'air venant du dessus du plafond. Cet air est alors mélangé avec l'approvisionnement d'air conditionné frais avant d'être redistribué dans la cabine. Normalement, les quatre ventilateurs de recirculation fonctionnent continuellement, mais on peut les couper manuellement en sélectionnant dans le poste de pilotage l'interrupteur ECON, le commutateur CABIN BUS ou le sélecteur SMOKE ELEC/AIR. L'ESC arrête automatiquement les ventilateurs de recirculation lorsqu'il y a une demande de réduction de la température cabine ou lorsque se produit une surcharge d'alternateur.

Le ventilateur de buses d'air individuel fournit un approvisionnement constant d'air aux buses d'air individuel des passagers et il fonctionne indépendamment du mode ECON et de la sélection de température. Ce ventilateur est arrêté au moyen du commutateur CABIN BUS réglé sur la position OFF, ou au moyen du sélecteur SMOKE ELEC/AIR réglé à la position 3/1 OFF.

Il y a un sélecteur à molette PAX LOAD sur le tableau de commande du système de ventilation d'air qui permet aux pilotes d'entrer le nombre de passagers à bord à la dizaine près. Le contrôleur programme le débit d'air conditionné se rendant à la cabine en fonction de cette entrée. En configuration ECON ON, le programme de conditionnement d'air du MD-11 est déterminé en fonction d'une combinaison de 10 pieds cubes (pi³) d'air frais pour chaque passager et de 700 pi³ d'air provenant de chacun des quatre ventilateurs de recirculation. Swissair a choisi d'utiliser une valeur implicite de 260 passagers, les quatre ventilateurs de recirculation étant en circuit. Cette valeur par défaut donne un mélange d'air de 5 400 pi³/min d'air frais et recirculé à la cabine. En configuration ECON OFF, le programme de conditionnement d'air est réglé à 5 500 pi³/min pour la cabine.

Les ventilateurs de recirculation et le ventilateur de buses d'air individuel comprennent chacun un filtre à particules hautement efficace (numéro de pièce AB0467286 de la Donaldson Company), fabriqué au moyen d'un élément en microfibre de verre plissée et pourvu de séparateurs en aluminium pour conserver l'espacement des plis. Le filtre a fait l'objet d'un essai de durée de vie en fonction de la norme 52.1 de l'American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers^[19], il satisfait à la norme militaire (MIL-STD)-282^[20], et sa finesse est fonction de sa capacité à piéger et à retenir des particules d'huile dont la taille est inférieure à 0,3 micromètre (micron)^[21].

La finesse du filtre lui permet de retirer 95 % de toutes les particules de 0,3 micron, et divers mécanismes de capture à l'intérieur du filtre sont encore plus efficaces à retenir des particules plus petites et plus grandes que 0,3 micron. Par exemple, la plupart des particules de fumée de tabac, dont la taille est habituellement comprise entre 0,01 et 1,0 micron, seraient retenues, comme le seraient des particules plus grosses, notamment celles qui sont produites lorsque le matériau de recouvrement de l'isolant thermique et acoustique brûle.

Au cours des premiers moments de l'incendie à bord de l'avion, l'efficacité du filtre aurait augmenté avec le temps à mesure que des particules auraient été piégées dans ce dernier. On s'attendrait à ce que les filtres retiennent la plupart des particules de fumée^[22] de l'air recirculé au cours des premiers instants de l'incendie en vol. Bien que ce filtre ne soit pas classé comme étant d'un type qui élimine les odeurs, certaines odeurs associées à des contaminants particulaires seraient probablement éliminées ou réduites, tandis que les odeurs gazeuses traverseraient le filtre.

1.6.2.4  Conditionnement d'air – Système d'isolement de la fumée

Si de la fumée ou des émanations arrivent par le système de conditionnement d'air, l'équipage de conduite est formé pour utiliser la liste de vérifications en cas de fumée dans le système de conditionnement d'air (voir l'Annexe B). La liste de vérifications amène l'équipage de conduite à isoler la source de la fumée en réglant l'interrupteur ECON sur OFF. Si la source de la fumée n'est pas isolée, la prochaine mesure sur la liste de vérifications, après qu'on a enfoncé le bouton-poussoir AIR SYSTEM sur MANUAL, est de régler de nouveau l'interrupteur ECON sur ON et de couper un des groupes de conditionnement d'air. Si cette mesure ne permet pas d'isoler la source de la fumée, on remet en circuit le groupe de conditionnement d'air et on en coupe un autre. Chacun des trois groupes de conditionnement d'air peut être arrêté individuellement afin qu'on puisse déterminer lequel des trois est à l'origine de la fumée. Pour arrêter les groupes de conditionnement d'air, on règle le système de ventilation sur MANUAL, puis on coupe le groupe de conditionnement d'air approprié sur le tableau de commande du système de ventilation. Il s'ensuit que la vanne de régulation de débit du groupe de conditionnement d'air en question se ferme. Si la fumée diminue, la source d'air de prélèvement du groupe de conditionnement d'air peut être coupée, et la vanne d'isolement respective peut être ouverte.

[17]    Aux fins du présent rapport, le fuselage sous pression ou partie pressurisée de l'avion comprend le poste de pilotage, la cabine, les compartiments avioniques, les soutes et divers espaces secondaires entre la cabine et la coque sous pression.

[18]    Le mode ECON est le mode implicite sélectionné en conditions d'exploitation normales puisqu'il est associé à une économie de carburant.

[19]    Organisme américain de réputation internationale se spécialisant dans l'évaluation et la recommandation de normes de qualité de l'air dans des milieux ventilés et climatisés, y compris dans les aéronefs.

[20]    La norme MIL-STD-282 renvoie aux filtres, aux vêtements protecteurs, aux composants de masque à gaz et à des produits connexes : méthodes d'essai de rendement.

[21]    Pour donner une idée des grandeurs au moyen d'un élément plus familier, la taille d'un cheveu humain équivaut à environ 70 microns de diamètre.

[22]    Aux fins du présent rapport, la fumée est définie par l'American Society of Heating, Refrigeration ans Air Conditioning Engineers comme étant de petites particules solides ou liquides, ou les deux, produites par la combustion incomplète de substances organiques, comme le tabac, le bois, le charbon, l'huile et d'autres matières carbonées. Le terme « fumée » s'applique à un mélange de produits solides, liquides et gazeux, bien que la documentation technique fasse la distinction entre des composants comme de la suie ou des particules de carbone, des cendres fines, des cendrées, des matières goudronneuses, des gaz non brûlés et des produits de combustion gazeux. Les particules de fumée varient en taille, les plus petites étant inférieures à 1 micron. La moyenne se situe souvent entre 0,1 et 0,3 micron.

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