AV 2003-03
9 juillet 2003
Joints de piston endommagés
Transports Canada a reçu récemment un Rapport de difficultés en service (RDS) qui décrivait un incident où la présence de fumée à l'intérieur de la cabine avait amené le pilote à prendre la décision de couper le moteur gauche en vol.
Après l'arrêt, le mécanicien de bord a immédiatement noté qu'il y avait de l'huile sur le capotage du moteur gauche. On a subséquemment déterminé que la source de la fuite d'huile était un joint torique de piston d'hélice endommagé. Le joint endommagé avait laissé fuir de l'huile sous haute pression dans la zone de la casserole d'hélice et l'huile avait subséquemment pénétré dans l'entrée d'air du moteur et dans le système de conditionnement d'air de l'avion.
Transports Canada (TC) a effectué une analyse des antécédents de service qui a révélé qu'il y avait eu de nombreux rapports de difficultés en service relatifs à des défaillances de joints toriques de pistons d'hélice et de dômes. Dans plusieurs cas, il avait fallu couper un moteur en vol à cause de la baisse de pression d'huile causée par la fuite.
Afin de trouver un moyen de réduire la fréquence de ces incidents, TC a contacté le fabricant qui a fourni l'information qui suit. Un tube unique d'alimentation en huile de régulation haute pression (bêta) qui agit sur la partie arrière du piston est incorporé dans le système d'hélice. Le mécanisme de changement de pas est commandé hydrauliquement dans le sens du petit pas et de l'inversion de pas et il est assisté mécaniquement dans le sens du grand pas et de la mise en drapeau de l'hélice au moyen de ressorts hélicoïdaux et de contrepoids de pale. L'expérience a démontré qu'un joint de piston d'hélice endommagé et (ou) déchiré laissait fuir du liquide hydraulique dans la partie du cylindre (dôme) qui est normalement sèche et que ce liquide atteignait subséquemment le mécanisme de verrouillage de démarrage qui n'est pas étanche au liquide hydraulique.
Le joint d'huile du piston d'hélice peut être endommagé par des contaminants transportés dans le liquide hydraulique par l'huile moteur et il peut également être endommagé de concert avec le grippage de l'alésage du cylindre. Lorsque de l'huile contaminée pénètre à l'intérieur du cylindre, les débris présents dans l'huile sont repoussés vers l'extérieur sous l'effet de la force centrifuge et ils s'accumulent sur la paroi du cylindre. Les débris peuvent alors entrer en contact avec le joint et causer des dommages de type aplatissement, formation de méplats, coupures ou rayures.
Une autre cause possible d'endommagement du joint est la présence de débris métalliques internes qui se forment lorsque les verrous de démarrage ne sont pas complètement engagés à l'intérieur du piston d'actionnement pendant l'arrêt du moteur. L'engagement partiel des verrous de démarrage avec le rebord du piston peut engendrer de coupants éclats métalliques. Ce type de dommage est relié à de mauvaises procédures d'arrêt du moteur qui ne respectent pas les instructions d'exploitation de l'aéronef. Il est nécessaire de sélectionner l'inversion de pas pendant l'arrêt moteur afin que la pression hydraulique puisse maintenir le piston vers l'avant contre la force du ressort de rappel et que les ressorts du mécanisme de verrouillage de démarrage puissent le maintenir vers l'intérieur contre les forces centrifuges (à environ 25 % du régime d'hélice).
Le fabricant de l'hélice offre une trousse de joint en matériau composite améliorée (réf. P340701) qui présente une meilleure protection contre l'endommagement du joint causé par les contaminants engendrés par les verrous ou transportés par le liquide hydraulique. Veuillez consulter le bulletin de service du Dowty Rotol SB 61-1089.
Nota : La configuration moyeu/piston de l'hélice R333 installée sur le Jetstream des séries 3100/3200 est la même que celle qui est installée sur les avions Swearingen des séries SA227 et CASA 212. Par conséquent, les exploitants de ces appareils peuvent être victimes du même type de dommages aux joints de pistons d'hélice.
Transports Canada rappelle aux techniciens d'entretien d'aéronef et aux exploitants que l'on peut réduire les dommages causés aux joints de pistons en portant une plus grande attention aux procédures de démarrage et d'arrêt des moteurs. Il est essentiel que, pour l'installation en cause, on sélectionne l'inversion du pas au moment de l'arrêt du moteur afin de s'assurer que les verrous de démarrage seront bien engagés dans le piston lors du démarrage subséquent. On recommande également de bien inspecter visuellement la zone du dôme d'hélice à la recherche de tout indice de fuite d'huile et de tous signes avant-coureur d'une défaillance imminente du joint de piston, comme une odeur d'huile ou des vapeurs d'huile à l'intérieur de la cabine.
Toute nouvelle défectuosité ou tout nouvel incident devraient être signalés en envoyant un Rapport de difficultés en service à Transports Canada.
Pour de plus amples renseignements, communiquer avec un Centre de Transports Canada ou B, Caldwell, Maintien de la navigabilité aérienne, à Ottawa, téléphone (613) 952-4358, télécopieur (613) 996-9178, ou courrier électronique caldweb@tc.gc.ca.
Pour le Directeur, Certification des aéronefs
R.A. Raoux
Chef intérimaire, Maintien de la navigabilité aérienne