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Le simulateur de vol entre virtualité et réalité

Il s’agit d’un appareil qui restitue les sensations de mouvement et d’accélération et dont l’intérieur est exactement le même que celui du cockpit de l’avion, qu’il reproduit.

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Le simulateur est un des rares espaces de liberté où les pilotes peuvent être mis à l’épreuve sans mettre leur propre vie, ou l’avion, en danger.

Simulateur, simulatrice : personne qui, volontairement, simule un état physique ou psychique, cherche à se faire passer pour ce qu’il / elle n’est pas. Simuler : essayer de tromper autrui en imitant l’apparence d’une chose réelle. Exagérer un état, un sentiment. Simulacre : fausse apparence, illusion (Larousse).

Le simulateur de vol est une installation servant à l’instruction au sol du personnel navigant, capable de reproduire les différentes conditions de vol ainsi que les organes de commande et de contrôle d’un avion (franterm Néol. 1984).

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 À l’origine, au début de la Seconde Guerre mondiale, aux USA, il y avait des entraîneurs au vol (Link trainer) pour préparer les pilotes au vol aux instruments. Puis, face à la complexification des avions et de leur utilisation, les premiers simulateurs analogiques sont apparus aux alentours de 1960 avec les premiers avions à réaction.

 Le simulateur est un des rares espaces de liberté où les pilotes peuvent être mis à l’épreuve sans mettre leur propre vie, ou l’avion, en danger.

C’est ainsi que l’on attend des pilotes qu’ils connaissent par cœur les procédures d’urgence. Mieux les exercices auront été assimilés au simulateur et mieux ils pourront être restitués en vol. « L’acquisition pas à pas des procédures, la progression par sédimentation du savoir-faire ont pour finalité de doter le pilote d’automatismes qui le protégeront le moment venu contre les menaces, l’imprévu et la peur » (Dubey, Moricot, 2016).

Les procédures anormales englobent un ensemble de procédures définies, répertoriées et considérées comme probables. Il n’y a pas de pannes programmées qui laisseraient libre cours à l’imagination des pilotes, car elles engendreraient des résultats aléatoires qui sortiraient du système normatif et prédictif, défini par l’approche rationaliste du modèle occidental.

Or, ce qui est attendu, c’est la standardisation des méthodes de travail face à des situations connues et maîtrisables. Par identification, diagnostic, pour appliquer la bonne procédure contrôlée par une check-list.

En effet, l’improvisation est exclue de cette démarche où, dans plus de 99 % des cas, les accidents peuvent être évités par un comportement robotisé. Dans le moins 1 % restant, il faudrait de la créativité, voire du génie, ce qui n’est pas demandé aux pilotes. Ainsi, l’application des procédures telles qu’elles sont proposées par le constructeur – et si elles sont réalisées correctement – assurent une sécurité très satisfaisante, et il serait coûteux d’aller au-delà.

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Chaque année, pour satisfaire la réglementation, l’administration et les compagnies déterminent les sujets d’entraînement à retenir en fonction de l’actualité, c’est-à-dire d’après le retour d’expérience des pilotes et des résultats d’analyse des vols de la compagnie et au regard de certains évènements mettant en lumière de nouvelles difficultés rencontrées et/ou récurrentes.

En général, au cours de l’examen, les parties pédagogie et entraînement sont satisfaisantes, mais rien ne peut présager la réaction des pilotes face à une panne non prévue en vol, même si celle-ci a été réalisée auparavant au simu.

L’incident grave (explosion non contenue d’un moteur) du Qantas 32, au départ de Singapour en 2010, a été raconté par le commandant Richard de Crespigny dans son livre. Malgré la performance humaine, celle de ramener tout le monde sain et sauf à Singapour, ce jour-là, de Crespigny a échoué au contrôle en ligne. Paradoxalement, sa prestation n’a pas été jugée satisfaisante. En effet, lors des contrôles en ligne ne sont abordés que des problèmes de routine liés au vol proprement dit.

Pourtant la capacité des pilotes à répondre à une situation imprévue repose sur des techniques différentes que celles enseignées au simulateur aujourd’hui. Apprendre à gérer les situations extrêmement complexes, voire incompréhensibles et impossibles à élucider en un temps limité, repose sur des schémas mentaux difficilement représentables pour des esprits cartésiens, pour lesquels tout problème doit trouver une solution rationnelle. En particulier pour les pilotes français dont « le niveau moyen intellectuel, supérieur aux autres compagnies, pourrait parfois être lu comme un handicap sur des machines complexes conçues par d’autres intelligences pour être utilisées sans interprétation » (Amalberti).

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Il y a une différence fondamentale entre vie simulée et vraie vie

 

Même s’il est attendu que la performance des pilotes soit maximale – afin qu’elle soit suffisante en vol pour assurer un niveau de sécurité acceptable –, le simulateur reste une préparation à la vraie vie en vol, mais il ne peut en aucun cas s’y substituer. Car c’est le monde réel du vol, et son cortège de surprises et d’évènements imprévus, qui fabrique l’histoire, et non le contraire.

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Le film de Clint Eastwood, Sully (2016), avec Tom Hanks, illustre parfaitement la distinction qui existe entre vie simulée et vie réelle, même si, pour maintenir un certain suspense, c’est à la sauce hollywoodienne qu’un évènement hors norme y est retracé. En effet, le 15 janvier 2009, après le décollage de l’aéroport de La Guardia à New York, le commandant Chesley Sullenberger a réussi l’amerrissage de son Airbus 320, sur l’Hudson River, suite à une double panne moteur.

Cet exploit a fait de Sully un héros national comme l’Amérique les aime. Pourtant, dans le film, le NTSB lui reprochera d’avoir pris la pire décision, la plus dangereuse, puisque des démonstrations au simulateur avaient prouvé qu’il était possible de revenir se poser à La Guardia ou de se dérouter à Teterboro, de l’autre côté de l’Hudson.

Dans le film, lors d’une pseudo-vidéoconférence du NTSB ouverte au public et en relation avec le centre d’entraînement d’Airbus à Toulouse, deux équipages de pilotes d’A320 dans des simulateurs ont été confrontés à la même panne d’après les données du vol. Ils ont réussi à se poser aux deux aéroports, mais, pour l’un d’eux, après avoir répété l’exercice quinze fois avant la conférence.

Sully, lui, n’avait jamais été préparé à la double panne moteur à si basse altitude (2 800 ft), et son niveau de stress était incomparable avec celui attendu lors des séances de simulateur. Après la survenue de la panne, un délai supplémentaire de 35 secondes a été imposé par le NTSB – et non Sully –, jugé nécessaire pour faire face à l’effet de surprise, voire de sidération pour une panne aussi peu probable, afin d’analyser la situation et  prendre une décision. Dans ces nouvelles conditions, aucun des vols simulés n’a réussi à rejoindre l’un des aéroports.

De tous les rapports d’accident que j’ai lus (NTSB et BEA notamment), Sully et son copilote ont fait, au début de l’incident, des annonces standard en gardant leur calme. Mais, par la suite, sous l’effet de la pression, il n’y en a plus eu vis-à-vis du personnel de cabine, ni d’appels de la check-list Ditching. Ce jour-là, si Sully avait été en contrôle, lui non plus n’aurait pas obtenu son examen, même en ayant sauvé 155 personnes.

En cas de panne en vol, pourquoi ne réagit-on pas toujours de la même façon qu’au simulateur ? 

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L’analyse des incidents en vol montre, par l’enregistreur du CVR, que les réactions des pilotes sont parfois bien différentes de celles observées lors d’une séance de simulateur. Et pourtant, les pilotes impliqués ne sont pas toujours considérés comme « mauvais » au simulateur, au contraire.

 « De manière plus générale, les entraînements réalisés au simulateur suivent un scénario préétabli, et même si des variations existent d’une séance à l’autre, les stagiaires ont globalement connaissance des pannes auxquelles ils seront confrontés. De ce point de vue, les scénarios d’entraînement peuvent rester assez éloignés de la réalité d’une panne en exploitation. L’effet de surprise, associé à cette réalité opérationnelle, est déstabilisant et générateur de stress. Il peut affecter directement la bonne réalisation d’une manœuvre ou la capacité de diagnostic et de récupération d’un équipage. Pourtant, les conditions d’entraînement ne permettent pas de déclencher ces facteurs environnementaux et, donc, la restitution de compétences non techniques nécessaires à la bonne gestion d’une situation inattendue » (BEA).

En effet, les pilotes se préparent pour leurs séances, et c’est ce qui est demandé, personnellement, je m’y prépare plusieurs jours à l’avance. Elles prévoient un certain nombre d’exercices dont le contenu est prévisible, mais pas détaillé comme auparavant. Cependant, si le pilote contrôlé interroge un collègue déjà évalué sur la teneur des exercices, voire s’il dispose du livret d’instruction, la valeur de l’examen n’a plus la même pertinence.

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Le simulateur comme seul et unique outil d’évaluation ?

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Au fur et à mesure de l’amélioration de restitution du vol, le simulateur a pris le dessus sur l’avion. Ce biais provient de la spécialisation du simulateur pour le traitement des pannes où les exercices sont encore trop prévisibles, et quand bien même ils ne le seraient pas – ce qui serait déjà un grand progrès –, les pilotes n’abordent pas la séance avec le même état d’esprit qu’un vol ordinaire. L’utilisation d’un simulateur et celle d’un avion ont des vocations totalement différentes.

Ainsi, les contraintes de l’ATC sont évacuées, puisque c’est l’instructeur/contrôleur qui joue le rôle des différents contrôleurs aériens et qu’il n’y a pas d’autre avion en scène que celui du simu.

La problématique ici ne consiste pas à remettre en cause l’intérêt du simulateur en tant qu’outil pédagogique. Plus les pilotes s’entraînent et mieux c’est, mais c’est l’inversion de la hiérarchie entre un avion et son environnement naturel qui pose problème, car le danger serait de croire qu’un monde virtuel puisse prendre le pas sur le monde réel.

« On a mis un avion dans le ventre de l’automate qui guide l’avion ; les pilotes volent… sur logiciels. Encore un monde à l’envers, encore une confusion entre réalité et simulation » (Scardigli, 2001).

Il faut cesser de croire que tout peut être planifié et se terminer par un bel exercice de style.

Cependant, malgré l’excellent niveau de performance des pilotes, le simulateur gagnerait en plus-value s’il n’était pas utilisé de façon si académique : l’innovation résiderait dans le fait que les pilotes apprendraient à gérer l’inattendu plutôt que l’attendu.

Certes, il n’est pas possible de connaître l’exacte réaction qu’un pilote pourrait avoir face au danger, dans la vraie vie, là où l’on ne joue plus au comédien, mais où l’on joue sa vie et celles des autres. L’embauche des pilotes devrait donc commencer par une évaluation sur la gestion du stress, avant même la technique.

J’ai toujours été surpris par la réaction de mes collègues lorsque je leur dis que j’apprécie les situations critiques à gérer en vol, comme une panne, car j’ai l’impression de réellement exercer mon métier, d’être vraiment utile. Nous nous sommes tellement entraînés à cela pendant des années que c’est frustrant lorsqu’il ne se passe jamais rien. Mes collègues ne me suivent pas, ils préfèrent faire leurs pannes au simulateur où le risque le plus important est de se faire ajourner au contrôle. Redouter la panne en vol mais pas au simulateur peut relever de plusieurs facteurs : l’immaturité, le manque d’assurance ou la peur irraisonnée.

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La fiabilité des appareils est telle aujourd’hui que, lorsque qu’une panne survient, l’effet de surprise (startle effect) qui s’ensuit joue à plein et déclenche une forte charge émotionnelle ; les pilotes peuvent ainsi se trouver très déstabilisés. Sully, qui l’a subie, a cru que son cœur allait éclater. Un copilote qui a été confronté à une alarme GPWS, alors qu’il ne s’imaginait pas être aussi près du sol, parle d’une décharge dans tout le corps.

« Le simulateur est incapable de reproduire ce continuum de sentiments, d’émotions et de relations (avec les autres et avec l’environnement technique et naturel), qui sont partie prenante du quotidien du pilote et du pilotage lui-même » (Poirot-Delpech, 2009).

Ainsi, le pilote qui a fait une bonne prestation au simulateur part en vol le cœur léger, puisque ses compétences ont été démontrées. Il arrive que des pilotes voyagent avec leurs clubs de golf ou leur planche de surf en soute, mettant au regard de tous leurs préoccupations ; ce qui se retrouve aussi en salle de préparation des vols où les commentaires à haute voix et les éclats de rire couvrent une atmosphère qui se veut studieuse. Ces exemples, plutôt rares, mettent néanmoins en exergue la virtualisation du métier de pilote de ligne où les problèmes sont prévus au simulateur mais pas en vol.

« La simulation informatique génère, entre l’expérience vécue et sa représentation (technique), des distorsions qui peuvent être lourdes de conséquences, en particulier parce qu’elles laissent entrevoir un appauvrissement de notre expérience du réel. […] Le bon pilote, ce n’est pas celui qui pilote bien le simulateur. […] Que peut-on attendre d’une société dont le ciment, ce qui donne à ses membres le sentiment d’appartenir spontanément à un même monde, serait constitué à partir d’expériences effectuées dans la réalité virtuelle, et quel peut bien être le statut de telles expériences ? » (Dubey, 2001). 

« Maintenant, il y a des pilotes qui sont très bons dans le simulateur, mais qui sont mauvais dans le jet » (Ben Charles, US AIR FORCE, 2012).

Dans un autre registre, le général Gamelin, généralissime des forces françaises, fut un bel exemple d’élève brillant qui faisait l’admiration de ses supérieurs. Mais il fut aussi l’un des principaux responsables de la débâcle de la bataille de France en 1940.

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Ainsi, l’idée qu’un bon pilote de simulateur ferait forcément un bon pilote en vol n’est pas démontrée. Le simulateur – parabole d’un monde sous contrôle où tous les exercices trouvent leur solution de manière idéale, mais parfois si éloignée de ce qui se passe dans la réalité – nous amène à nous interroger. Alors, l’utiliser comme outil de formation, trois fois oui ; d’évaluation, deux oui ; de contrôle, un seul oui.

Le simulateur ne doit pas être un lieu d’aspiration à un monde idéal, déconnecté de la réalité, et qui finirait par s’apparenter à un système tyrannique. Il doit être un cadre de travail, d’échanges et d’entraide, un lieu d’humanisation, plutôt que de confrontations, voire, dans certains cas, de règlements de comptes.

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À l’issue de ces séances, lors des débriefings, les instructeurs/contrôleurs font part de leurs appréciations sur la séance et de leurs critiques sur les exercices réalisés. Ils rappellent les bonnes pratiques et les procédures à appliquer, les points à améliorer et certains facteurs comportementaux (FH) à observer. Mais ils ne vont pas au-delà. En plus de trente ans de simulateur, je n’ai jamais entendu un instructeur me dire, en termes cognitifs, pourquoi un exercice était raté. Pour bon nombre d’entre eux, si le stagiaire n’a pas le niveau requis, c’est qu’il n’a pas suffisamment travaillé ou qu’il n’est pas assez motivé.

Les instructeurs/contrôleurs doivent être évalués par leurs stagiaires, car il est attendu que ces « super pilotes » soient avant tout bienveillants et bons pédagogues, n’ajoutant pas de stress à celui des séances.

Si la vie de pilote de ligne commence au simulateur, elle ne doit être entièrement régie par lui. Nous arrivons parfois au comble du paradoxe, celui d’un équipage qui s’entraîne en vol en pilotage manuel en vue de passer un examen au simulateur.

L’importance prise par le simulateur a conduit certaines compagnies à passer des contrôles en ligne tous les deux ans, au lieu de chaque année, pouvant s’accompagner d’une perte de retour d’expérience.

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Les futurs simulateurs

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Pour certains prévisionnistes, le simulateur EST l’outil absolu pour former et évaluer les pilotes du XXIe siècle. Ce sera bientôt l’unique méthode pour obtenir et proroger une licence de vol. Alors il appartient aux responsables chargés de l’instruction d’organiser différemment les séances au simulateur et les contrôles en vol.

Il y a déjà une tendance positive qui s’amorce avec une approche plus pragmatique d’Evidence-based Training (EBT) pour recentrer l’entraînement vers une démarche plus concrète, plus opérationnelle, plus « évidente ».

De son côté Airbus, avec la mise en service de l’A350 en 2015, s’est engagé dans un programme appelé « Apprendre en découvrant » (Learning by discovery) ou « Apprendre en pratiquant » (Learning by doing). Boeing a adopté une démarche similaire : « Apprentissage actif » (Active learning). 

Cet apprentissage s’apparente assez à la découverte instinctive d’un nouveau smartphone dont on s’approprie le fonctionnement en tâtonnant, sans lecture préalable de la notice d’utilisation. Après tout, un avion reste un avion, même de la dernière génération.

La nouvelle philosophie consiste ainsi à aborder la première séance (full flight) au cours de laquelle l’équipage doit piloter l’avion en utilisant aussi peu que possible les automatismes. Elle introduit également la notion de surprise dans l’apprentissage des situations de pannes.

De plus, pourquoi ne pas utiliser la vidéo pour arbitrer un évènement que le stagiaire n’aurait pas vu ou dont il n’aurait pas saisi l’enjeu, à l’image de ce qui se fait pour le sport ou l’Armée de l’Air ? Se voir commettre une erreur flagrante serait beaucoup plus marquant que bien des débriefings. À l’issue de la séance, l’enregistrement serait effacé ou conservé par le stagiaire.

Cet outil d’apprentissage doit évoluer vers plus d’exploration et vers une utilisation plus complète des possibilités de l’avion, c’est-à-dire qu’il devrait être capable de simuler un décrochage profond (deep stall) à haute altitude. Explorer les limites de l’appareil aurait permis à l’équipage de l’AF447 d’éviter le crash. Le simulateur devrait permettre de récupérer les pertes de contrôle en vol qui sont aujourd’hui au hit-parade des accidents aériens.

Cependant, une évolution favorable se dessine, puisque début 2016 le premier simulateur de niveau D (CAE B-737) a reçu l’approbation de la FAA et de l’EASA pour la pratique d’Up Set Recovery, telle que le décrochage.

De plus, les évaluations au simulateur devraient être réalisées par des contrôleurs étrangers à la compagnie, mais qui connaissent sa culture et celle de la population contrôlée, car on ne peut pas être juge et partie ; d’autre part, un regard extérieur à l’entreprise sera toujours plus pertinent pour déceler ses travers et ses dérives. Par exemple, un pilote de British Airways pourrait contrôler des pilotes d’Air France, eux-mêmes contrôlant ceux de la Lufthansa, de KLM, etc., et réciproquement.

Enfin, un contrôle simulateur devrait consister à débaucher un équipage qui part en vol, avant la préparation du vol et pour un vol non demandé. Cela serait plus représentatif du niveau réel des pilotes, plutôt qu’une préparation intensive à un contrôle programmé. Ensuite viendraient les séances d’entraînement en fonction du niveau de chacun d’entre eux.

Les cas extrêmes doivent être mieux anticipés. Par exemple, l’amerrissage sur l’Hudson River par Sully n’a pas déclenché d’exercices d’amerrissage au simulateur. Peut-être parce que l’histoire s’est bien terminée et qu’il s’agit d’un incident rarissime. Pourtant, combien d’avions traversent les océans chaque jour ? Il s’en trouvera bien un qui fera un amerrissage en mer, plus destructeur en cas de houle que sur une eau plate, et qui faute d’entraînement des pilotes se terminera en catastrophe.

Face à une situation exceptionnelle, mais peu enseignée, voire ignorée par les services d’instruction, les pilotes n’auront plus que leur expérience personnelle et leur imagination pour construire un scénario rassurant, mais avec le risque de mettre en scène leurs fantasmes et leurs angoisses, plutôt que les bons comportements.

Pourtant, travailler sur des scénarios peu probables apporterait une ouverture d’esprit et un sens de la synthèse (faire preuve de bon sens, parer à l’essentiel et faire simple), favorables au traitement des pannes classiques qui apparaîtraient alors plus facile à traiter.

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Les instructeurs simulateur au sol (SFI) instruisent les pilotes au début de leur qualification, mais ils n’ont pas de licence de pilote de ligne. Ils connaissent parfaitement l’avion simulé à travers toutes les pannes répertoriées. Toutefois, ils ne font que du simulateur, et leurs salaires sont nettement inférieurs à ceux des pilotes de ligne, ce qui montre implicitement que la vraie valeur de ces derniers se mesure en vol et non pas au sol.

L’expérience d’un pilote s’acquiert par l’accumulation de milliers d’heures de vol sur un véritable avion et non par quelques heures de révision chaque année sur un appareil d’imitation, aussi performant soit-il, installé à l’intérieur d’un hangar.

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Comment seront traitées les pannes improbables – non répertoriées dans le système automatique de gestion des pannes – d’un avion sans pilote ?

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