No. AV-2007-02
01 février 2007
Le moteur R-985 (Wasp Junior) est un moteur en étoile simple à 9 cylindres refroidi à l’air et suralimenté. Il a été mis en service en 1932 et il a subséquemment été monté sur des milliers d’avions militaires de divers types au cours de la Seconde Guerre mondiale. Peu après, le moteur R-985 a été utilisé en service commercial sur des avions comme le DHC 3 (Beaver) et le Beechcraft 18 (Expeditor). Ce moteur demeure en service actif et productif.
LTransports Canada Aviation civile (TCAC) a récemment effectué un examen durant l’utilisation du moteur R-985 afin d’identifier les défectuosités, défaillances et mauvais fonctionnements les plus fréquents. Une recherche sur 10 ans dans la banque de données RDS a clairement indiqué les trois principaux problèmes suivants : (1) séparation entre la culasse et le corps du cylindre; (2) criques dans la bride du corps du cylindre; (3) goujons et écrous de fixation entre le carter et le corps du cylindre.
Même si les consignes de navigabilité de la FAA suivantes ont été publiées il y a quelque temps, les instructions obligatoires et les mesures à prendre qu’elles contiennent demeurent en vigueur.
La CN 56-06-02 de la FAA a été publiée pour fournir aux spécialistes de la maintenance et aux exploitants des instructions techniques spécifiques (inspections visuelle et par magnétoscopie) visant à régler les problèmes reliés aux déformations et (ou) aux criques des brides de corps de cylindre. Cette CN fournissait également des lignes directrices et des paramètres à propos des goujons et (ou) des écrous de fixation de la bride du cylindre. Le bulletin de service (BS) 1000 de P&W décrit la procédure approuvée pour solidifier les écrous de fixation de la bride du cylindre.
La CN 78-08-07 de la FAA a été publiée dans le but de faciliter la détection et la prévention de la séparation de la culasse et du corps du cylindre. L’inspection de l’ensemble cylindre (inspections visuelle et aux ultrasons) a été exigée afin de détecter et de remplacer les cylindres qui présentent des criques supérieures aux limites prescrites.
Les culasses se rompent généralement lorsque la résistance à la rupture de leurs matériaux à été abaissée par une chaleur excessive. De plus, puisque la plus grande partie de la chaleur produite à l’intérieur du moteur est expulsée dans l’atmosphère par la soupape d’échappement, le calage de distribution, la rectification des sièges de soupape et les jeux doivent être corrects. Si la soupape d’échappement ne s’ouvre pas précisément au moment voulu, les gaz d’échappement ne peuvent quitter le cylindre au moment voulu. Par conséquent, la chaleur et les pressions internes continuent d’augmenter et d’être transférées aux parois de la chambre de combustion et du cylindre.
Les spécialistes de la maintenance et les exploitants devraient vérifier fréquemment la zone des ailettes de refroidissement de la culasse à la recherche de taches causées par les émission de gaz d'échappement qui peuvent révéler la naissance d’une crique. Lorsqu’il y a des dépôts de suie, il faut les essuyer et examiner attentivement la zone à la recherche de criques. Les taches d’huile autour du corps du cylindre et du carter peuvent également indiquer la présence d’une crique. Il faut en outre surveiller attentivement la zone des douilles de bougie d’allumage et du boîtier des culbuteurs à la recherche de criques.
Avant d’installer le cylindre sur le carter, il faut soigneusement nettoyer les filets des goujons et en inspecter la base pour s’assurer qu’elle n’est ni desserrée ni fracturée. S’assurer également que les goujons sont droits, qu’il n’y a ni encoches, ni ébarbures et vérifier attentivement l’état des filets des écrous. Au moment de l’installation du cylindre sur les bossages de montage du carter (section motrice), veiller à utiliser la poignée PWA stipulée et approuvée (mentionnée par renvoi dans le manuel de maintenance Wasp Junior et Wasp) et serrer également les écrous de fixation pour assurer une répartition égale de la charge tout autour de la bride du cylindre. Serrer les écrous de fixation au couple de serrage recommandé; poser les contre-écrous (en les serrant manuellement) et les serrer ensuite de ¼ tour sur les écrous de fixation.
Il est très important que les exploitants respectent les procédures de réchauffement et de refroidissement du moteur avant et après le vol afin de minimiser la surchauffe du moteur. Il est essentiel qu’un cylindre froid soit correctement réchauffé afin que la chaleur l’étire au maximum, surtout avant de demander une puissance élevée au moteur. L’omission de suivre ces procédures peut entraîner des criques de fatigue et endommager la culasse et d’autres pièces rotatives du moteur. On peut également réduire les problèmes reliés à la séparation de la culasse et aux criques des brides de corps de cylindre en respectant scrupuleusement les limites de température de culasse.
Il est essentiel de suivre les instructions générales et spécifiques d'exploitation du moteur R-985 (Vol 1), dont notamment les suivantes :
- Pendant le point fixe moteur, ne pas dépasser une température culasse de 232 degrés Celsius. Les températures de plus de 200 degrés Celsius devraient être de la plus courte durée possible.
- Avant le décollage, veiller à maintenir une température culasse inférieure à 200 degrés Celsius afin de conserver une marge pour l’élévation de température pendant le décollage.
- Ne pas dépasser 260 degrés Celsius pendant la montée et réduire les températures culasse à moins de 232 degrés Celsius pendant le vol de croisière.
- Après le vol et avant l’arrêt du moteur, laisser tourner le moteur au ralenti jusqu’à ce que la température culasse soit redescendue à moins de 200 degrés Celsius.
Les spécialistes de la maintenance et les exploitants doivent prendre toutes les précautions possibles pour éviter de faire fonctionner le moteur à des températures de culasse et à des pressions d’admission excessives, ou à des rapports incorrects entre le régime et la pression absolue dans la tubulure d'admission. De telles conditions risquent fort de causer une surchauffe des cylindres et des autres composants du moteur. Les pressions et les températures excessives du cylindre provoquent habituellement de la détonation, du préallumage et une perte de puissance moteur. Ces anomalies peuvent entraîner une rupture des goujons de semelle de cylindre, des criques de la bride et (ou) une séparation entre la culasse et le corps du cylindre.
Une importante entreprise locale (OMA) de révision des moteurs en étoile a introduit des améliorations au niveau des filets d’interface qui fixent la culasse au corps du cylindre. Cette technique de remise en état des filets a grandement réduit les cas de séparation de la culasse et de fuite. Une garantie de 1 000heures est offerte avec cette nouvelle technique d’ajustement avec serrage. Plus de 5 000 cylindres ont été modifiés de la sorte et livrés aux clients et seulement quelques-uns ont été retournés pour des services sous garantie.
Culasses et brides de cylindres
Le temps entre révisions de base du moteur R-985 est de 1 200 heures avec la possibilité de faire approuver un prolongement jusqu’à un maximum de 1 600 heures.
Conformément à la sous-partie 591 du RAC, toute défectuosité, toute défaillance ou tout mauvais fonctionnement devraient être signalés au bureau du Maintien de la navigabilité aérienne, Transports Canada, par le programme de Rapport de difficultés en service.
Pour de plus amples renseignements, communiquer avec un Centre de Transports Canada ou avec M. Barry Caldwell, téléphone 613-952-4358, télécopieur 613-996-9178, ou courrier électronique caldweb@tc.gc.ca
Pour le Directeur, Certification des aéronefs
Robin Lau
Acting Chief, Continuing Airworthiness
Chef intérimaire, Maintien de la navigabilité aérienne
Nota: La version électronique de ce document se trouve à l'adresse Web suivante :https://tc.canada.ca/fr/aviation/navigabilite-aeronefs/certification-aeronefs