Qu'est-ce qu'une boite noire d'un avion?

Voilà une partie de l'avion qui ne fait parler d'elle que quand tout va mal. Nous connaissons tous, ou avons déjà entendu parlé des boites noires d'avions, mais c'est très souvent dans les émissions comme Air Crash Investigation par exemple, où l'on cherche à déterminer les causes d'un accident d'avion. C'est en effet tout l'intérêt des black boxes, comme on les appelle en anglais. Ces boites de 7 à 10kgs sont pratiquement le seul moyen d'investigation. Mais quand on y pense, cela paraît magique. Comment cette partie permet elle à elle seule de remonter le temps ou comprendre le cours des évènements? Ou comment ça se fait qu'elle ne se détruit pas comme les autres parties de l'aéronef qu'on retrouve généralement en morceaux. Eh bien, voyons ensemble comment ça marche. Démystifions la magie des enregistreurs de vols.

Il est écrit: "FLIGHT RECORDER
DO NOT OPEN

Brève histoire des enregistreurs de vol en aviation

L'inventeur

La boite noire est basiquement un enregistreur de données. Elle est destinée à sauvegarder et à restituer les paramètres de vols et les conversations dans le cockpit (entre les pilotes ou avec les contrôleurs aériens) pour une éventuelle analyse des circonstances d'un accident. L'histoire veut que les premiers enregistreurs de vols soient attribués à François HUSSENOT et à Paul BEAUDOIN, alors, ingénieurs au Centre d'Essais en Vol de Marignane en France. Les premiers hussénographes comme on les appelait à l'époque, ont vu le jour à la fin des années 30. Polytechnicien de formation, HUSSENOT s'est spécialisé dans l'étude, la réalisation et le perfectionnement des instruments de vol. C'est officiellement en 1939 qu'il conçoit le premier enregistreur de données.

François HUSSENOT: 1912-1951

Pourquoi le nom "Boite noire"

Les premiers hussénographes étaient conçus à partir de photographies. En effet, pour enregistrer les données, un système de miroirs permettait de projeter les indications des instruments de vol sur une pellicule. Les pellicules photosensibles étaient enfermées dans un cadre noir. Elles ne devaient pas être éclairées car étanches à la lumière. Elles étaient ensuite développées dans une chambre noire pour permettre de recouvrer les images. Les versions modernes n'utilisent plus ces "boites noires", elles ne sont même pas de couleur noire d'ailleurs, mais le nom a bien persisté. De nos jours, on utilise des enregistrements magnétiques ou électroniques.

Les enregistreurs de vol à l'époque

Pourquoi la boite noire n'est pas noire?

Cela peut vous paraitre bizarre, mais les boites noires ne sont pas du tout noires. Au contraire, elles sont de couleurs vives, le plus souvent oranges, et parfois rouges. Elles sont également recouvertes de surfaces blanches réfléchissantes. Vous l'aurez deviné, c'est pour une question de visibilité. Il n'y a pas vraiment de raison technique expliquant ce choix de couleur. Comme précisé plus haut, les enregistreurs de vols sont généralement sollicités en cas de crash, et sur les lieux de l'impact, parmi les millions de débris, il faut arriver à les repérer. Les couleurs vives permettent de pouvoir mieux et vite les identifier même si toutefois il y'a des fouilles dans des zones peu éclairées.

Des boites noires oranges

Où dans l'avion?

Où placer l'enregistreur de vol dans l'avion, si on veut augmenter ses chances de le retrouver en cas de crash? Selon vous, quelle est le meilleur endroit pour le cacher? Réfléchissez quelques secondes, essayez de trouver une réponse avant de continuer la lecture...
Déjà, on est d'accord que le mieux c'est de le mettre dans l'endroit le plus sûr de l'avion. La question maintenant c'est de savoir quel est cet endroit. Statistiquement parlant, et au regard de l'aérodynamisme de l'appareil, le lieu le plus sûr dans la cabine, c'est l'arrière. C'est bien la partie la plus préservée en cas de crash, contrairement au nez ou au bas de l'avion. Vous l'aurez compris, l'une des boites noires se situe à l'arrière de l'avion. Elle est placée de l'autre côté de la cabine, très souvent en dessous de l'emplanture de l'empennage, un peu à l'avant de la queue. Je dis l'une , parce qu'en fait, il y'en a deux dans
tous les avions de ligne modernes, et la deuxième, le CVR, se trouve à l'avant de l'appareil. On y arrive dans les prochaines sections. Il faut cependant noter que suite à une nouvelle directive de l'OACI (Organisation de l'Aviation Civile Internationale), les avions de ligne certifiés après le 1er Janvier 2016, peuvent être équipés de deux enregistreurs combinés au lieu de deux boites noires classiques distinctes. Le choix revient au constructeur.

L'emplacement de la boite noire dans le Boeing 777 du fameux vol MH370 de Malaysia Airlines qui a crashé le 08 Mars 2014

Comment les enregistreurs de vol résistent ils aux crashes?

Une question qui tracasse plus d'uns. Comment ces boites arrivent elles à résister à l'impact et être quasiment indestructibles, permettant de comprendre les raisons d'un crash dans 90% des cas? Les black boxes peuvent supporter des chocs de jusqu'à 3400G, où le corps humain ne tolère qu'au plus 20G. Toujours selon le cahier des charges des constructeurs, ils peuvent résister à une température de 1100 degrés pendant une heure, et restés immergés pendant un mois à plus de 6000m de profondeur. Tout cela est possible grâce aux matériaux utilisés pour leur conception. Ils comportent trois couches de matériaux en acier et titane, une pour la solidité, une deuxième pour la résistance thermique, et la dernière pour l'isolation à l'eau. En cas d'immersion, une balise appelée ULB (Underwater locator Beacon) se déclenche et émet pendant au moins 30 jours un signal à ultrason, détectable à environ deux kilomètres, ce qui permet de les localiser plus vite et facilement. Ce ne sont là que des critères minima. Par exemple, les boîtes noires de l'Airbus du vol Rio-Paris avaient été retrouvées en bon état et à près de 4 000 mètres de fond dans l'Océan Atlantique, au bout de deux ans.

Structure d'une boite noire d'avion

Comment ça fonctionne?

Elles contiennent une carte électronique qui enregistre les conversations en provenance du cockpit. Les données à stocker ne sont pas du même type, ou ne sont pas traitées de la manière. De façon classique, il y'a deux types de boites noires dans un avion: l'enregistreur phonique ou CVR et l'enregistreur de paramètres ou FDR. La capacité de stockage du CVR est généralement de deux heures, et celle du FDR peut aller jusqu'à 25 heures. Au fil du temps, lorsque la mémoire est pleine, les données anciennes sont automatiquement effacées pour permettre le stockage des nouvelles. De cette façon, les enquêteurs ont toujours à leur disposition les dernières configurations avant un crash.

Carte électronique d'un enregistreur de vol

Le CVR

CVR signifie en anglais Cockpit Voice Recorder. C'est lui qui enregistre les conversations dans le cockpit, entre autres le micro du pilote, le micro du copilote, l'ambiance dans le cockpit et les conversations entres les pilotes et l'équipage et les contrôleurs. Il permet de restituer les conversations ainsi que les alarmes sonores et, dans une certaine mesure, les bruits suspects dans le cockpit.

Le FDR

Le FDR c'est l' enregistreur de paramètres ou Flight Data Recorder. Lui il se charge de stocker les ordres donnés au système de commande. Il sauvegarde les données comme la trajectoire, l'altitude, l'assiette, la position des gouvernes et des volets, la vitesse, le régime moteur, la pression intérieure. Les plus sophistiquées vont dans les détails, et peuvent sauvegarder près de 3000 paramètres.

Repêchage de l'enregistreur de voix du vol 804 d'Egyptair. L'A320 en provenance de Paris a crashé le 19 Mai 2016 dans la méditerranée, condamnant 56 passagers et 10 membres d'équipage.

Que nous réserve le futur?

De nos jours, l'un des plus grands producteurs de boites noires est le géant européen Safran Electronics.
Les boites noires ne cessent de faire l'objet de perfectionnements, des idées émergeant des conclusions d'une enquête ou une remise en question de l'efficience de certaines technologies. En Juin 2017, Airbus a proposé une autre approche des enregistreurs de vols, des boites noires éjectables: les ADFR ( Automatic Deployable Flight Recorder). En accord avec Leonardo DRS et L3 Technologies, Airbus compte les déployer sur sa flotte long-courrier en commençant par les A350. Localiser un avion après son crash n’est pas forcément facile, comme l’ont prouvé les accidents en pleine mer des vols AF447 d’Air France et MH370 de Malaysia Airlines. C'est dans cette optique que le constructeur européen propose l'ADFR. Il rassemblera en un seul appareil les enregistreurs FDR et CVR et pourra conserver jusqu'à 25 heures d'enregistrement. Il sera conçu pour flotter et sera placé sur la dérive verticale de l'avion et équipé d'un ELT ( Emergency Location Transmitter).