Air Crash : Un parachute doré
Crash d’un avion
Solution pour sauver des vies
En 2019, notre correspondant en France Séga Fall Mbodji avait fait une proposition à Airbus pour sauver des vies en cas de crash aérien.
Nous avions gardé l’information depuis. “Assez technique“, avait-il averti. Voire.
Facebook vient de lui rappeler son idée.
Par Séga Fall MBODJI,
MOA Pôle ALM DFINF/Trésorerie chez Groupe Caisse des Dépôts
Ingénieur Statisticien – Mathématicien du risque & Actuariat, aide à la décision
06 50 54 72 75 Segafall.mbodji@gmail.
Contexte
De nos jours, nous assistons à des crashs d’avions dus à des défaillances techniques. Cependant, nous ne pouvons exclure l’erreur humaine. L’analyse des boîtes noires nous amène toujours à l’amélioration des appareils de navigation qui deviennent de plus en plus sophistiqués. Il faudra à l’avenir trouver une solution pour sauver des vies.
Après une modélisation assez simpliste de la mécanique d’un solide assimilé à un point, des solutions pourront émaner de la violence des chocs lors du contact de l’appareil avec le sol. En exploitant les composants de l’appareil et leur géométrie, celui-ci peut être amélioré de façon à amortir ces chocs et ainsi préserver la vie des passagers. Afin d’éviter l’émiettement de celui-ci lors des crashs, nous pouvons penser à décomposer le fuselage en compartiments prêts à être éjectés, équiper l’appareil de propulseurs au niveau des ailes et en-dessous du poste de pilotage, modifier l’architecture des réacteurs par une mobilité rotative.
Fuselage en compartiments éjectables
Le fuselage, de forme cylindrique et englobant la cabine, est subdivisé en compartiments qui sont reliés entre eux et équipés d’un parachute. Au moment du décrochage de l’appareil, chaque compartiment se détache pour être éjecté. Ainsi, ces compartiments pourraient retourner au sol en bonne condition. Leur nombre sera fonction de la masse maximale supportée par un parachute et celle de l’appareil. Par exemple, un appareil de 50 tonnes peut comporter 5 compartiments, chacun équipé d’un système de secours Alpha.
Propulseurs AEM « anti-énergie mécanique »
En chute libre, l’appareil est soumis à son poids 𝑃 ⃗ = 𝑀𝑔 où 𝑀 désigne la masse de l’appareil et 𝑔 l’accélération de la pesanteur, aux frottements de l’air 𝐹 . A l’altitude ℎ, l’énergie potentielle de l’appareil est 𝐸𝑝 = 𝑀𝑔ℎ et son énergie cinétique, si on suppose la vitesse 𝑣 constante, est 𝐸𝑐 =1/2 𝑀𝑣2.
Au moment de l’impact au sol, l’appareil possède une énergie mécanique de :
𝐸𝑚 = 𝑀𝑔ℎ + 1/2 𝑀𝑣2
Les propulseurs AEM ont pour rôle de redresser puis soulever l’appareil lorsqu’il est proche du sol. L’objectif est d’amortir la violence du choc au contact avec le sol ; ce qui éviterait son émiettement et préserverait ainsi nos vies.
Selon les différents modes de décrochage de l’appareil, on pourrait penser à l’équiper de 3 propulseurs répartis comme suit :
o Un propulseur au niveau de chaque aile : PAD et PAG ;
o Un propulseur en dessous du poste de pilotage : PF.
Les propulseurs auront la même puissance maximale et seront calibrés selon les conditions de la chute. On peut distinguer 2 cas de figure :
Chute latérale
L’appareil est penché sur une aile lors de sa chute qui garde une direction latérale jusqu’à l’impact (figure ci-dessous).
L’appareil s’incline d’un angle α par rapport à l’axe horizontal. Ici, le PAD sera d’abord enclenché pour redresser l’appareil puis les 2 autres simultanément, l’ensemble étant bien calibré pour dégager une énergie comparable à l’énergie mécanique de l’appareil.
Chute frontale
L’appareil s’incline d’un angle α par rapport à l’horizontal au niveau du poste de pilotage.
De la même façon, on le redresse en activant d’abord cette fois-ci le propulseur frontal.
Réacteurs pivotables
Une alternative aux propulseurs est de doter l’appareil de réacteurs qui peuvent pivoter par une rotation d’un angle 𝛽.
𝛽 = {90° + 𝑖𝑛𝑐𝑙𝑖𝑛𝑎𝑖𝑠𝑜𝑛 𝑠𝑖 𝑙𝑎 𝑐ℎ𝑢𝑡𝑒 𝑒𝑠𝑡 𝑓𝑟𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙𝑒
90° 𝑠𝑖 𝑙𝑎 𝑐ℎ𝑢𝑡𝑒 𝑒𝑠𝑡 𝑙𝑎𝑡é𝑟𝑎𝑙
De ce fait, les hélices se trouveront dans une position horizontale pour pouvoir jouer le rôle de propulseurs (idée d’un hélicoptère). Ainsi, le choc pourrait être amorti sans démolition de l’appareil.
NB : lors d’une chute latérale, l’axe longitudinal des réacteurs reste parallèle à l’axe horizontal directionnel. Le pivotage nécessite donc une rotation d’un angle de 90° seulement pour positionner les hélices l’horizontal.
En cas de chute frontale, l’appareil devra être redressé de l’avant à l’horizontal. Il sera donc nécessaire de disposer d’un « propulseur frontal PF ».