Les calculateurs de commandes de vol SEC de l'A320

Voyons maintenant ces notions plus en détail.

Introduction aux commandes de vol de l’A320

L’Airbus A320 est l’un des avions commerciaux les plus utilisés au monde, réputé pour ses commandes de vol avancées. Elles reposent sur le concept de « fly-by-wire » (commandes de vol électriques) : les gouvernes de l’avion, comme les ailerons, les gouvernes de profondeur et les spoilers, sont commandées électroniquement plutôt que par des liaisons mécaniques traditionnelles. L’un des acteurs clés de ce système est le SEC (Spoiler Elevator Computer) qui, avec les autres calculateurs de commandes de vol, contribue à la stabilité, à l’efficacité et à la sécurité.

Les commandes de vol de l’A320 comptent sept calculateurs de commandes de vol, dont trois SEC. Ces calculateurs traitent les ordres du pilote et du pilote automatique ainsi que les données de nombreux capteurs de l’avion pour déterminer le braquage optimal des gouvernes en fonction des lois de pilotage (Normal Law, Alternate Law et Direct Law). Les SEC gèrent plus particulièrement des gouvernes critiques comme les spoilers et les gouvernes de profondeur, ce qui assure un contrôle précis du comportement de l’avion.

Que sont les SEC et comment fonctionnent-ils ?

Au total, l’Airbus A320 est équipé de trois SEC, chacun jouant un rôle central dans la commande de certains aspects du vol :

1. Le SEC 1 gère les spoilers 3 et 4.
2. Le SEC 2 gère les spoilers 5.
3. Le SEC 3 commande les spoilers 1 et 2 et, particularité, ne sert pas de secours pour les gouvernes de profondeur ni pour le plan horizontal réglable (Trimmable Horizontal Stabiliser, THS), contrairement aux SEC 1 et 2.

Ces trois calculateurs sont les calculateurs principaux des spoilers et le secours pour les gouvernes de profondeur et le contrôle en tangage. Grâce à la redondance du système, si un SEC tombe en panne, les autres peuvent prendre le relais pour conserver le contrôle de l’avion, ce qui apporte une tolérance aux pannes essentielle en vol.

Les SEC reçoivent des données de plusieurs sources critiques :

• Les Air Data Inertial Reference Systems (ADIRS) fournissent des données comme la vitesse, l’altitude et l’assiette de l’avion.
• Les Slat/Flap Control Computers (SFCC) informent les SEC de la position des becs et des volets.
• Les Landing Gear Control Interface Units (LGCIU) transmettent la position du train d’atterrissage.
• Les radioaltimètres (RA) et les accéléromètres fournissent respectivement des informations de hauteur et de mouvement.

Les SEC doivent traiter ces données et communiquer avec les Flight Control Data Concentrators (FCDC), qui les transmettent à leur tour au système d’instruments électroniques de l’avion et au système centralisé d’affichage des pannes, pour que les pilotes puissent les surveiller. Ce flux de données permanent permet à l’avion de rester en vol stable, quelles que soient les conditions extérieures et opérationnelles.

Redondance et gestion des pannes

L’un des aspects les plus importants du système SEC est sa redondance. En cas de dysfonctionnement d’un SEC, le système réattribue la commande des gouvernes concernées à un autre SEC opérationnel ou à un système de secours.

Principales procédures de gestion des pannes

• En cas de panne d’un SEC, les spoilers associés sont automatiquement rentrés pour éviter qu’ils ne perturbent le pilotage. Si les trois SEC tombent en panne, tous les spoilers sont perdus : le roulis passe en direct law, sur les seuls ailerons, et le tangage en Alternate Law sans protections (ALTN LAW: PROT LOST), les ELAC commandant toujours les gouvernes de profondeur et le THS ; la direct law suit une fois le train sorti.
• En cas de panne du DC BUS 2, les SEC 2 et SEC 3 peuvent tous deux tomber en panne, ce qui laisse l’avion avec une redondance réduite et un freinage moins efficace. Il en résulte une perte de la fonction d’atténuation des charges (LAF) et une capacité de freinage dégradée.
• La procédure de reset est simple : lorsqu’un SEC tombe en panne, l’équipage tente un reset du système concerné en le coupant puis en le remettant en marche. Si cela échoue, le SEC est désactivé pour éviter qu’il n’envoie des ordres erronés susceptibles de compromettre la sécurité du pilotage.

En situation réelle, les pilotes sont formés à reconnaître ces modes de panne et à y réagir. Cette formation, associée au système avancé de gestion des pannes de l’avion, permet d’opérer en sécurité même lorsque certains systèmes présentent des pannes ou des anomalies.

Le rôle des SEC dans les fonctions automatiques et les inverseurs de poussée

Les SEC jouent un rôle essentiel dans des fonctions automatiques comme la sortie des ground spoilers et des inverseurs de poussée, en particulier pendant les phases d’atterrissage et de décélération. Le déclenchement automatique de ces systèmes nécessite au moins deux SEC opérationnels. Plus précisément :

• Ground spoilers : ils sont indispensables pour augmenter la traînée et réduire la portance à l’atterrissage, ce qui aide l’avion à rester plaqué sur la piste. Les SEC coordonnent leur sortie à partir des paramètres de vol de l’avion.
• Inverseurs de poussée : pour permettre la sortie des inverseurs (importants pour ralentir l’avion après l’atterrissage), au moins un SEC doit être opérationnel pour traiter le signal d’angle de manette de poussée (Thrust Lever Angle, TLA). Si aucun SEC n’est opérationnel, l’avion ne peut pas utiliser les inverseurs.

Cela montre combien il est important de préserver l’intégrité opérationnelle du système SEC, en particulier pendant les phases critiques du vol comme l’approche et l’atterrissage.

Gérer une panne de SEC dans les phases critiques du vol

Gérer une panne de SEC ne consiste pas seulement à s’en remettre aux systèmes de secours : cela demande aussi une prise de décision active de l’équipage. Voici comment les différents scénarios de panne peuvent affecter le vol :

• Panne du SEC 1 : la VLS (Minimum Selectable Speed) ne sera plus mise à jour ni corrigée, ce qui affecte la gestion de la vitesse de l’avion. En outre, le speed brake devient inutilisable.
• Panne du SEC 2 ou du SEC 3 : la perte de ces SEC peut empêcher la gestion des spoilers, ce qui compromet la capacité de l’avion à gérer efficacement sa vitesse et sa traînée.
• Perte des trois SEC : sans aucun spoiler, l’avion passe en Alternate Law en tangage sans protections (ALTN LAW: PROT LOST), et en direct law en roulis, ce qui laisse le contrôle en roulis aux seuls ailerons. La direct law suit une fois le train sorti (avec le pilote automatique engagé, une fois celui-ci également déconnecté), et l’atterrissage se fait en CONF 3 à VREF + 10 kt.

Formation et préparation des pilotes aux pannes de SEC

Comprendre les conséquences possibles d’une panne de SEC est essentiel pour les pilotes, en particulier lorsqu’ils pilotent l’A320 dans des conditions difficiles. Les programmes de formation garantissent que les pilotes savent exécuter des procédures comme le reset d’un SEC, la gestion des spoilers et l’adaptation de la gestion de la vitesse si nécessaire.

Voici des exemples de procédures que les pilotes peuvent suivre face à une panne de SEC :

1. Briefing approche : les pilotes doivent adapter leur briefing approche pour tenir compte d’éventuelles pannes de SEC, en particulier en cas de passage en Alternate Law ou de dysfonctionnement d’un SEC à l’atterrissage.
2. Alertes ECAM : l’ECAM (Electronic Centralised Aircraft Monitor) fournit en temps réel les alertes et les procédures qui guident l’équipage dans les étapes d’analyse et de traitement de la panne.

Conclusion

Dans les commandes de vol électriques de l’A320, les SEC sont bien plus que de simples calculateurs de spoilers et de gouvernes de profondeur : ils constituent une couche critique de redondance et de gestion des pannes qui garantit la stabilité et la sécurité de l’avion, même quand les choses tournent mal. Comprendre leur fonctionnement, la gestion de leurs pannes et la manière dont les pilotes peuvent y réagir est essentiel pour quiconque s’intéresse à l’aviation et aux systèmes avion.