Rapports AVIATION - 2007 - A07C0151

1.0 Renseignements de base

La montgolfière FireFly 12B se compose d'une grande enveloppe gonflée à l'air chaud, d'une nacelle pour le transport des passagers et du carburant, d'un réseau de câbles appelés suspentes qui soutiennent la nacelle sous l'enveloppe, et d'un cadre rigide appelé cadre de charge qui supporte les brûleurs au-dessus de la nacelle. Des systèmes de cordes et de poulies partent de la position de l'aérostier dans la nacelle à des points de fixation dans l'enveloppe et fonctionnent comme un système de commandes aérodynamiques pour l'aérostier. Les bouteilles de propane sont situées près de l'aérostier. Le débit de propane aux brûleurs et aux veilleuses est réglé par l'aérostier par l'intermédiaire de robinets. Au sommet de l'enveloppe se trouve une grande ouverture pour l'évacuation d'air. Cette ouverture est fermée de l'intérieur par un grand panneau en tissu amovible en forme de parachute qui fait office de soupape. On dégonfle l'enveloppe après l'atterrissage en tirant sur la corde qui contrôle l'ouverture de la soupape.

Avant le décollage, on propulse de l'air froid dans l'enveloppe au moyen de grands ventilateurs pour gonfler l'enveloppe. Ensuite, on utilise les brûleurs pour chauffer l'air dans l'enveloppe jusqu'à ce que le ballon soit redressé. En conditions calmes, les passagers peuvent embarquer quand l'enveloppe est gonflée et que le ballon est redressé. Par vent fort, les passagers embarquent quand la nacelle est couchée sur le côté, puis celle-ci se redresse à mesure que de l'air chaud est propulsée dans l'enveloppe et que le ballon s'élève dans les airs. Les ventaux de rotation permettent de provoquer une rotation du ballon pour aligner le côté long de la nacelle (qui est rectangulaire) perpendiculairement au sens de déplacement du ballon afin de stabiliser la nacelle à l'atterrissage. Bien qu'elle soit facultative, la présence de ventaux de rotation est hautement souhaitable. Les ventaux permettent à l'air chaud de s'échapper au niveau de l'équateur de l'enveloppe, dans une direction qui engendre un couple en direction. Les ventaux sont montés par deux (deux sens de rotation opposés).

Le vol touristique local devait se dérouler le soir précédent, mais il avait été retardé à cause de la météo. Le matin du vol ayant mené à l'accident, les passagers se sont rendus à un centre commercial des environs où ils ont rencontré l'équipage, puis ils ont été transportés au terrain d'envol, au parc Saint-Vital, situé au sud-est de la ville de Winnipeg. Les 11 passagers ont reçu des consignes de sécurité, et le ballon a décollé vers 7 h 30, heure avancée du Centre (HAC)¹. Comme le vent soufflait du sud-ouest, le ballon s'est dirigé vers le nord-est en direction du parc provincial Birds Hill. Le vol devait durer environ une heure.

À 7 h 6, l'aérostier a obtenu un exposé météorologique par téléphone du centre d'information de vol (FIC) de Winnipeg. Le bulletin météo de 7 h pour Winnipeg était le suivant : vent du 210ºT à 4 noeuds, visibilité de 6 milles terrestres (sm) dans la brume, quelques cumulus bourgeonnants à 2000 pieds au-dessus du sol (agl), plafond de nuages fragmentés à 8000 pieds agl, température de 17 ºC et point de rosée de 16 ºC. La prévision fournie était la suivante : jusqu'à 10 h, vents du 120ºT à 5 noeuds, visibilité supérieure à 6 sm, quelques nuages à 1500 pieds agl, plafond de nuages fragmentés à 10 000 pieds agl, visibilité temporaire de 2 sm dans la brume et plafond de nuages fragmentés à 1500 pieds agl. Après 10 h, on prévoyait un vent du 270ºT à 8 noeuds, et à 12 h, un vent du 280ºT à 15 noeuds. L'aérostier avait aussi été informé de la possibilité d'un vent fort à 1000 pieds agl et d'une activité orageuse à l'extérieur de son itinéraire de vol prévu. À 8 h 55, une station météorologique non officielle, au voisinage du parc provincial Birds Hill, a enregistré un vent de 19 noeuds. Cette station météorologique non officielle n'était pas étalonnée pour donner des informations précises.

Le changement de vitesse et de direction du vent prévu pour 10 h est survenu plus tôt. À 7 h 46, lors du contact initial avec la tour de contrôle de l'aéroport de Winnipeg, on a indiqué à l'aérostier que le vent en surface à l'aéroport soufflait du 230ºM à 10 noeuds. Un message radio une minute plus tard à un autre aéronef se trouvant sur la même fréquence radio faisait état d'un vent du 240ºM à 10 noeuds avec des rafales jusqu'à 15 noeuds. Peu après la transmission de cette information, la montgolfière a survolé des terrains découverts de la ville qui auraient pu offrir des aires d'atterrissage possibles. Il y a eu aussi un changement important par rapport au plafond prévu à Winnipeg. À 8 h 3, la tour a signalé un plafond de nuages fragmentés à 300 pieds agl. À 8 h 24, on a indiqué à l'aérostier que le vent soufflait du 230º à 10 noeuds avec des rafales jusqu'à 15 noeuds, après que l'aérostier eut indiqué qu'il prévoyait se poser à l'est du canal de dérivation, à l'est de Winnipeg.

Après avoir franchi les abords de la ville, l'aérostier a tenté de se poser à plusieurs reprises sur divers terrains, mais il a décidé de poursuivre le vol à cause de la vitesse du vent, des mauvaises conditions au sol et de la présence d'obstacles. Lors de la dernière tentative d'atterrissage vers 8 h 55, le ballon est descendu selon un angle d'environ 45º, a fait un atterrissage dur et a fait plusieurs bonds. Les impacts ont été suffisamment violents pour déloger un des montants du cadre de charge des brûleurs. Le montant s'est détaché et a été trouvé sur l'aire d'atterrissage après l'accident. Une photo prise pendant l'atterrissage montre que la soupape parachute du ballon était fermée (voir Photo 1). Un témoin a indiqué qu'il avait vu l'aérostier tirer sur la corde de soupape et que les sollicitations de l'aérostier sur la corde avaient fait rentrer le tissu de l'enveloppe à l'intérieur de l'enveloppe, bien qu'un examen ultérieur ait révélé que les suspentes étaient fixées correctement. La nacelle a été traînée sur le côté sur environ 700 pieds et s'est renversée. Les passagers sont tombés les uns sur les autres. La tubulure d'alimentation d'un des brûleurs s'est brisée à la suite de l'impact avec le sol. L'arrivée de propane n'avait pas été coupée avant l'atterrissage, et l'aérostier n'a pas pu atteindre aucun des robinets pendant que la nacelle était traînée au sol. Une fuite de propane s'est produite, et le propane s'est enflammé au contact des veilleuses du brûleur. Un violent incendie s'est déclaré alors que les passagers et l'aérostier se trouvaient sous la nacelle. Tous les occupants ont réussi à s'extirper ou ont été tirés de dessous la nacelle.

Photo 1. Atterrissage du C-FNVM avec la soupape parachute fermée.

La nacelle a fait six bonds sur les 297 premiers pieds qu'elle a parcourus au sol. Un tube du cadre de charge des brûleurs a été trouvé à environ 321 pieds du point d'impact initial. Les restes des sept bouteilles de propane ont été trouvés dans l'épave; deux bouteilles ont été trouvées éventrées. La tubulure d'alimentation d'un des deux brûleurs s'est rompue lorsque la nacelle s'est renversée pendant qu'elle était traînée au sol. Les conduites d'alimentation en carburant ont été trouvées déboîtées de leurs raccords sur le brûleur.

L'aérostier était titulaire d'une licence de pilote de ballon valide, de la qualification de nuit et de la qualification d'instructeur pour tous les ballons non motorisés. L'aérostier était expérimenté; il totalisait environ 2122 heures de vol. Il avait effectué environ 100 vols sur le FireFly 12B. Il n'avait pas volé dans les 24 heures qui ont précédé le vol ayant mené à l'accident. Il avait effectué 5 heures de vol dans les 7 derniers jours et 29 heures de vol dans les 30 derniers jours, toutes sur le C-FNVM.

Un ballon est un aéronef au sens de la Loi sur l'aéronautique. Du fait que certains exploitants de ballons utilisent ce type d'aéronef contre rémunération, ils sont des transporteurs aériens assurant des services aériens commerciaux au sens de la loi. Le ballon accidenté était immatriculé comme aéronef privé et exploité par Sundance Balloons International (Sundance Balloons) pour le transport de passagers payants. Au moment de l'accident, Sundance Balloons possédait environ 20 autres ballons qu'elle exploitait au Canada, dont 4 étaient du même type que le ballon accidenté.

Le ballon accidenté avait été construit par FireFly Balloons en 2007. Transports Canada avait délivré un certificat de navigabilité pour le ballon. Au jour de l'accident, le FireFly 12B était le plus gros ballon construit par FireFly Balloons. Son enveloppe avait une capacité de 280 000 pieds cubes; il mesurait plus de 86 pieds de haut et avait une masse brute approuvée de 3940 livres. La nacelle (modèle 60120 de FireFly) pouvait transporter 12 passagers et 1 aérostier. En vertu de la fiche de données de certificat de type (Type Certificate Data Sheet) numéro A14SO, la nacelle est homologuée pour être exploitée avec 6, 7 ou 8 bouteilles de propane de 10 gallons, bien que la nacelle ait été expédiée par le constructeur avec seulement 6 bouteilles. Les calculs de masse et de performances effectués au moyen des abaques et des fiches techniques du manuel de vol du ballon indiquaient que le vol prévu pouvait être effectué dans les limites de masse brute du ballon et de température de l'enveloppe.

Les 5 ballons FireFly 12B de la compagnie avaient été modifiés conformément à un certificat de type supplémentaire restreint approuvé par Transports Canada pour recevoir des ventaux de rotation et modifier les suspentes du parachute. Les modifications aux suspentes visaient principalement à améliorer la sécurité en utilisant les mêmes matériaux et suspentes pour tous les ballons de la flotte de Sundance Balloons. Les modifications à l'enveloppe ont fait l'objet d'essais quand les ballons étaient captifs. Les ballons avaient effectué quelque 50 heures de vol depuis les modifications, et aucun problème n'avait été signalé.

Les suspentes du C-FNVM ont été examinées, et l'examen n'a révélé aucune défaillance. L'information recueillie a révélé que la soupape de l'enveloppe du ballon FireFly 12B ne laissait pas échapper l'air rapidement après un atterrissage par vent fort, ce qui augmentait la probabilité d'atterrissage traîné.

Le FireFly 12B est équipé de deux brûleurs, chacun alimenté par une bouteille principale et deux bouteilles auxiliaires. Chaque bouteille principale a une source principale d'alimentation en carburant ainsi qu'une source auxiliaire, chacune étant coupée à l'aide d'un robinet semblable au robinet de la bouteille de propane d'un barbecue. Il faut faire plusieurs tours pour fermer le robinet d'arrêt. Chaque bouteille principale possède aussi un robinet d'arrêt de la veilleuse, une soupape de sûreté et un indicateur de quantité. Chaque bouteille auxiliaire a une source principale d'alimentation en carburant, une soupape de sûreté et un indicateur de quantité. Le système de carburant n'est pas équipé d'un robinet d'arrêt d'urgence, et il n'est pas tenu d'en avoir un. Les tuyaux souples de propane sont munis de raccords à manchon serti. Les normes de navigabilité aérienne actuelles, qui figurent au chapitre 531.46 du Manuel de navigabilité, exigent que les tuyaux de carburant puissent résister à deux fois la pression de service maximale du système. Ces normes peuvent être respectées si l'on applique les données acceptables figurant dans la circulaire consultative 43.13-1B² de la Federal Aviation Administration (FAA) ou un autre moyen offrant un niveau équivalent de sécurité.

La pression de service normale du système de carburant est d'environ 150 lb/po² et, selon l'environnement, peut monter à 200 lb/po². Les tuyaux souples fournis avec le ballon FireFly 12B avaient été testés à 480 lb/po² par le constructeur du ballon. Sundance Balloons a construit son propre tuyau souple de carburant pour connecter la septième bouteille de gonflage au système de carburant. Comme ce tuyau souple a été détruit dans l'incendie qui a éclaté après l'impact, des tuyaux souples similaires ont été obtenus auprès de l'exploitant. L'essai à la pression de ces tuyaux a révélé qu'ils ont commencé à fuir à 150 lb/po² au niveau des raccords à manchon serti.

La nacelle du FireFly 12B, qui est de forme rectangulaire, est divisée en trois paires de compartiments. Les compartiments centraux sont plus petits et servent au transport de l'aérostier et du propane. À l'atterrissage, le ballon est manoeuvré de sorte que le compartiment de l'aérostier soit le compartiment avant des compartiments centraux, par rapport à la direction de l'atterrissage. Les passagers sont transportés dans les deux paires de compartiments latéraux. Le C-FNVM est autorisé à transporter sept bouteilles de propane. Les deux bouteilles principales sont transportées dans le compartiment de l'aérostier, et les autres bouteilles sont transportées dans le compartiment central arrière. Une des bouteilles (la bouteille de gonflage) était habituellement enlevée de la nacelle après avoir servi à gonfler l'enveloppe pour le départ, mais lors du vol ayant mené à l'accident, cette bouteille a été laissée à bord pour qu'on puisse utiliser le reste du propane qu'elle contenait. Le manuel d'exploitation de la compagnie ne fournissait aucun conseil sur l'utilisation en vol de la bouteille de gonflage. Six des bouteilles sont fixées à la nacelle à l'aide de sangles en nylon. La façon dont la bouteille de gonflage était fixée lors du vol ayant mené à l'accident n'a pas été déterminée; toutefois, la pratique de la compagnie était de sangler la bouteille, soit aux autres bouteilles, soit à la nacelle. L'information recueillie n'a pas permis de déterminer si la bouteille de gonflage était homologuée pour être montée à bord de la nacelle modèle 60120 du ballon FireFly.

Le transport de passagers payants à bord de ballons immatriculés comme aéronefs privés est autorisé par Transports Canada en vertu d'un certificat d'opérations aériennes spécialisées (COAS). Pour obtenir un COAS, le demandeur doit fournir des renseignements de base, comme la liste des ballons qu'il va utiliser, leur immatriculation, la marque, le modèle et la taille de chaque ballon. Transports Canada délivre ensuite un COAS. Le COAS énonce que l'exploitant de ballons possède l'équipement nécessaire pour transporter en toute sécurité des passagers payants à bord de ballons. Dans ce cas précis, Transports Canada n'avait pas fait une inspection initiale de l'entreprise à l'appui de cet énoncé. Le COAS n'a aucune date d'expiration, et les exploitants de ballons ne font l'objet d'aucune vérification. Transports Canada a indiqué qu'à l'heure actuelle il n'existe aucune liste nationale ou par région de Transports Canada des COAS qui ont été délivrés pour des ballons. Transports Canada a délivré 89 COAS pour des ballons, mais on ne sait pas lesquels sont actifs. Le C-FNVM était exploité par Sundance Balloons en vertu du COAS numéro 5812-10-36.

L'article 602.07 du Règlement de l'aviation canadien (RAC) exige que les exploitants utilisent chaque ballon conformément aux limites d'utilisation précisées dans le manuel de vol du ballon lorsque le ballon est homologué avec un manuel de vol de ballon approuvé. Le ballon FireFly 12B était homologué avec un manuel de vol approuvé en date du 20 mai 2005. Toutefois, la section Limites d'utilisation du manuel de vol du ballon ne précise pas les vitesses de vent maximales. La section Performances du manuel de vol du FireFly 12B indique que la vitesse de vent maximale démontrée à l'atterrissage lors des essais d'homologation est de 7 mi/h. La section Procédures normales renferme la mise en garde suivante au paragraphe 3.6 :

[Traduction]
DANGER - L'ouverture excessive de la soupape en vol peut se traduire par une descente incontrôlable et un atterrissage dur. Faire preuve d'une extrême prudence en cas d'atterrissage à des taux de descente avoisinant les 500 pi/min ou en présence de vents supérieurs à 7 mi/h. Voir Atterrissage dur à la section 4.4.

Les procédures d'urgence de la section 4.4 décrivent comment se comportera le ballon lors d'un atterrissage dur et précisent la procédure à suivre en cas d'atterrissage dur. La procédure en cas d'atterrissage dur contient l'instruction suivante³ :

[Traduction]
(2) Fermer à fond tous les robinets de carburant avant de toucher le sol. S'assurer qu'il n'y a aucune source d'inflammation active ou indirecte.

Sundance Balloons avait préparé volontairement un manuel d'exploitation et le tenait à jour, même si le RAC et le COAS n'exigent pas que la compagnie ait un tel document. Le manuel n'est pas approuvé par Transports Canada et il est de nature générale. Le manuel d'exploitation indique que les ballons ne doivent pas être utilisés en présence de vents de surface dépassant les limites fixées par le constructeur et définies dans le manuel de vol du ballon, et qu'ils ne doivent en aucun cas être utilisés en présence de vents de surface supérieurs à 15 noeuds ou qui sont susceptibles d'être supérieurs à 15 noeuds pendant le vol. En cas d'atterrissage par vent fort, l'aérostier pourrait avoir de la difficulté à dégonfler l'enveloppe du ballon à cause de la déformation de l'enveloppe par le vent.

À l'heure actuelle, 482 ballons sont immatriculés au Canada. Qu'ils servent ou non au transport de passagers payants, les ballons sont immatriculés comme des aéronefs privés. Depuis le 1^er janvier 1997, on a enregistré 15 accidents de ballons au Canada. Ces accidents ont fait 3 morts et 26 blessés graves.

Les exploitants de ballons ne sont pas régis par la partie VII (Services aériens commerciaux) du RAC et ne sont pas tenus de tenir à jour des manuels d'exploitation ou des manuels de contrôle de la maintenance. La tenue à jour de manuels d'exploitation et de manuels de maintenance ainsi que la nécessité de respecter les consignes contenues dans les manuels de vol sont des moyens reconnus de réduire les risques inhérents aux opérations aériennes.

Sundance Balloons avait pour politique de tenir les manuels de la compagnie à jour et exigeait que tous les employés respectent les dispositions des manuels. La compagnie renforçait cette politique dans le cadre d'un séminaire de sécurité qu'elle donnait chaque année.

Bien que le libellé du COAS certifie que l'exploitant de ballons possède l'équipement nécessaire pour transporter en toute sécurité des passagers payants à bord de ballons, rien ne permet d'assurer ou de vérifier, par des inspections ou par des vérifications, que les normes sont respectées une fois le COAS délivré. L'information fournie par Transports Canada indique que les exploitants de ballons pourraient faire l'objet d'une inspection par un inspecteur de l'aviation générale une fois tous les 10 ans, mais aucun exploitant de ballon n'a jamais fait l'objet d'une telle inspection.

Photo 2 - Nacelle et structure de support des
brûleurs.

Comme les ballons ne sont pas régis par la partie VII du RAC et qu'ils sont classés dans la catégorie de l'aviation générale, on leur assigne la plus basse priorité en matière d'inspection pour ce qui est du Programme national d'inspection de la sécurité des cabines de Transports Canada. Cela veut dire qu'il est probable qu'aucun ballon de grande taille servant au transport de passagers payants ne sera inspecté en vertu de ce programme. Cela signifie également qu'aucune norme relative à la sécurité des cabines n'a été élaborée pour les ballons afin d'assurer la normalisation pendant le processus de certification de nouveaux types de ballon. De même, peu de normes ont été élaborées pour les exploitants dans le domaine du transport de passagers. Le COAS contient une telle norme spécifiant que des consignes de sécurité doivent être données aux passagers avant le vol conformément au RAC. De plus, la présence de l'aérostier à bord de la nacelle à proximité des passagers est considérée comme permettant d'assurer un niveau de surveillance et d'assistance aux passagers durant le vol.

L'examen de la nacelle d'un ballon semblable au ballon accidenté révèle que les passagers peuvent atteindre les conduites de la tubulure d'alimentation en carburant, les conduites de carburant qui passent au-dessus d'eux pour se rendre aux brûleurs, ainsi que les suspentes. Les seuls moyens de retenue pour les occupants de la nacelle sont des poignées en corde à l'intérieur de chaque compartiment qu'on peut tenir pendant que la nacelle est traînée au sol. Le manuel d'exploitation de la compagnie indique qu'on peut également tenir les rebords des bouteilles de propane pendant l'atterrissage. Ni le manuel d'exploitation de la compagnie ni le manuel de vol du FireFly 12B ne mentionnent la nécessité de porter un casque ou des gants protecteurs en cas d'atterrissage traîné, et il n'y a aucune exigence réglementaire à cet égard.