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Le pilote et La Vague Scélérate

Rogue Wave 2

Les Vagues Scélérates sont des vagues qui apparaissent soudainement et qui peuvent atteindre des hauteurs de plus de 30 mètres, alors que la plupart des navires sont conçus pour affronter des vagues de 15 mètres. Une grosse tempête génère des vagues d’environ 12 m.

Il y a plusieurs décennies les vagues scélérates étaient un mythe, une légende. Depuis, le nombre de témoignages, les dégâts constatés, ainsi que des mesures, ont fini par convaincre les scientifiques de leur existence.

Dans la houle, la vague scélérate emprunte son énergie dans celle qui est contenue dans ses voisines. On parle de modulation d’amplitude, ou d’empilement par focalisation des fréquences. La vague scélérate est la combinaison de plusieurs vagues ordinaires.

La Vague Scélérate en aéronautique.

La Vague Scélérate est ici la représentation d’un danger extrême synonyme d’accident. Il existe différents modèles d’analyse des accidents.

Le plus simple est l’effet domino. L’accident est expliqué par une succession d’événements reliés entre eux par une relation de cause à effet. C’est un modèle linéaire et séquentiel, très largement insuffisant pour répondre à la problématique posée par les accidents aériens.

Plus évolué, le modèle de Reason analyse les défaillances latentes qui se combinent entre elles jusqu’à l’accident malgré les barrières du système : formation, technologie … C’est toujours l’erreur qui est ciblée, mais pas uniquement celle de l’opérateur. C’est une approche globale mais toujours linéaire, elle donne une vision assez juste des causes d’accidents rapportées à des systèmes complexes.

Enfin, un modèle systémique introduit par Erick Hollnagel décrit l’accident comme une conjonction d’interactions complexes entre les différentes composantes de l’activité. L’accident est la conséquence de coïncidences d’événements, qui reliés entre eux se mettent en résonnance : ce modèle a justement un équivalent dans la nature, c’est la Vague Scélérate (The Rogue Wave). Ce modèle est non décomposable, non linéaire. Son principal intérêt pour la communauté aéronautique est qu’il introduit une dimension essentielle de compréhension : le temps.

Freak wave Fr

De nombreuses similitudes existent entre la genèse d’une Vague Scélérate et l’enchaînement, propre à notre activité menant à l’accident : il y a de multiples composantes, chaque composante évolue avec le temps suivant sa propre fréquence, on ne peut pas agir sur la plupart d’entre elles, elles se combinent ou peuvent se combiner. Une étude (Archimède, Jean Claude WANNER) a démontré que l’on peut reproduire ces résonnances particulières et les faire diverger dans des scénarios de vol qui semblaient exigeant mais maîtrisables. A l’issue de l’expérimentation plusieurs équipages sont sortis du simulateur sous le choc de ce qu’il venait de vivre (crash) : « Comment peut-on se faire piéger dans ces conditions là ? »

Voici dans le schéma ci-dessous un exemple d’une situation qui n’est pas exceptionnelle d’un point de vue probabilité au regard du niveau de sécurité recherché.

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Les facteurs peuvent se combiner entre eux, certains s’amortissent d’eux mêmes, d’autres divergent.  Concernant les combinaisons possibles des scénarios : systèmes, météo, infrastructures, équipage, trafic … avec 4 éléments, il existe 6 liens et 64 scénarios possibles. Avec 10 éléments : 45 liens et 3500 milliards de scénarios (Liens = N x N (N -1)/2  Scénarios = 2L). Une seule composante en aéronautique (météo, avion…) comprend de multiples éléments ! Voici une analyse de ces combinaisons qui aboutissent à un accident en fonction de leur niveau d’occurrence. On comprend mieux le souhait de certains experts comme James REASON qui pense que l’amélioration de la sécurité sera plus efficace en se penchant sur les compétences de fond du pilote plutôt que sur le colmatage des erreurs qui est sans fin et qui pose d’autres problèmes.

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Il existe un autre facteur de résonance divergente plus insidieux auquel est régulièrement confronté le pilote, c’est une forte dynamique du vol. Lorsque le débit de sortie des tâches de l’équipage devient inférieur aux exigences de la situation, une désynchronisation des tâches et (ou) leur exécution imparfaite sous la pression temporelle apparaît avec des conséquences en chaine. Exemple (avec son schéma) :

1 Décollage, autorisé à monter vers 2000 ft avec un virage juste après décollage et changement de fréquence sur instruction pour poursuivre la montée vers 3000’. Analyse : situation exigeante.

2 « Actions après décollage ». Peu après le contrôle demande le changement de fréquence. Analyse : chevauchement des tâches (overlaping) et interruption de la séquence d’action après décollage.

3 Le PNF peu familier avec le terrain collationne une mauvaise fréquence. Analyse : le changement de fréquence et l’échange supplémentaire qui s’en suit augmente la charge de travail qui était déjà importante.

4 La montée qui devait être lissée est interrompue en l’absence de clearance. Les actions non terminées, l’alarme survitesse volets se déclenche à la mise en palier. Analyse : désynchronisation de la trajectoire idéale et du schéma mental que l’équipage s’était fait du départ.

5 Le PNF rentre les volets, la vitesse augmente le temps d’obtenir la clearance vers 3000 ft. La charge de travail est importante. L’équipage à conscience qu’il n’est pas sur la trajectoire idéale dans le plan vertical. Analyse : la vitesse a continué à augmenter, l’équipage ne perçoit pas le piège que cela représente car il suit la rentrée des volets et pilote le palier.

6 La clearance vers 3000 ft est rapidement obtenue ; avec la vitesse emmagasinée le vario important déclenche une résolution de TCAS, malgré l’engagement du mode capture d’altitude, il y a dépassement d’altitude.

Voici un extrait d’un texte de l’OACI : « Les listes de vérifications, briefings, annonces et SOP ainsi que les stratégies et tactiques personnelles sont des exemples de contre-mesures. Les équipages de conduite consacrent beaucoup de temps et d’efforts à appliquer des contre-mesures pour maintenir les marges de sécurité durant le vol. Les observations effectuées pendant la formation et les vérifications donnent à croire que :

« jusqu’à 70 % des activités d’un équipage de conduite peuvent être liés à l’application de contre-mesures » Conclusion, l’équipage est toujours dans un équilibre instable qu’il doit sans arrêt rétablir.

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L’intérêt du modèle des résonnances est dans son intégration du repère espace temps. 70% des tâches effectuées visent à contrer ou amortir des vagues, susceptibles d’entraîner des résonnances potentielles, pour la plupart subies dans ce repère espace temps. Le pilote doit donc veiller à rester en permanence en phase avec les exigences temporelles : rentrer les volets ni avant ni après, virer ni avant ni après, gérer les systèmes ni avant ni après, en phase avec l’équipage, etc… Il existe des marges d’ajustement temporelles, elles se rétrécissent singulièrement dans les phases chargées les plus accidentogènes (décollage, atterrissage).

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Dans une étude américaine, six caractéristiques reviennent dans la plupart des accidents : erreurs d’inattention, erreurs de routine, tâches mal effectuées ou non effectuées dans des conditions exigeantes, procédures anormales mal exécutées, réponses inadaptées à des situations rares, déviations aux procédures.

Cette même étude a analysé les conditions qui ont déclenché ces erreurs et ces déviations. On trouve : une surcharge de travail qui entraine un déficit d’attention, une mauvaise prioritisation des tâches. Dans 50% des cas une ou plusieurs décisions qui semblaient s’imposer n’ont pas été prises. Dans les 2/3 des accidents un défaut, une panne d’un équipement est reporté (leur importance ne réside pas dans la criticité intrinsèque de la panne ou du problème mais dans une composante supplémentaire qui va venir s’insérer dans la chaine de l’événement). Manque d’information/repère : information erronée ou information en temps décalé, annonce omise ou erronée, alarme injustifiée, absence de données… L’expérience ou les connaissances insuffisantes sont reportées dans 1/3 des accidents.

L’étude précise : « When airline crews are not able to manage situations adequately, it is most often because of limitations of the overall aviation system rather than inhérent deficiencies of the pilot ».

Pour finir avec la même étude dans le chapitre « Other cross-cutting factors », on lit : The combination of stress and surprise with requirements to respond rapidly and to manage several tasks concurrently, as occured in several of these accidents, can be lethal ».

70% (ou plus ?) de l’activité du pilote consiste à contrer en temps réel des facteurs qui ne demandent qu’à diverger. Le pilote gère un système instable. Voici une citation qui symbolise cette instabilité : « Le magicien effectue son métier avec des trucs, alors que le danseur sur corde doit en permanence rétablir un équilibre qui ne sera jamais atteint ».

Non contrée à temps, la combinaison de certains facteurs, visibles et invisibles, peut générer des situations à risques. Les précurseurs de ces situations sont connus (contextes particuliers et menaces). L’anticipation devient l’outil essentiel de la gestion des menaces dans un environnement dont le tempo est imposé au pilote (c’est la TEM). Le défaut de vigilance, la charge de travail élevée, l’incompréhension, une situation complexe, sont des facteurs propices à l’absence d’anticipation. Le mode réactif seul ne permet pas de discerner la réalité qui se profile. Il y a désynchronisation entre le pilote et la situation réelle, l’intensité de la menace pourra alors augmenter très rapidement, au rythme des exigences du moment qui ne seront plus gérées.

[box type= »tick »]Peu de pilotes ont été, sont, ou seront confrontés à une Vague Scélérate, par contre ils sont tous régulièrement confrontés à des vagues d’une hauteur qu’ils n’imaginaient sans doute pas.[/box]

Ce matin là l’arrivée à Roissy était une VOR/DME; suite à des travaux importants sur la piste, qui entrainaient également un important seuil décalé et la présence de barrières anti souffle sur la piste pour protéger les ouvriers. La visibilité donnée par la météo était bonne, par contre c’était un atterrissage face au soleil avec de la brume ; on ne distinguait les travaux qu’au dernier moment. Nous nous posons, dégageons et nous apercevons un 747 asiatique qui était en approche derrière nous et qui visiblement est en train de se poser avant les barrières. Il remet les gaz à quelques mètres au dessus des barrières anti souffle. Je revois encore exactement l’endroit et la scène tellement c’était impressionnant ; non pas la remise de gaz, mais ce qui avait failli se passer.

La charge de travail était élevée, les conditions météo pas si bonnes que ça, l’équipage en long courrier était certainement fatigué, il n’a pas anticipé le seuil décalé et ne l’a vu qu’au dernier moment. Je me suis entretenu après l’atterrissage avec le chef de quart, qui était lui aussi encore sous le choc, pour lui expliquer que malgré tout le dispositif en place, ce genre d’événement pouvait s’expliquer.

Une petite vidéo. On retrouve ce concept de la vague scélérate avec la notion de Black Swan, ou Cygne Noir, un autre sujet peut-être !

Bons vols

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7 Comments

  1. Pierre

    bonjour

    Votre article est passionnant. Il mentionne des études Anglophones. Il est domage que votre article ainsi que tout ce site ne soit pas en Anglais. Toute la communautée aéro pourrait en profiter, et pas seulement les Francophones. (Ainsi que la Phraséo en espace aérien dela douce France).

    Cordialement Pierre, Captain 757 sur G-registered!!!

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  2. Nicolas

    Bonjour,

    L’article mentionne l’addition d’événements dans une logique « dynamique » je pense qu’il faut intégrer également des actes/événements dont le cycle de conséquence est très lent. En effet il y a en général une réelle difficulté pour l’opérateur humain à identifier les conséquences à long terme d’une décision, sans compter le fait qu’un cycle lent favorise des changements d’opérateur dûs à l’organisation (et donc une diminution de la représentation de la situation) ou des phénomènes d’oubli.

    Cordialement.

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  3. JG CHARRIER Author

    Oui, effectivement. Dans le cas d’une mauvaise décision qui rentrerait dans ce pseudo modèle, cela correspondrait à une erreur latente qui viendrait s’activer à un moment donné, comme un emport trop faible de carburant. On peut diminuer encore la vitesse des ondes en sortant du périmètre du vol, avec des problèmes organisationnelles.

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  4. charrier

    Bonjour Nicolas,

    Le terme contre-mesure n’est pas un hasard. Il est issu du concept de gestion des menaces et des erreurs utilisé en aéronautique. Les contre-mesures ont pour objectif de réduire les menaces sur notre sécurité. Du vent fort : je prend plus de pétrole. Je suis fatigué: je reporte mon vol. Un congestus en face : je le contourne etc. Tu trouveras dans la partie salle de briefing – Espace formateur un livret qui explique le processus, avec les menaces les plus courantes pour les pilotes et … les contre-mesures.
    Sympa ton espace : Photo +++ 🙂

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