Vol 800 TWA - Définition

Les conclusions de la NTSB

Voici la traduction de la conclusion du NTSB (dont la version originale est à la page 308 du rapport), conclusion tirée du rapport final du 23 août 2000 :

« Le NTSB détermine que la cause probable de l'accident du vol TWA 800 fut l'explosion du réservoir de carburant central, résultant de l'inflammation du mélange air/kérosène présent dans le réservoir. La source d'énergie pour le déclenchement de cette explosion ne peut pas être déterminée avec certitude, mais, selon les différentes hypothèses étudiées lors de l'investigation, la plus probable est un court-circuit externe au réservoir provoquant un survoltage à l'intérieur du circuit électrique alimentant la jauge de carburant. »

En plus de cette cause probable, le NTSB trouva les facteurs suivants ayant contribué à l'accident :

• La manière de concevoir et de certifier que les explosions de réservoir de carburant peuvent être prévenues uniquement en excluant toutes sources d'inflammation
• La certification du Boeing 747 avec des sources de chaleur situées sous le réservoir central avec aucun moyen de réduire la chaleur transférée à l'intérieur du réservoir ou de rendre les vapeurs de carburant non inflammables.

Durant son enquête et lors de son rapport final, le NTSB émit 15 recommandations, concernant principalement le réservoir de carburant et les problèmes liés au câblage. Parmi ces recommandations, applicables à la conception de nouveaux avions, et, quand c'est possible, aux avions existants, figure l'implémentation de systèmes d'inertage par azote (qui préviennent les explosions de réservoir en y injectant de l'azote pour chasser l'oxygène présent.)

Analyses et tests complémentaires menés par le NTSB

L'hypothèse de la bombe ou du missile

On observa sur le dossier de plusieurs sièges passagers endommagés une substance rouge-brun inconnue. Des investigations supplémentaires avec des tests effectués par la Nasa révélèrent que cette substance provenait de la matière adhésive utilisée dans ces sièges. Le 23 août 1996, la Maison blanche, puis plus tard le FBI, annoncent que des traces de résidus d'explosif ont été retrouvées sur trois débris différents de l'appareil (une des pièces étant décrite comme un matériau genre canevas et les deux autres pièces comme des panneaux du plancher) Cependant, aucun dommage typiquement associé à une explosion de forte énergie que provoque une bombe ou la charge d'un missile (« sévère piquage, formation de cratères, de pétales ou lavage par gaz chauds ») ne furent retrouvés sur les pièces récupérées dont celles sur lesquelles on avait retrouvé les traces d'explosifs. Seuls 5% des éléments du fuselage n'ont pu être retrouvés, aucune zone manquante n'était suffisamment grande pour couvrir toute la zone de dommages qu'aurait créée l'explosion d'une bombe ou un missile. De plus aucun des corps des victimes retrouvés ne présentaient de traces de blessures ayant pu être provoquées par des explosifs de forte puissance.

Le NTSB considéra plusieurs possibilités pour expliquer la présence de ses traces de résidus d'explosifs dont l'utilisation de cet appareil pour le transport de troupes lors de la guerre du Golfe en 1991 mais surtout son utilisation pour un entrainement de recherche d'explosifs avec des chiens, environ un mois avant l'accident. Cependant, des tests menés par le Centre technique de la FAA conclurent que les résidus des types d'explosif retrouvés sur l'épave auraient complètement disparus après deux jours d'immersion dans l'eau de mer et n'auraient donc pas pu être détectés. Le NTSB en conclut donc qu'il était « fort possible » que ces résidus d'explosifs détectés aient été déposés pendant ou après les opérations de récupération. Le NTSB indiqua que les données radar du contrôle aérien d'Islip furent analysées, aucun des échos radar non expliqués ne croisait la trajectoire du vol TWA 800, à aucun moment, tous avaient une route divergente de celle du Boeing 747. Le manque de toute preuve corroborant une explosion de forte énergie conduisit le NTSB à conclure que « l'accident en vol du vol TWA-800 n'est pas dû à une bombe ou un tir de missile. »

L'hypothèse d'un incident mécanique

Problème de structure ou décompression. Un examen minutieux des débris du fuselage ne donna aucun indice d'un défaut de structure comme une fatigue, une corrosion ou un dommage mécanique, ayant pu entrainer l'accident. Il fut également envisagé que l'accident puisse être dû à une ouverture ou une rupture de la porte de soute mais tous les éléments retrouvés indiquaient que celle-ci était fermée et verrouillée au moment de l'accident. Le NTSB conclut donc que « l'accident en vol du vol 800 de la TWA n'a pas été initié par des conditions préexistantes d'un défaut de structure ou d'une décompression. »

Explosion du mélange air/kérosène du réservoir central. Le NTSB créa un groupe chargé de déterminer la séquence de la destruction de la structure de l'avion et de comparer les différents scénarios proposés avec les observations structurelles. Le groupe conclut que le premier événement dans la séquence de destruction était une défaillance dans la structure du réservoir central, causée par une pression excessive à l'intérieur du réservoir. Cela conduisit à une série de défaillances structurelles conduisant à la séparation complète de l'avant du fuselage et à la destruction de l'appareil.

L'enquête se focalisa alors sur les vapeurs air/kérosène présentes dans le réservoir central (seul du carburant résiduel s'y trouvait au moment du vol). Elle chercha à savoir si elles étaient inflammables et la cause de la surpression. L'examen de sources de chaleur à proximité du réservoir révéla que les groupes produisant l'air conditionné, situés sous le réservoir, auraient pu contribuer à l'échauffement de ces vapeurs lorsque ces groupes ont fonctionné pendant 2h30 quand l'avion était en attente au terminal de l'aéroport JFK. Des tests recréant les conditions du vol montrèrent que les températures du mélange air/kérosène Jet A dans le réservoir central variaient de 38 à 53 °C alors que le mélange air/kérosène Jet A dans les mêmes conditions de vol était inflammables dès la température de 35,8 °C. Des questions furent alors soulevées pour savoir si une explosion des vapeurs air/kérosène dans le réservoir central était capable de générer une force suffisante pour briser le réservoir et causer la destruction de l'avion. Une modélisation informatique et une expérience sur une reproduction au 1/4e du réservoir central furent réalisées pour reproduire la mécanique de l'explosion d'un réservoir central. Durant ces expériences, des explosions étouffées dans le réservoir furent observées, à des endroits où la structure interne du réservoir multi-compartimenté ne permettait aux explosions de se développer avec assez de force pour provoquer les dommages attendus.

D'autres modélisations informatiques furent menées et, en juillet et août 1997, utilisant un 747 hors de service à l'aérodrome de Bruntingthorpe en Angleterre, des tests simulant une explosion carburant/air dans le réservoir central en allumant un mélange propane/air. Ces tests aboutirent à la destruction de la structure du réservoir due à la surpression. Le NTSB a admis que les conditions du test n'étaient pas complètement comparables aux conditions qui existaient sur le vol TWA 800 au moment de l'accident. Mais des accidents précédents impliquant une explosion du réservoir central de carburant Jet A, notablement le vol Avianca 203 et le vol de Philippine Airlines 143 conduisirent le NTSB à conclure que « sur la base de la séquence de destruction de l'appareil; les caractéristiques des dommages sur l'épave, les tests scientifiques et recherches sur le carburant, les explosions de réservoir et les conditions dans le réservoir central au moment de l'accident, l'analyse des informations données par les témoins, le Safety Board conclut que la destruction du vol TWA-800 en vol a été provoquée par une explosion du mélange air/carburant du réservoir central. »

Causes de l'inflammation du réservoir

Dans leur recherche sur ce qui avait pu enflammer les vapeurs air/carburant et provoquer l'explosion dans le réservoir central, l'enquête évalua plusieurs sources possibles. Toutes sauf une furent considérées comme « très improbables » et une considérée comme « probable ».

Fragment de missile. Le NTSB était déjà arrivé à la conclusion qu'un tir de missile n'avait pas provoqué la cassure de la structure de l'appareil. Il regarda néanmoins la possibilité qu'un missile ait explosé assez près du Boeing de la TWA pour qu'un fragment de ce missile ait pénétré dans le réservoir central et ait enflammé les vapeurs air/carburant, mais avec une explosion assez loin pour n'avoir laissé aucun dommage caractéristique des tirs de missile. Utilisant des données fournies par le Naval Air Warfare Center, le Survivability/Vulnerability Information Analysis Center et le Missile and Space Intelligence Center, des simulations informatiques furent construites pour simuler l'explosion d'un missile à un endroit où un fragment puisse pénétrer dans le réservoir. Sur la base de ces simulations, l'enquête conclut qu'il était « très improbable » que la charge explose à un tel endroit où un fragment puisse pénétrer dans le réservoir central sans qu'aucun autre fragment n'impacte le reste de la structure de l'avion.

Petite charge explosive. De la même manière, l'enquête considéra la possibilité qu'un petit explosif placé sur le réservoir aurait pu être la source de l'inflammation. Des tests menés par le NTSB et la Defence Evaluation and Research Agency britannique démontrèrent que lorsque le métal du même type et épaisseur que celui du réservoir central du Boeing 747 était pénétré par une petite charge, il se produisait une déformation en pétale à la surface de l'endroit où la charge était placée, piquant la surface adjacente et avec des dommages visibles de "lavage" par gaz chaud dans la zone environnante. Comme les restes retrouvés du réservoir ne présentaient pas ces dommages caractéristiques et qu'aucune des parties de l'appareil composées de restes non retrouvés ne couvraient une zone assez large pour comprendre tous les dommages attendus d'une telle charge explosive, l'enquête arriva à la conclusion que ce scénario était « très improbable ».

Autres sources possibles. Le NTSB enquêta aussi pour savoir si le mélange air/carburant aurait pu être enflammé par la foudre, une météorite, une auto-inflammation ou une inflammation par une surface chaude, un incendie ayant migré dans le réservoir central depuis un autre réservoir via le système de ventilation, un défaut, non contenu, d'un moteur, l'éclatement d'une turbine dans les groupes d'air conditionné situés sous le réservoir, un dysfonctionnement de la pompe de largage manuel, un dysfonctionnement de la pompe d'épuration du réservoir central ou de l'électricité statique. Après analyse, l'enquête détermina que ces sources potentielles étaient "très improbables" comme cause de l'inflammation.

Jauge à carburant. La FAA et les constructeurs aéronautiques reconnaissaient que des mélanges inflammables pouvaient exister n'importe quand dans les réservoirs de carburant. En conséquence, les concepteurs d'avion essayèrent d'éliminer toutes les sources possibles d'inflammation dans ces réservoirs. En priorité, ils s'assuraient de maintenir à de très faibles niveaux les voltages et les courants électriques utilisés par la jauge de carburant et de protéger tous les dispositifs de toute intrusion de vapeur de kérosène. Dans le cas des modèles de Boeing 747-100, le seul câblage situé dans le réservoir est celui de la jauge de carburant.

Comme élément de l'enquête de la NTSB, le constructeur Boeing proposa des analyses par arbre de défaillances de possibles mécanismes d'inflammation du réservoir central d'aile (de telles analyses n'étaient ni réalisées, ni exigées en décembre 1969 quand le 747-100 fut certifié par la FAA). Cette analyse conclut que la probabilité pour qu'un défaut de cablage de la jauge carburant produise une source d'inflammation du réservoir central était de 1 x 10^-6 événement par heure. Les normes réglementaires adoptées plus tard, en avril 1970, par la FAA exigeaient des probabilités d'un tel événement inférieures à 1 x 10^-9 (ce qui était considéré comme « hautement improbable » et « non attendu de se produire pendant toute la vie opérationnelle de tous les avions d'un type donné » Cependant une étude de l'arbre de défaillances fourni par Boeing par le Marshall Space Flight Center (MSFC) de la Nasa critiqua fortement l'exactitude des résultats, concluant que les quantifications des analyses de l'arbre de défaillances « ne tenaient pas à la révision par un pair et ne devaient pas être vues comme réalistes». Des études complémentaires par des équipes du MSFC indiquèrent que les chiffres « réalistes » utilisés pour un arbre de défaillances indiquaient une probabilité beaucoup plus forte d'inflammation au travers du système de câblage de la jauge à carburant.

La jauge était conçue pour utiliser un voltage aussi bas que possible pour prévenir le risque qu'elle ne devienne une source possible d'inflammation. Donc, pour que la jauge à carburant devienne une source d'inflammation, un transfert d'un voltage plus fort que la normale était nécessaire ou tout autre mécanisme qui aurait permis à une énergie excessive d'être libérée dans le réservoir au travers du câblage de la jauge. Pendant que NTSB déterminait que des facteurs suggérant la possibilité qu'un court-circuit se soit produit existaient, ils ajoutèrent que « ni le mécanisme permettant la libération, ni la localisation de cette inflammation dans le réservoir central ne pouvaient être déterminés par une preuve disponible. » Pourtant, le NTSB a conclu que « l'énergie d'inflammation de l'explosion du réservoir central est fort probablement entrée dans le réservoir par l'installation électrique de la jauge. »

Bien que la jauge de carburant ait elle-même été conçue pour prévenir ce danger dans un fonctionnement normal, cela exige l'utilisation de courant et de voltage très bas. Le tube intérieur du transformateur de la jauge à carburant montrait des dommages semblables à ceux du tube de transformateur qui fut la source d'inflammation du feu de réservoir (surge tank fire) qui a détruit un 747 près de Madrid en 1976. Cela n'était pas considéré comme preuve d'une source d'inflammation. Il y avait preuve d'un arc électrique dans un faisceau de cables qui comprenait le cablage qui menait à la jauge dans le réservoir central. Il y avait aussi des preuves d'un arc électrique sur deux câbles partageant le même cheminement de câbles (à la station 955).

Le canal du CVR du commandant de bord montre deux "blancs"' dans le fond sonore électrique dans la seconde précédant la fin de l'enregistrement (avec la séparation de la partie avant). Cela peut être la signature d'un arc électrique sur le câblage menant au cockpit adjacent au câblage menant à la pompe à carburant. Le commandant commentant le "dingue" (crazy) affichage des mesures de flux de carburant sur le moteur n°4 environ 2 minutes et demi avant la fin de l'enregistrement. Finalement, la jauge de quantité de carburant du réservoir central refonctionna et indiqua 290 kg au lieu de 135 kg ce qui était dans le réservoir. Des expériences ont montré qu'en appliquant un courant supérieur au câble menant à la jauge de carburant, cela pouvait conduire l'affichage numérique de la jauge à afficher un changement de plusieurs centaines de kilos de carburant avant que le disjoncteur du circuit ne se déclenche. Ainsi l'anomalie de la jauge aurait pu être provoquée par un court-circuit sur le câblage de la jauge du réservoir central. Le NTSB conclut que la source la plus probable d'un voltage suffisant pour provoquer l'inflammation dans le réservoir était un court-circuit d'un câblage endommagé ou avec les composants électriques de la jauge du réservoir. Comme tous les composants et câbles ne furent pas retrouvés, il n'est pas possible d'indiquer précisément la source ayant produit ce voltage suffisant.

Analyses des observations rapportées par les témoins

La plupart des observations des témoins parlent d'une trainée de lumière que la NTSB considéra être compatible avec la trajectoire calculée du vol de la TWA après l'explosion du réservoir central. La NTSB produisit une animation sur ce qu'un hypothétique témoin présent sur la côte aurait vu de l'avion accidenté.
Vidéo: Vue depuis la plage du vol TWA 800 (format .mov)

De nombreux témoins des environs du lieu de l'accident rapportèrent avoir vu une trainée de lumière (Streak of light). Comme le NTSB le nota « Il y eut un immense intérêt public pour les observations de ces témoins et beaucoup de spéculations sur le fait que cette trainée de lumière soit celle d'un missile qui aurait finalement frappé le vol TWA 800 provoquant l'explosion de l'avion. » Le groupe de témoins du NTSB conclut que la trainée de lumière rapportée par les témoins aurait pu être l'accident d'avion lui-même pendant une étape de son vol, avant que la boule de feu ne se développe, notant que la plupart des 258 témoignages sur une trainée de lumière étaient généralement compatibles avec la trajectoire calculée de l'avion accidenté après l'explosion du réservoir central.

Cependant, 38 témoins décrivirent une trainée de lumière qui montait verticalement ou presque, et ces témoignages « semblaient incompatibles avec la trajectoire de l'avion.» En plus, 18 témoins rapportèrent avoir vu une trainée de lumière qui avait pour origine la surface ou l'horizon, ce qui n'était pas « compatible avec la trajectoire de l'avion. » Au regard de ces témoignages divergents, le NTSB nota que dans des enquêtes précédentes, les informations données par des témoins étaient « souvent incompatibles avec les faits connus ou d'autres témoignages rapportés sur ce même évènement. » Les interviews menées par le FBI s'étaient centrées sur la possibilité d'une attaque de missile (certains avancèrent que les questions des agents fédéraux étaient « Où était le soleil par rapport au point de lancement du missile ? » et « Combien de temps le missile a-t-il volé ? ») et la conséquence en était un possible biais des réponses. Le NTSB conclut qu'étant donné le grand nombre de témoins dans ce cas, il ne « s'attendait pas que à ce que toutes les observations documentées des témoins soient compatibles entre elles, » et « ne voyait pas les témoignages apparemment anormaux comme la preuve persuasive que certains témoins avaient peut être vu un missile. »

L'enquête détermina que si les témoins avaient observé une attaque par missile, ils auraient vu la séquence suivante :

1. Une lumière du moteur en combustion du missile montant très rapidement et très fortement pendant environ 8 secondes;
2. La disparition de la lumière pendant 7 secondes
3. Sur le missile frappant l'avion et enflammant le réservoir central, une autre lumière, se déplaçant elle considérablement plus lentement et plus latéralement que la première, pendant environ 30 secondes;
4. Cette lumière descendante avec simultanément, le développement d'une boule de feu tombant dans l'océan.

Aucun des documents de témoignages fournis au NTSB ne décrivent un tel scénario et l'enquête conclut que « les observations des témoins d'une trainée de lumière ne correspondaient pas à un missile mais que cette trainée de lumière rapportée par la plupart de ces témoins était le carburant en combustion lors du vol accidenté durant la phase entre l'explosion et la rupture de l'appareil. »