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Essais dans l’industrie aéronautique

Le secteur aéronautique est souvent considéré comme l’un des plus sûrs au monde. Peut-on parler de 99 % de sécurité ? Si le hasard n’existait pas et que chaque événement se produisait en fonction de sa probabilité, un avion sûr à 99 % ferait état d’un problème 7 heures par mois, ce qui reste trop risqué. Si le niveau de sécurité passe à 99,99 %, la probabilité d’erreur tombe à 5 minutes par mois, une valeur qui commence à être réaliste. Comment atteint-on de tels niveaux ?

L’avion est sans aucun doute le moyen de transport de passagers le plus sûr. Un long processus est toutefois nécessaire pour arriver à ce constat.

De nombreux facteurs contribuent à atteindre des niveaux de risque aussi faibles, mais le grand nombre d’essais auxquels un avion est soumis avant de voler est un bon exemple de ce souci de la sécurité.

Commençons par une étape fondamentale de la fabrication : le choix des matériaux qui composent l’avion.

Prenons par exemple un rivet en titane. Le matériau de base doit être livré au fabricant de rivets par un fournisseur approuvé lui-même par l’avionneur. Une fois un lot de rivets fabriqué, une petite quantité doit être testée par l’avionneur, pour s’assurer qu’ils atteignent le niveau d’exigence requis.

Mais cela va encore plus loin. À la réception des rivets, avant de les monter sur une pièce, l’avionneur doit encore tester quelques unités du lot afin de s’assurer que leur transport n’ait pas eu d’incidence sur leurs propriétés, et qu’ils n’aient pas été manipulés ou échangés par d’autres pièces de qualité inférieure.

Bien sûr, un suivi drastique de chacune de ces étapes est effectué afin d’obtenir une traçabilité parfaite de chaque élément qui entre en compte dans la fabrication d’un avion.

Il en sera ainsi pour tous les matériaux, sous toutes les formes, qui finissent par faire partie du produit fini : l’avion. Ajoutons que les employés, les plans, les machines de fabrication et de tests devront aussi être homologués, ce qui rehausse encore un peu plus les normes de qualité de l’industrie.

Arrivé à un certain point, chaque élément a été testé et homologué. Mais qu’en est-il des assemblages ? La batterie de tests suit son cours, et il est possible de tester les différents assemblages qui sont fabriqués. En plus de la résistance et de l’intégrité, des tests de résistance à la corrosion et d’isolement électrique sont également réalisés pour les pièces extérieures.

Autre exemple : les tests de flexion des ailes. Des câbles sont fixés le long de l’extrados et de l’intrados, et tirent sur l’aile vers le haut puis vers le bas, jusqu’au point de flexion maximale. Si le rivet de l’exemple précédent se trouve sur une aile, sa résistance sera à nouveau mise à l’épreuve, à laquelle s’ajoute maintenant la qualité de sa mise en place et de son serrage.

Des tests sont aussi effectués sur des éléments de l’avion qui nécessitent une très haute exigence du fait de leur fonction, comme c’est le cas des réacteurs. Parmi les tests les plus étranges, on trouve le test d’ingestion d’eau, les tests de collision avec les oiseaux, et le « fan blade off ».

Pour le premier, une grosse quantité d’eau est projetée sur un réacteur en fonctionnement. Ce teste vise à reproduire des conditions de forte pluie durant lesquelles les réacteurs absorbent de grandes quantité d’eau, comme à l’atterrissage, au décollage, et y compris pendant le vol.

Le deuxième test consiste à évaluer les dégâts causés par les collisions avec les oiseaux. Pour ce faire, un projectile de la taille et du poids d’une oie est projeté contre les ailettes d’un réacteur. C’est une situation qui arrive à un moment ou un autre au cours de la vie d’un avion, particulièrement au décollage et à l’atterrissage.

Le troisième est un peu différent. Pour ce test, rien n’est introduit dans le réacteur, mais on force la rupture d’une ailette pour vérifier que le moteur résiste bien au passage de celle-ci, que les débris ne se dispersent pas et que l’accident ne déclenche pas d’incendie.

Une fois les composants de l’avion testés et homologués, on passe à l’étape clef : le premier vol. L’avion quittera le sol pour la première fois et des tests en vol seront effectués. Les vols d’essai vont ensuite s’enchaîner. Leur but est d’évaluer la réponse de l’avion lors de certaines manœuvres, le fonctionnement des systèmes électroniques ou encore leur comportement face à leurs propres défaillances ou celles des réacteurs.

Durant ces vols, on collecte une importante quantité de données, comme les charges pesant sur le fuselage, les ailes, les emplantures ou le train d’atterrissage. Quand l’avionneur se dit satisfait des corrections réalisées, il met l’avion à disposition des autorités compétentes pour finaliser la certification de l’appareil.

Mais il reste encore une dernière étape avant de pouvoir embarquer des passagers à bord : l’essai d’évacuation d’urgence. Selon les normes européennes, les avions de plus de 44 passagers doivent pouvoir être entièrement évacués en moins de 90 secondes.

Et ce n’est pas tout. Pour pimenter l’exercice, l’essai se déroule dans le noir, avec la moitié des issues de secours bloquées. Les participants qui jouent le rôle des passagers doivent former un échantillon représentatif de la population, et ne doivent pas avoir reçu d’entraînement en amont. Pour citer un exemple de grande envergure, les membres d’équipage d’un A380 ont réussi à évacuer 873 passagers en seulement 78 secondes.

Bien entendu, tous ces essais engendrent des coûts supplémentaires considérables tout au long du processus de fabrication et de certification d’un avion. Pour autant, personne ne saurait remettre en cause leur nécessité. Sinon, comment l’avion pourrait-il être le moyen de transport le plus sûr au monde ?

 

 

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24/09/2019

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