Rapport d'enquête du SR 111

1.14.1  Normes de certification des avions

1.14.1.1  Élaboration de normes d'inflammabilité des matériaux ^(DIT1-90)

Parmi les autorités de l'aviation civile, la FAA a traditionnellement assumé le leadership des travaux de recherche et de développement visant à améliorer la prévention des incendies en aviation. En 1988, le United States Aviation Safety Research Act confiait à la FAA le mandat d'effectuer des recherches fondamentales sur la sécurité incendie à bord des aéronefs. Les FAR sont utilisées au plan international comme principale source en matière d'exigences de certification des aéronefs, notamment de normes d'inflammabilité des matériaux. La réglementation actuelle de la FAA reflète une philosophie adoptée à la suite d'une étude menée en 1975 et 1976 afin d'établir la faisabilité de deux approches fondamentales visant à apporter des améliorations à la sécurité incendie des fuselages des gros-porteurs modernes, et les compromis entre les deux. L'étude avait pour objet d'examiner les conséquences d'incendies en vol, après écrasement et sur la piste sur les compartiments du fuselage, et d'évaluer les exigences de protection incendie.

La première approche visait la possibilité d'appliquer les plus récentes technologies en matière de détection et d'extinction rapides des incendies. Cette approche suppose le recours à ce qui a été décrit comme un « système de gestion des incendies », c'est-à-dire un système intégrant la détection, la surveillance et l'extinction des incendies dans l'ensemble de l'avion.

La deuxième approche visait la possibilité d'améliorer les normes d'inflammabilité des matériaux utilisés en cabine afin qu'ils présentent de meilleures qualités ignifuges et un faible niveau d'émission de fumée et de gaz toxiques.

L'étude a conclu que les deux approches présentaient des avantages et des inconvénients et qu'une approche combinant un système de gestion des incendies et des améliorations sélectives des matériaux utilisés pourrait offrir le meilleur potentiel de protection contre les incendies dans toutes les situations.

Par la suite, conformément aux recommandations du rapport du comité consultatif SAFER^[61] de la FAA, les principaux efforts de recherche et de développement de cette dernière ont été concentrés sur ce qui a été établi comme la plus grave menace : l'incendie après un accident. Le scénario d'incendie après un accident qui a été examiné présentait un fuselage intact voisin d'un incendie alimenté par du carburant d'aviation non confiné. Il a été établi que, dans un tel scénario, la plus grave menace pour les passagers survivants proviendrait de la combustion des matériaux utilisés à l'intérieur de la cabine. L'étude de la FAA a conclu que, dans un tel scénario, les passagers survivants pourraient être invalidés par les gaz toxiques générés par un phénomène appelé « embrasement général »^[62]. En conséquence, pour augmenter les chances de survie, la FAA a concentré ses efforts sur l'amélioration des normes d'inflammabilité des matériaux utilisés à l'intérieur de la cabine afin de retarder l'apparition d'un embrasement général.

Les incendies en vol étaient considérés comme des accidents rares, et la FAA a conclu que le meilleur moyen de protection contre de tels accidents était l'utilisation dans la cabine de matériaux présentant d'excellentes caractéristiques anti-feu et de résistance à l'inflammation, ainsi que l'utilisation de dispositifs de détection et d'extinction des incendies dans les « zones de feu potentielles ».

Les travaux de recherche et développement dans le domaine des incendies en vol ont mené à une amélioration de la protection contre les incendies dans des zones comme la soute et les toilettes.

1.14.1.2  Normes d'inflammabilité des matériaux – procédures d'essai ^(DIT1-91)

Dans le cadre du processus de certification de la FAA, les matériaux destinés à être utilisés dans la construction des aéronefs doivent satisfaire à des critères ou à des normes de rendement (essais) définis lorsqu'ils sont exposés à la chaleur ou à une flamme. Les critères des essais d'inflammabilité sont en principe conçus de façon à exposer un matériau donné à un environnement représentatif d'un incendie. Lorsque vient le moment de décider du mode et de l'ampleur des essais menés pour un matériau donné, la composition du matériau, la quantité à utiliser et son emplacement dans l'aéronef sont évalués. Les essais visent à mesurer la tendance de chaque matériau à l'inflammation et à la propagation de la flamme.

Pour la plupart des matériaux utilisés dans un fuselage pressurisé, les essais d'inflammabilité en vigueur au moment de la certification du MD-11 consistaient principalement en une variété d'essais au bec Bunsen. Un seul bec Bunsen était utilisé somme source d'inflammation. Chaque essai pouvait être effectué de différentes façons. Par exemple, l'orientation du matériau par rapport à la flamme pouvait être modifiée depuis l'horizontale jusqu'à la verticale. L'orientation était fonction des objectifs des essais, qui étaient eux-mêmes fondés sur le degré de menace perçue, l'essai de combustion verticale étant normalement le plus exigeant. En outre, la durée de l'exposition à la flamme pouvait également varier, une exposition plus longue correspondant à un essai plus rigoureux.

Pour chaque essai au bec Bunsen, des exigences ont été établies permettant de distinguer l'échec du succès pour le matériau testé. La liste ci-dessous présente les critères qui pouvaient être utilisés dans la mesure des caractéristiques d'inflammabilité d'un matériau :

• délai d'inflammation (temps requis pour l'inflammation du matériau exposé à la flamme du bec Bunsen; les essais portent habituellement sur une exposition à la flamme de 12, 15, 30 ou 60 secondes);



• durée d'incandescence (le temps moyen durant lequel le matériau reste incandescent après le retrait de la source d'inflammation);



• durée de flamme (le temps moyen durant lequel le matériau continue de produire une flamme après le retrait de la source d'inflammation);



• durée de flamme goutte à goutte (le temps moyen durant lequel un matériau qui s'égoutte continue de produire une flamme);



• longueur de combustion (la valeur moyenne de la longueur de combustion, mesurée avec une précision de 0,2 cm (0,1 po));



• vitesse de combustion (mesurée en pouces par minute).

Conformément aux exigences individuelles de l'essai au bec Bunsen, le comportement du matériau a été déterminé par la moyenne des résultats obtenus sur au moins trois éprouvettes.

Sauf pour les matériaux choisis dans les soutes de classe C, les normes d'inflammabilité les plus strictes ont été appliquées aux matériaux devant être utilisés dans les zones occupées de l'avion. Les grandes surfaces, comme les parois latérales, les plafonds, les porte-bagages et les cloisons, ont fait l'objet d'une attention particulière. Non seulement les matériaux utilisés dans ces parois ont-ils été soumis aux essais les plus rigoureux, mais ils devaient aussi être autoextinguibles, c'est-à-dire qu'ils ne devaient pas permettre la propagation de la flamme au-delà d'une certaine distance, habituellement moins de 20 cm (8 po). Les matériaux utilisés en cabine étaient également soumis à des essais de dégagement de chaleur et de fumée. Aucun essai n'était requis sur la toxicité ^(DIT1-92).

Comme conséquence des exigences d'essai, des normes d'inflammabilité moins strictes ont été appliquées aux matériaux destinés à une utilisation à l'intérieur du fuselage pressurisé, mais qui se situaient hors des zones occupées. Certains matériaux ne nécessitaient que l'essai au bec Bunsen à l'horizontale. Pour que l'essai soit concluant, le matériau ne devait pas excéder une vitesse de combustion donnée. Selon l'utilisation prévue du matériau, la vitesse de combustion ne devait pas dépasser 6 ou 10 cm (2,4 ou 4 po) par minute. Aucune exigence d'autoextinguibilité ne s'appliquait à ces matériaux.

Dans les faits, les exigences des différents essais d'inflammabilité décrits ci-dessus ont conduit à une hiérarchisation de l'inflammabilité des matériaux :

• des matériaux autoextinguibles après une durée de flamme et une longueur de combustion acceptables;



• des matériaux de cabine choisis, autoextinguibles et ne dégageant pas plus qu'une quantité préétablie de chaleur et de fumée;



• des matériaux inflammables présentant une vitesse de combustion acceptable.

En conséquence, plusieurs matériaux ont été certifiés pour utilisation à bord des avions même s'ils étaient inflammables ou qu'ils brûleraient dans les limites des critères établis.

Bien des matériaux sont installés dans les avions comme parties intégrantes de systèmes, même si les essais d'inflammabilité sont normalement menés sur les matériaux eux-mêmes. Les matériaux d'isolation thermique et acoustique, par exemple, sont habituellement installés comme un système qui comprend le matériau de recouvrement, l'isolant et les matériaux connexes, comme le ruban adhésif pour joints, les attaches et les reniflards. Toutefois, par règlement, les essais du « produit fini » ne portent que sur l'isolant et le matériau de recouvrement ensemble. En conséquence, les matériaux d'isolation thermique et acoustique « tels qu'ils sont installés » peuvent présenter une propension différente à l'inflammation et à la propagation des flammes de ce qu'auraient révélé les essais ^{(DIT1-93 (vidéoclip))}.

[61]    Special Aviation Fire and Explosion Reduction, daté de 1980. FAA-ASF-80-4. Office of Aviation Safety, Washington, D.C. 20591.

[62]    Il n'existe pas de définition universellement reconnue de l'embrasement général, mais on peut le définir comme une propagation soudaine et rapide d'un incendie dans un lieu fermé.

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