Rapport d'enquête aéronautique A17P0007

Le 19 janvier 2017, un Cessna 172 (immatriculé C-GZXB, numéro de série 172S8141) exploité par le Victoria Flying Club a quitté l'aéroport international de Victoria (Colombie-Britannique) pour effectuer un vol d'entraînement de jour selon les règles de vol à vue. Un instructeur et un élève pilote se trouvaient à bord. Environ 1,5 heure après le décollage, l'aéronef a effectué une approche de la piste 31 à l'aérodrome de Duncan (Colombie-Britannique) en vue d'un atterrissage court. À 13 h 11, heure normale du Pacifique, l'aéronef s'est posé environ au tiers de la piste d'atterrissage. L'équipage de conduite a essayé de freiner, puis a tenté de reprendre son envol. L'aéronef a percuté des arbres, puis des lignes électriques aux abords de l'extrémité nord de la piste 31 avant de s'immobiliser à l'envers sous les lignes électriques, à environ 500 pieds de l'extrémité départ de la piste. L'instructeur a été grièvement blessé, et l'élève a subi des blessures mineures. L'aéronef a été lourdement endommagé, et sa radiobalise de repérage d'urgence s'est déclenchée. Il n'y a pas eu d'incendie.

Déroulement du vol

À 11 h 43 ^{Note de bas de page 1}, le 19 janvier 2017, un aéronef Cessna 172 (immatriculé C-GZXB, numéro de série 172S8141) exploité par le Victoria Flying Club a quitté l'aéroport international de Victoria (CYYJ) (Colombie-Britannique), avec un instructeur et un élève à son bord, pour effectuer un vol d'entraînement de jour selon les règles de vol à vue (VFR). L'instructeur était le commandant de bord et occupait le siège de droite. L'élève était le pilote aux commandes et occupait le siège de gauche. L'objectif du vol était de permettre à l'élève de répéter divers exercices de vol avant un test en vol de pilote professionnel prévu le lendemain.

Après le décollage depuis CYYJ, l'aéronef a parcouru environ 21 milles marins (nm) vers le nord-ouest et l'équipage a effectué divers exercices de vol pendant environ 1 heure. L'aéronef s'est ensuite rendu à l'aérodrome de Duncan (CAM3) (Colombie-Britannique) afin de permettre à l'équipage d'y effectuer d'autres exercices, notamment une approche de précaution ^{Note de bas de page 2} en vue d'un atterrissage court avec arrêt complet.

Durant le vol d'inspection initial de l'aérodrome, l'instructeur et l'élève ont noté que les manches à air indiquaient des vents légers et variables (moins de 5 nœuds) mais généralement favorables à une approche de la piste 13. Toutefois, étant donné la présence de nuages bas au nord de l'aérodrome, l'équipage de conduite a décidé de composer avec de légers vents arrière et d'atterrir sur la piste 31. L'aéronef a effectué un circuit vers la gauche pour exécuter un vol d'inspection de la piste avant d'effectuer un second circuit vers la gauche en vue d'un atterrissage court (figure 1). À l'étape finale du second circuit, le segment d'approche finale ayant été établi à environ 700 pieds au-dessus du niveau de la mer (ASL) — 400 pieds au-dessus de l'altitude d'aérodrome — et à environ 3000 pieds du seuil de piste, l'instructeur et l'élève ont constaté que l'aéronef volait au-dessus de la trajectoire d'approche normale. Ils ont brièvement discuté de la situation et ont décidé de poursuivre l'approche avec le moteur au ralenti de vol, pleins volets et une légère glissade ^{Note de bas de page 3}.

D'après les données radar, la vitesse sol de l'aéronef durant le segment d'approche finale était d'environ 70 nœuds ^{Note de bas de page 4}. Le manuel d'utilisation aéronef du Cessna 172 recommande une vitesse anémométrique de 61 nœuds à l'approche pour un atterrissage court dans les conditions d'air non turbulent. On ajoute que [traduction] « l'on doit utiliser des vitesses d'approche légèrement plus élevées dans des conditions d'air turbulent ^{Note de bas de page 5} ». L'angle de descente vers le seuil de piste était d'environ 7 °; ainsi, l'aéronef s'est trouvé très au-dessus de la trajectoire de vol de 3 ° couramment utilisée et à laquelle l'élève-pilote était habitué. Or, on utilise souvent des approches plus abruptes pour effectuer des atterrissages courts. L'enquête a permis de déterminer que cette approche nécessitait un taux de descente d'environ 1000 pieds par minute.

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L'aéronef s'est posé environ au tiers de la piste d'atterrissage; l'instructeur a alors repris les commandes, a rentré les volets et a tiré sur le manche de commande en position plein cabré. Toutefois, l'aéronef a bondi à plusieurs reprises avant que ses pneus ne se posent définitivement sur la piste. Ainsi, il a été impossible d'appliquer la pression maximale de freinage tant que le train d'atterrissage ne portait pas l'entière masse de l'aéronef. Par la suite, après la pression maximale de freinage a été appliqué, l'instructeur a conclu à l'impossibilité d'immobiliser l'aéronef avant d'atteindre le bout de la piste. Il a alors interrompu l'atterrissage et a tenté de décoller : il a relâché les freins, remis pleins gaz et réglé de nouveau les volets à 20°.

L'aéronef a dépassé l'extrémité départ de la piste et a franchi une bande de gravier de 10 pieds de large qui sépare l'extrémité asphaltée de la piste et la fosse d'un talus. Les pneus de son train principal ont laissé des sillons dans le gravier. Ayant franchi la bande de gravier, l'aéronef a repris son envol, a perdu quelque 10 à 15 pieds d'altitude, puis a volé en palier sur environ 400 pieds en essayant de monter. Durant ce vol, l'aéronef a percuté les cimes de nombreux petits arbres, puis celle d'un gros arbre. Il a continué de voler sur 150 pieds en descendant légèrement jusqu'à ce qu'il percute et sectionne la première de 6 lignes électriques à haute tension. L'aéronef s'est immobilisé à l'envers sur un sol mouillé et broussailleux sous les lignes électriques, à environ 550 pieds du seuil du talus et environ 60 pieds en contrebas du bout de piste. Les volets étaient sortis à environ 20°.

Les 2 pilotes portaient leur ceinture abdominale et leur ceinture-baudrier. L'élève-pilote a subi des blessures mineures; il a pu évacuer l'épave et composer le 911 pour obtenir des secours. L'instructeur a subi des blessures extrêmement graves. Il est demeuré suspendu à l'envers dans l'épave pendant environ 1,5 heure avant que l'on mette les lignes électriques hors tension pour permettre aux premiers intervenants d'atteindre l'aéronef en toute sécurité. L'instructeur a été transporté à l'hôpital par ambulance aérienne. La radiobalise de repérage d'urgence (ELT) de 406 MHz s'est déclenchée automatiquement.

Renseignements sur l'aérodrome

CAM3 est un aérodrome enregistré ^{Note de bas de page 6} exploité par le Duncan Flying Club. Les aérodromes sont assujettis à la sous-partie 301 du Règlement de l'aviation canadien (RAC) et ne sont pas tenus de satisfaire aux exigences (habituellement plus strictes) des aéroports agréés qui sont assujettis à la sous-partie 302 du RAC ^{Note de bas de page 7}. Par conséquent, CAM3 ne comprend pas d'aire de dépassement en bout de piste, et la réglementation ne l'exige pas. CAM3 n'a qu'une seule piste, et elle est asphaltée (piste 13/31). Elle mesure 30 pieds de large sur 1494 pieds de long; l'altitude d'aérodrome est de 300 pieds ASL (annexe A). La piste se trouve au sommet d'une colline, et le relief descend abruptement sur tous les côtés, y compris aux 2 bouts de piste. Des manches à air sont installées aux 2 extrémités de la piste.

L'édition du Supplément de vol Canada (CFS) ^{Note de bas de page 8} qui était en vigueur au moment de l'accident comprenait une mise en garde à l'égard de CAM3 selon laquelle [traduction] :

Les arbres dans l'approche de la piste 31 se trouvent à environ 350 pieds du seuil de piste.

D'après la politique du Victoria Flying Club, les élèves ne sont pas autorisés à atterrir à CAM3 sans instructeur à bord.

L'instructeur

Les dossiers indiquent que l'instructeur possédait les licences et les qualifications nécessaires pour effectuer le vol, conformément à la réglementation en vigueur, et qu'il comptait à son actif environ 3763 heures de vol. La plupart de ces heures avaient été accumulées sur le Cessna 172 et comprenaient quelque 300 heures aux commandes de l'aéronef en cause. L'instructeur était au service du Victoria Flying Club à titre d'instructeur de vol depuis 2010, et avait depuis atterri à de nombreuses reprises à CAM3. Au moment de l'événement, l'instructeur occupait les fonctions de chef instructeur de vol adjoint au Victoria Flying Club, avait la qualification d'instructeur de vol de classe 2. Il avait formé l'élève au pilotage pendant que celui-ci acquérait les qualifications de pilote d'hydravion, de vol de nuit et de vol VFR au-dessus de la couche ^{Note de bas de page 10}.

L'instructeur avait eu congé au cours de la fin de semaine qui a précédé l'accident; il avait ensuite travaillé chacun des 3 jours avant le vol à l'étude et accumulé 4,3 heures de vol durant cette période.

L'élève

Les dossiers indiquent que l'élève possédait les licences et les qualifications nécessaires pour effectuer le vol, conformément à la réglementation en vigueur, et qu'il était en voie d'obtenir une licence de pilote professionnel au moment de l'événement. Il avait accumulé quelque 225 heures de vol, toutes sur le Cessna 172 (y compris environ 17 heures sur l'aéronef à l'étude), dont environ 177 heures au Victoria Flying Club. La majorité du temps de vol en double commande de l'élève au Victoria Flying Club avait été en compagnie de l'instructeur en question. L'élève avait effectué 5 atterrissages à CAM3, dont 4 en compagnie de l'instructeur en question et 1 en compagnie d'un autre instructeur du club. L'élève avait effectué la majorité de ses décollages et atterrissages à CYYJ, où se situe le Victoria Flying Club.

Conditions météorologiques

À midi, environ 17 minutes après que l'aéronef eut décollé de la piste 09 à CYYJ et environ 1 heure avant l'accident, les vents à CYYJ étaient du 140° vrai (V) à 3 nœuds.

À 13 h, environ 11 minutes avant l'accident, les vents étaient du 070°V à 3 nœuds, leur direction variant du 010°V au 110°V. Les conditions météorologiques étaient alors comme suit :

• visibilité, 30 milles terrestres;
• température, 8°C et point de rosée, 7°C;
• pression barométrique, 29,43 pouces de mercure;
• peu de nuages à 900 pieds et à 4500 pieds, nuages épars à 7000 pieds, nuages fragmentés à 12 000 pieds et à 25 000 pieds.

Il n'y a aucune station météorologique officielle à CAM3. Durant le vol d'inspection de la mi-piste de l'aéronef à l'étude, l'élève a noté que les manches à air indiquaient des vents légers (moins de 5 nœuds) et variables, mais généralement favorables à une approche de la piste 13. Cette observation correspond à la vitesse et à la direction des vents signalées à CYYJ, situé à 13 nm de CAM3. Toutefois, étant donné la présence de nuages bas au nord de l'aérodrome, l'équipage de conduite a décidé de composer avec de légers vents arrière et d'atterrir sur la piste 31. On avait rendu compte d'une piste d'atterrissage humide, mais il n'y avait aucune flaque d'eau.

Renseignements sur l'aéronef

Le C-GZXB, un Cessna 172S fabriqué en 1999, était propulsé par un moteur à injection Lycoming IO-360 de 180 horse-power. Sa masse maximale au décollage était de 2550 livres. D'après le formulaire d'autorisation de régulation des vols que l'instructeur avait signé avant le vol, la masse du C-GZXB au décollage était de 2155 livres, et son centre de gravité devait rester à l'intérieur des limites admissibles durant tout le vol. En fonction de cette masse au décollage, les calculs du BST indiquent que le C-GZXB aurait pesé environ 2060 livres au moment de l'accident.

Les dossiers indiquent que l'aéronef était homologué, équipé et entretenu conformément à la réglementation en vigueur et aux procédures approuvées. Rien n'indiquait une défaillance de la cellule ou un mauvais fonctionnement d'un système avant ou pendant le vol. On a déterminé que l'aéronef était intègre, intact et fonctionnait normalement avant qu'il ne percute les arbres et les lignes électriques.

Selon le chapitre « Performance » du manuel d'utilisation aéronef du Cessna 172S (annexe B), compte tenu des conditions de température et d'altitude-pression au moment de l'événement et de la masse de 2550 livres ^{Note de bas de page 11} de l'aéronef, la distance nécessaire à un atterrissage court au-dessus d'un obstacle de 50 pieds était de 1320 pieds (y compris une course à l'atterrissage de 565 pieds) ^{Note de bas de page 12}, ce qui n'aurait laissé que 174 pieds de piste à CAM3. Le calcul des valeurs du manuel tient compte de vents nuls, d'une piste asphaltée, plane et sèche, et d'une vitesse de 61 nœuds à 50 pieds au-dessus du niveau du sol (AGL). Toujours d'après ce manuel [traduction], « en cas d'atterrissage avec vents arrière atteignant 10 nœuds, [les pilotes devraient] augmenter les distances d'atterrissage de 10 % pour tous les 2 nœuds ^{Note de bas de page 13} ». Comme les conditions au moment de l'événement comprenaient une composante de légers vents arrière de moins de 5 nœuds, il aurait fallu plus de 1320 pieds au C-GZXB pour effectuer un atterrissage court. Ni l'élève-pilote ni l'instructeur n'a fait les calculs d'atterrissage court le jour de l'accident.

Le manuel d'utilisation aéronef indique la procédure d'atterrissage court ou d'atterrissage interrompu suivante [traduction] :

ATTERRISSAGE COURT

• Vitesse anémométrique : 65 – 75 KIAS [vitesse indiquée exprimée en nœuds] (volets RENTRÉS)
• Volets hypersustentateurs – COMPLÈTEMENT SORTIS (30°)
• Vitesse anémométrique : 61 KIAS (jusqu'à l'arrondi)
• Puissance : RÉDUIRE au ralenti de vol après avoir franchi l'obstacle
• Poser : TRAIN PRINCIPAL D'ABORD
• Freins : PLEINE PRESSION
• Volets hypersustentateurs : RENTRER

ATTERRISSAGE INTERROMPU

• Manette des gaz : PLEINS GAZ
• Volets hypersustentateurs : RÉGLÉS À 20°
• Vitesse de montée : 60 KIAS
• Volets hypersustentateurs : 10° (jusqu'à ce que l'on ait franchi les obstacles), RENTRÉS (après l'atteinte d'une altitude sécuritaire et 65 KIAS) ^{Note de bas de page 14}

D'après le manuel d'utilisation aéronef, pour effectuer un décollage court dans les mêmes conditions, il faudrait 1130 pieds de piste (y compris une course au sol de 655 pieds) pour qu'un aéronef pesant 2200 livres franchisse un obstacle de 50 pieds ^{Note de bas de page 15}. Toujours d'après ce manuel [traduction], « pour les décollages avec vents arrière atteignant 10 nœuds, [les pilotes devraient] augmenter les distances de 10 % pour tous les 2 nœuds ^{Note de bas de page 16} ».

L'aéronef fonctionnait normalement avant qu'il ne percute les arbres et les lignes électriques. Par conséquent, l'analyse portera principalement sur les facteurs opérationnels, y compris la prise de décisions du pilote.

Opérations aériennes à l'aérodrome de Duncan

Étant donné que l'atterrissage à l'aérodrome de Duncan (CAM3) (Colombie-Britannique) pose des risques beaucoup plus considérables que la plupart des autres aéroports, le Victoria Flying Club interdit à ses élèves d'y atterrir sans instructeur. La piste à CAM3 est courte, en particulier si on la compare à celles de l'aéroport international de Victoria (CYYJ), où l'élève-pilote avait le plus souvent atterri durant sa formation. CAM3 est également inhabituel en ce sens qu'il y a des ravins aux 2 bouts de la piste, au lieu d'aires de dépassement de piste. Le Supplément de vol Canada (CFS) met en garde les pilotes contre les courants descendants, les vents traversiers et le cisaillement du vent à CAM3, et contre les arbres dans la trajectoire d'approche de la piste 31. L'instructeur connaissait bien cet aérodrome, et l'élève y avait atterri à 5 reprises, toujours accompagné d'un instructeur. Malgré ces risques connus, on a poursuivi l'exercice d'atterrissage avec des vents arrière légers et variables sur une piste courte démunie d'aires de dépassement de piste, sans avoir effectué de calcul de performance d'atterrissage court avant le vol, même si aucun calcul de la distance d'atterrissage court n'avait été fait avant le vol.

L'aéronef volait haut durant le segment d'approche finale, et l'approche était plus abrupte que d'habitude et plus rapide que la vitesse prescrite. Avec la puissance au ralenti de vol et les volets complètement sortis, une glissade sur l'aile était nécessaire pour réaliser une descente suffisamment abrupte pour atterrir sur la piste. Par conséquent, l'aéronef a franchi le seuil de piste à une vitesse de toucher des roues supérieure à la vitesse visée; il est demeuré en vol en effet de sol sur au moins le tiers de la piste en effet de sol avant de poser ses roues.

La tentative d'atterrissage s'est poursuivie même après que l'aéronef eut posé ses roues bien au-delà du point de poser des roues visé.

Prise de décisions du pilote

L'instructeur a repris les commandes de l'aéronef. Estimant au départ qu'il parviendrait à immobiliser l'aéronef, l'instructeur a choisi de poursuivre l'atterrissage. Toutefois, après plusieurs secondes au cours desquelles l'aéronef a continué à ralentir, l'instructeur a décidé d'interrompre l'atterrissage.

On n'a pu déterminer ni la distance exacte que l'aéronef avait parcourue lorsque l'instructeur a décidé d'interrompre l'atterrissage ni la vitesse à laquelle il volait à ce stade. L'aéronef volait probablement tout juste au-dessus de la vitesse de décrochage, puisque ses pneus étaient toujours en contact avec le sol lorsqu'il a dépassé le bout de piste et qu'il a descendu dans le ravin avant de reprendre le vol en palier. La tentative de freinage s'est poursuivie même si la distance de piste pour immobiliser l'aéronef était insuffisante, et la tentative de décollage a été faite malgré la vitesse anémométrique trop faible et une longueur de piste insuffisante. Lorsqu'il a dépassé la piste, l'aéronef volait à une vitesse trop basse pour être sécuritaire; une fois en dehors de l'effet de sol, il est descendu sous l'élévation de la piste et a percuté plusieurs arbres et des lignes électriques.

Faits établis quant aux causes et aux facteurs contributifs

1. L'exercice d'atterrissage s'est déroulé avec des vents arrière légers et variables sur une piste courte démunie d'aire de dépassement de piste, même si aucun calcul de la distance d'atterrissage court n'avait été fait avant le vol.
2. L'aéronef volait haut durant le segment d'approche finale, et l'approche était plus abrupte que d'habitude et plus rapide que la vitesse prescrite.
3. L'aéronef a franchi le seuil de piste à une vitesse de toucher des roues supérieure à la vitesse visée; il est demeuré en vol en effet de sol sur au moins le tiers de la piste avant de poser ses roues.
4. La tentative d'atterrissage s'est poursuivie même après que l'aéronef eut posé ses roues bien au-delà du point de poser des roues visé.
5. La tentative de freinage s'est poursuivie même si la distance de piste pour immobiliser l'aéronef était insuffisante.
6. La tentative de décollage a été faite malgré la vitesse anémométrique trop faible et une longueur de piste insuffisante.
7. Lorsqu'il a dépassé la piste, l'aéronef volait à une vitesse trop basse pour être sécuritaire; une fois en dehors de l'effet de sol, il est descendu sous l'élévation de la piste et a percuté plusieurs arbres et des lignes électriques.

Le Bureau n'est pas au courant de mesures de sécurité prises à la suite de l'événement à l'étude.

Le présent rapport conclut l'enquête du Bureau de la sécurité des transports du Canada sur cet événement. Le Bureau a autorisé la publication de ce rapport le 6 février 2018. Le rapport a été officiellement publié le 13 février 2018.

Annexe A – Renseignements sur l'aérodrome de Duncan (CAM3) dans le Supplément de vol Canada

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Annexe B – Renseignements sur les atterrissages courts dans le manuel d'utilisation d'aéronef du Cessna 172S

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Source : Cessna Aircraft Company, Pilot's Operating Handbook and FAA Approved Airplane Flight Manual—Cessna Model 172S Serial Numbers 172S8001 and On, révision 5 – 19 juillet 2004 [en anglais seulement]

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