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Communiqué

BST no A 16/99

Le BST fait des recommandations relatives aux matériaux d'isolation thermique et acoustique et aux critères d'essai d'inflammabilité

Hull (Québec) le 11 août 1999 — Dans le cadre de son enquête en cours sur l'accident mortel du vol 111 de la Swissair, le Bureau de la sécurité des transports du Canada (BST) a décelé des anomalies relatives aux matériaux d'isolation thermique et acoustique et a fait deux recommandations provisoires à ce sujet.

Le 2 septembre 1998, le vol 111 de la Swissair (SWR 111) a décollé de l'aéroport John F. Kennedy de New York à destination de Genève, en Suisse. L'avion transportait 215 passagers et 14 membres d'équipage. Quelque 53 minutes après le décollage, l'équipage a perçu une odeur inhabituelle dans le poste de pilotage. Moins de trois minutes et demie plus tard, l'équipage de conduite a vu de la fumée et a lancé le signal d'urgence international «PAN PAN PAN» au centre de contrôle régional de Moncton, puis il a avisé le contrôleur de la circulation aérienne qu'il y avait de la fumée dans le poste de pilotage. Le vol SWR 111 a été autorisé à se diriger directement vers l'aéroport de Halifax (Nouvelle-Écosse).

Pendant qu'il effectuait les manoeuvres en vue de l'atterrissage, l'équipage a avisé les Services de la circulation aérienne (ATS) qu'il devait se poser immédiatement et qu'il déclarait une situation d'urgence. Une vingtaine de minutes après que l'équipage eut perçu l'odeur inhabituelle, et quelque sept minutes après que l'équipage eut déclaré une «situation d'urgence», l'avion a percuté la surface de l'eau au large de Peggy's Cove (Nouvelle-Écosse). Les 229 occupants de l'avion ont perdu la vie dans l'accident. L'avion s'étant abîmé dans l'océan, il n'y a pas eu d'incendie après l'accident.

Jusqu'ici, l'enquête a révélé la présence de dommages causés par le feu dans la partie du plafond située à l'avant de la cloison du poste de pilotage, ainsi que sur plusieurs mètres à l'arrière de cette cloison. La source d'inflammation n'a pas encore été déterminée, mais à cause de certains indices, il y a lieu de croire que le matériau des matelas d'isolation thermique et acoustique a alimenté l'incendie de façon importante. On a trouvé dans l'épave des restes brûlés de ce matériau qui avaient été éteints par l'eau de mer. Des anomalies relatives à la résistance au feu de certains matériaux d'isolation thermique et acoustique ainsi que des anomalies relatives aux critères d'essai utilisés pour certifier ces matériaux ont été relevées dans le cadre de la présente enquête et d'enquêtes sur d'autres accidents d'aviation récents.

Matelas d'isolation thermique et acoustique

Dans le monde de l'aviation, les matelas d'isolation thermique et acoustique sont utilisés pour protéger l'intérieur des aéronefs contre les variations de température, le bruit et l'humidité, et leur usage est très répandue dans l'industrie. Des matériaux d'enveloppe de matelas fréquemment utilisés à l'heure actuelle dans l'industrie de l'aviation sont le fluorure de polyvinyle (PVF) métallisé, connu sous le nom de Tedlar, et le polyéthylène téréphtalate (PET) métallisé ou non, connu sous le nom de Mylar. Le MD-11 du vol SWR 111 était principalement équipé de PET métallisé.

Le MD-11 est équipé de matelas d'isolation à enveloppe en PET métallisé en de nombreux endroits et on en retrouve notamment beaucoup dans la partie du plafond située à l'avant et à l'arrière de la cloison du poste de pilotage où l'on a découvert des dommages causés par le feu dans l'avion accidenté. Les enquêteurs ont trouvé des fragments de PET métallisé qui avaient brûlé.

Compte tenu des antécédents en service, de l'inflammabilité démontrée de l'enveloppe de matelas d'isolation en PET métallisé, et de la découverte de restes brûlés de ce matériau dans l'épave de l'appareil du vol 111 de la Swissair, il y a lieu de croire que ce matériau a alimenté l'incendie et a contribué à sa propagation. Le Bureau considère que l'exploitation d'aéronefs équipés de matelas d'isolation thermique et acoustique munis d'une enveloppe en PET métallisé fait courir des risques inutilement. C'est pourquoi le Bureau a recommandé que :

Les autorités de réglementation s'assurent, de toute urgence, que des mesures suffisantes sont prises en vue de réduire ou d'éliminer le risque associé à l'utilisation, dans les aéronefs, de matelas d'isolation à enveloppe en PET métallisé.
Recommandation A99-07 du BST

Critères d'essai d'inflammabilité

Dans le cadre de l'essai d'inflammabilité pour les isolants thermiques et acoustiques, les revêtements d'isolant et les matelas d'isolation, les échantillons doivent faire l'objet d'un essai d'inflammabilité vertical à l'aide d'un brûleur approuvé. Le type de matériau de l'enveloppe du matelas d'isolation installé dans l'avion de la Swissair avait fait l'objet d'un tel essai qui avait révélé que le matériau répondait aux critères d'inflammabilité exigés pour l'obtention de la certification de la Federal Aviation Administration (FAA).

Les incendies en service de l'enveloppe en PET métallisé et les résultats irréguliers obtenus lors des essais d'inflammabilité verticaux ont amené les constructeurs à rechercher d'autres critères d'essai d'inflammabilité. Par la suite, les avionneurs ont mis au point un essai de type «tampon de coton» qui a fourni des résultats plus uniformes lors de la vérification des caractéristiques d'inflammabilité de divers matériaux d'enveloppe. Plusieurs avionneurs importants ont adopté cet essai supplémentaire et ont modifié leurs spécifications internes pour ces matériaux.

Le 14 octobre 1998, la FAA a déclaré que les critères d'essai utilisés pour certifier les caractéristiques d'inflammabilité des matériaux d'isolation thermique et acoustique étaient inadéquats, et elle s'est engagée à mener les recherches nécessaires afin d'établir une norme d'essai plus complète. Au même moment, la FAA a fait savoir que les matériaux contenant une pellicule polyimide répondaient aux exigences de la nouvelle réglementation puisqu'ils avaient donné de bons résultats lors des essais d'inflammabilité préliminaires. Il ne sera pas possible d'établir si les matériaux contenant une pellicule polyimide, ou d'autres matériaux, assurent une protection suffisante contre la propagation du feu, aussi longtemps qu'il n'y aura pas de critères d'essai d'inflammabilité adéquats. Les matériaux d'isolation thermique et acoustique sont installés dans les aéronefs en tant que systèmes comprenant des composants connexes comme les rubans, les pièces de fixation et les reniflards. Le Bureau croit que les matériaux d'isolation thermique et acoustique destinés à l'industrie aéronautique devraient être évalués en fonction de critères d'essai d'inflammabilité plus rigoureux, non en tant que composants isolés, mais en tant qu'éléments d'un système.

C'est pourquoi le Bureau a recommandé que :

Les autorités de réglementation valident, de toute urgence, les matériaux d'isolation thermique et acoustique utilisés à l'heure actuelle ou devant être utilisés dans les aéronefs, en fonction de critères d'essai d'inflammabilité plus rigoureux que ceux de l'annexe F de la FAR 25.853 et d'autres règlements semblables et plus représentatifs des performances en service actuelles du système.
Recommandation A99-08 du BST

Si d'autres anomalies devant faire l'objet de mesures immédiates sont relevées pendant l'enquête, le Bureau s'empressera de faire d'autres recommandations en matière de sécurité aérienne.

Le Bureau de la sécurité des transports du Canada est un organisme indépendant régi par une loi du Parlement. Sa mission est de promouvoir la sécurité des transports. Le Bureau n'est pas habilité à attribuer ni à déterminer les responsabilitéés civiles ou pénales.

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RECOMMANDATIONS PROVISOIRES EN MATIÈRE DE SÉCURITÉ AÉRIENNE

DATE D'ENVOI :

À L'INTENTION DE :

L'honorable David Michael Collenette, c.p., député

Ministre des Transports

Monsieur K. Koplin, secrétaire général

Joint Aviation Authorities, Pays-Bas

L'honorable Jane Garvey, administrateur

Federal Aviation Administration, États-Unis

OBJET : Matériaux d'isolation thermique et acoustique

Introduction

Le 2 septembre 1998, à 21 h 18, heure avancée de l'Atlantique, le McDonnell Douglas MD-11 immatriculé HB-IWF assurant le vol 111 de la Swissair (SWR 111) décolle de l'aéroport John F. Kennedy de New York à destination de Genève, en Suisse. Il transporte 215 passagers et 14 membres d'équipage. Quelque 53 minutes après le décollage, alors que l'appareil est en vol de croisière au niveau de vol 330, l'équipage perçoit une odeur inhabituelle dans le poste de pilotage. Moins de trois minutes et demie plus tard, l'équipage de conduite voit de la fumée et lance aussitôt le signal d'urgence international «PAN PAN PAN» au centre de contrôle régional de Moncton, puis il avise le contrôleur de la circulation aérienne de la présence de fumée dans le poste de pilotage. Le vol SWR 111 est autorisé à se diriger directement vers l'aéroport de Halifax à partir de sa position, soit 58 milles marins au sud-ouest de Halifax (Nouvelle-Écosse). Pendant qu'il effectue les manoeuvres en vue de l'atterrissage, l'équipage avise le contrôle de la circulation aérienne qu'il doit se poser immédiatement et qu'il déclare une situation d'urgence. Une vingtaine de minutes après que l'équipage eut perçu pour la première fois l'odeur inhabituelle, et quelque sept minutes après qu'il eut déclaré une «situation d'urgence», l'appareil percute la surface de l'eau au large de Peggy's Cove (Nouvelle-Écosse), tuant les 229 personnes à son bord. L'avion s'étant abîmé dans l'océan, il n'y a pas eu d'incendie après l'accident.

Jusqu'ici, l'enquête (dossier no A98H0003) a révélé la présence de dommages causés par le feu dans la partie du plafond située à l'avant de la cloison du poste de pilotage, ainsi que sur plusieurs mètres à l'arrière de la cloison. La source d'inflammation n'a pas encore été déterminée, mais il y a tout lieu de croire que le matériau des matelas d'isolation thermique et acoustique a alimenté l'incendie de façon importante. Des restes brûlés de ce matériau, ayant été éteints par l'eau de mer, ont été trouvés dans l'épave.

Des anomalies relatives à la résistance au feu de certains matériaux d'isolation thermique et acoustique ainsi que des anomalies relatives aux critères d'essai utilisés pour certifier ces matériaux ont été relevé dans le cadre de la présente enquête et d'enquêtes sur d'autres accidents d'aviation récents.

Matelas d'isolation thermique et acoustique

Les matelas d'isolation thermique et acoustique sont utilisés pour protéger l'intérieur des aéronefs contre les variations de température, le bruit et l'humidité, et leur usage est très répandue dans l'industrie de l'aviation. Ces matelas sont habituellement fabriqués de lisières de matériau isolant encapsulé dans une enveloppe ou une pellicule. Quand il faut couvrir une grande superficie, on scelle plusieurs matelas ensemble à l'aide de rubans pour n'en faire qu'une seule unité. Le matériau de l'enveloppe est choisi en fonction de sa durabilité, sa résistance au feu, sa masse, son imperméabilité et sa facilité d'installation. Les matériaux d'enveloppe les plus utilisés à l'heure actuelle dans l'aviation sont le fluorure de polyvinyle (PVF)Note de bas de page 1 métallisé et le polyéthylène téréphtalate (PET)Note de bas de page 2 métallisé ou non métallisé. Le MD-11 du vol SWR 111 était équipé de matelas d'isolation munis d'une enveloppe en PET métallisé.

La firme Douglas Aircraft Company a utilisé pour la première fois des enveloppes d'isolation en pellicule plastique renforcée au moment de la mise au point du DC-10. Dès 1987, le constructeur (qui s'appelait alors McDonnell Douglas Corporation) commençait à utiliser sur ses appareils de série des matelas d'isolation munis d'une enveloppe en PET métallisé. D'autres recherches et de nouveaux développements ont mené à la confection de matelas d'isolation thermique et acoustique plus légers munis d'une enveloppe en PET non métallisé. En 1994, on commençait à utiliser ces nouveaux matelas pour remplacer les matelas munis d'une enveloppe en PET métallisé sur les nouveaux appareils de série. Les DC-10, les MD-80 et les MD-11 de la McDonnell Douglas ont été équipés à l'origine de matelas d'isolation à enveloppe en PET métallisé. Nous ne savons pas combien d'aéronefs à travers le monde ont utilisé ce matériau comme pièce de rechange ou dans le cadre de réparations, mais il est certain qu'un grand nombre d'aéronefs utilisent des matelas d'isolation thermique et acoustique munis d'enveloppe en PET métallisé.

Le MD-11 est équipé de matelas d'isolation à enveloppe en PET métallisé en de nombreux endroits. On en retrouve notamment beaucoup dans la partie du plafond située à l'avant et à l'arrière de la cloison du poste de pilotage. C'est dans cette partie du MD-11 accidenté que l'on a observé des dommages causés par le feu. Les enquêteurs ont trouvé des fragments de PET métallisé qui avaient brûlé. L'annexe A présente quelques cas d'incendie à bord. Dans tous les cas, on a jugé que les matelas d'isolation à enveloppe en PET métallisé avaient alourdi les dommages.

En septembre 1996, à la suite de plusieurs incendies au sol dans des MD-80 et des MD-11 équipés de matelas d'isolation à enveloppe en PET métallisé, la firme McDonnell Douglas avisait les exploitants de cesser d'utiliser ce type de matelas. La firme faisait également savoir qu'elle installait désormais des matelas d'isolation à enveloppe en PET non métallisé dans ses appareils de série. En 1997, la firme commençait à utiliser le PVF métallisé pour ses appareils de série. En octobre de la même année, McDonnell Douglas publiait le bulletin technique MD-11-25-200 qui incitait les exploitants de MD-11 à remplacer les matelas d'isolation à enveloppe en PET métallisé par des matelas à enveloppe en PVF métallisé. Ce bulletin précisait également que la firme n'utilisait plus le matériau d'enveloppe en PET non métallisé qui avait été utilisé depuis septembre 1996 pour construire les appareils de série parce que ce matériau ne donnait pas des résultats uniformes en réponse à un essai d'inflammabilité spécifique de McDonnell Douglas. Ce bulletin ajoutait que McDonnell Douglas utilisait désormais le PVF métallisé pour ses nouveaux appareils de série. La firme a publié des bulletins semblables concernant l'utilisation d'enveloppe de matelas d'isolation en PET métallisé à l'intention des exploitants de DC-8, DC-9, DC-10, MD-80 et MD-90.

Les bulletins techniques des constructeurs ont pour objet de renseigner les exploitants. L'application du bulletin est facultative à moins que l'organisme de réglementation concernée ne rende cette application obligatoire en publiant une consigne de navigabilité.

Les isolants thermiques et acoustiques, les revêtements d'isolant et les matelas d'isolation doivent satisfaire aux exigences d'inflammabilité stipulées à l'annexe F de la Federal Aviation Regulation (FAR) 25.853 des États-Unis. En 1997, préoccupé par le grand nombre de cas où le feu s'était propagé dans les matelas d'isolation thermique et acoustique, le service de recherche et de développement de la Federal Aviation Administration (FAA) entreprenait une étude visant à évaluer des conditions d'essai d'inflammabilité plus rigoureuses que celles stipulées à l'annexe F de la FAR 25.853. L'étude comprenait l'essai d'une variété de matériaux d'enveloppe de matelas d'isolation, dont le PET métallisé. Les échantillons de PET métallisé ont échoué aux essais effectués dans des conditions plus rigoureuses, ce qui a amené les auteurs de l'étude à conclure que le type de PET métallisé utilisé comme matériau d'enveloppe soumis à l'évaluation était inflammable et qu'il pouvait permettre la propagation du feu dans certaines conditions. En mars et en mai 1999, la FAA a fait des essais de combustion dans l'espoir d'améliorer les critères d'essai imposés en vertu de l'annexe F de la FAR 25.853. La FAA a placé un matelas d'isolation dans une maquette représentant la partie supérieure du fuselage d'un avion commercial. Les résultats préliminaires ont démontré que le PET métallisé pouvait s'enflammer et que l'incendie pouvait se propager dans certaines conditions en créant une grande quantité de fumée, ce qui avait pour effet d'aggraver les dangers liés à un incendie en vol. Ces résultats correspondent aux observations faites dans le cadre des incendies en service cités ci-devant, ainsi qu'aux résultats des autres essais de la FAA.

Compte tenu des antécédents en service, de l'inflammabilité démontrée de l'enveloppe de matelas d'isolation en PET métallisé, et de la découverte de restes brûlés de ce matériau dans l'épave de l'appareil du vol 111 de la Swissair, il y a lieu de croire que ce matériau a alimenté l'incendie de façon importante et a contribué à la propagation du feu. Le Bureau considère que l'exploitation d'aéronefs équipés de matelas d'isolation thermique et acoustique munis d'une enveloppe en PET métallisé fait courir des risques inutilement. C'est pourquoi le Bureau recommande que :

Les autorités de réglementation s'assurent, de toute urgence, que des mesures suffisantes sont prises en vue de réduire ou d'éliminer le risque associé à l'utilisation, dans les aéronefs, de matelas d'isolation à enveloppe en PET métallisé.
Recommandation A99-07 du BST

Critères d'essai d'inflammabilité

Dans le cadre de l'essai d'inflammabilité pour les isolants thermiques et acoustiques, les revêtements d'isolant et les matelas d'isolation, l'annexe F de la FAR 25.853 stipule que les échantillons doivent faire l'objet d'un essai d'inflammabilité vertical à l'aide d'un brûleur approuvé. Le type de matériau de l'enveloppe du matelas d'isolation installé dans l'avion de la Swissair avait fait l'objet de cet essai qui avait révélé que le matériau répondait aux critères d'inflammabilité relatifs à l'obtention de la certification de la FAA.

Les incendies en service de l'enveloppe en PET métallisé et les résultats irréguliers obtenus lors des essais d'inflammabilité verticaux stipulés dans la FAR 25.853 ont amené les constructeurs à rechercher d'autres critères d'essai d'inflammabilité. Par la suite, les avionneurs ont mis au point un essai de type « tampon de coton » qui a fourni des résultats plus uniformes lors de la vérification des caractéristiques d'inflammabilité de divers matériaux d'enveloppe. Plusieurs avionneurs importants ont adopté cet essai supplémentaire et ont modifié leurs spécifications internes pour ces matériaux. En 1996, se basant sur les résultats de l'essai d'inflammabilité de type «tampon de coton», la firme McDonnell Douglas avisait ses clients de ne plus utiliser le PET métallisé et cessait d'utiliser ce matériau pour la construction de ses appareils de série. En 1997, une étude menée sous l'égide de la FAA confirmait que l'essai d'inflammabilité de type «tampon de coton» s'avérait une méthode d'essai plus fiable et plus facilement reproductible pour évaluer les caractéristiques d'inflammabilité de l'enveloppe en PET métallisé; toutefois, la FAA n'a pas modifié l'annexe F de la FAR 25.853 pour renforcer les exigences des critères d'essai.

Les cas présentés à l'annexe B confirment que le problème des critères d'essai de l'annexe F de la FAR 25.853 peut ne pas se limiter au fait que les critères ne permettent pas de mesurer de façon précise et fiable les caractéristiques d'inflammabilité de l'enveloppe en PET métallisé.

Le 14 octobre 1998, la FAA déclarait que les critères d'essai utilisés pour certifier les caractéristiques d'inflammabilité des matériaux d'isolation thermique et acoustique étaient inadéquats, et elle s'engageait à mener les recherches nécessaires afin d'établir une norme d'essai plus complète. Au même moment, la FAA faisait savoir que les matériaux contenant une pellicule polyimide répondaient aux exigences de la nouvelle réglementation puisqu'ils avaient donné de bons résultats lors des essais d'inflammabilité préliminaires. Il ne sera pas possible d'établir si les matériaux contenant une pellicule polyimide, ou d'autres matériaux, assurent une protection suffisante contre la propagation du feu, aussi longtemps qu'il n'y aura pas de critères d'essai d'inflammabilité adéquats. Les matériaux d'isolation thermique et acoustique sont installés dans les aéronefs en tant que systèmes comprenant des composants connexes comme les rubans, les pièces de fixation et les reniflards. Le Bureau croit que les matériaux d'isolation thermique et acoustique destinés à l'industrie aéronautique devraient être évalués en fonction de critères d'essai d'inflammabilité plus rigoureux, non en tant que composants isolés, mais en tant qu'éléments d'un système. C'est pourquoi le Bureau recommande que :

Les autorités de réglementation valident, de toute urgence, les matériaux d'isolation thermique et acoustique utilisés à l'heure actuelle ou devant être utilisés dans les aéronefs, en fonction de critères d'essai d'inflammabilité plus rigoureux que ceux de l'annexe F de la FAR 25.853 et d'autres règlements semblables et plus représentatifs des performances en service actuelles du système.
Recommandation A99-08 du BST

Si d'autres anomalies devant faire l'objet de mesures immédiates sont relevées pendant l'enquête, le Bureau s'empressera de faire d'autres recommandations en matière de sécurité aérienne.

Benoît Bouchard
Président

Au nom du Bureau

Annexe A

Ci-après quelques cas où l'enveloppe de matelas d'isolation en PET métallisé est en cause :

Annexe B

Ci-après des cas où l'enveloppe de matelas d'isolation en PVF métallisé est en cause :


Le BST est un organisme indépendant qui mène des enquêtes sur des événements de transport aérien, ferroviaire, maritime et pipelinier. Son seul but est de promouvoir la sécurité des transports. Le Bureau n'est pas habilité à attribuer ni à déterminer les responsabilités civiles ou pénales.

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