Exigences relatives aux programmes de maintenance selon état de moteurs à pistons
(Le présent Avis de navigabilité remplace l'AN nº B041, édition 3, en date du 18 septembre 2002)
Objectif
Le présent Avis de navigabilité a pour objectif de fournir des lignes directrices pour l'élaboration de programmes de maintenance selon état de moteurs à pistons. Tout exploitant aérien et tout exploitant d'une unité de formation au pilotage peuvent incorporer ce type de programme à leurs calendriers de maintenance en remplacement des programmes à périodicité fixe recommandés par le constructeur.
D'après notre expérience d'ISAC, il était évident que le programme n'a pas été utilisé comme prévu, à savoir pour permettre un prolongement de la vie utile, mais qu'il a débordé de l'objectif visé pour devenir un programme d'évitement des révisions. En raison de ces malentendus concernant l'application du présent AN, on a apporté certaines modifications au libellé dans le but de renforcer le concept à la base de ce programme. De plus, on a apporté des modifications à la numérotation afin de rendre les renvois plus compréhensibles.
Exigences du Règlement de l'aviation canadien
L'article 605.86 du Règlement de l'aviation canadien (RAC), et l'appendice C de la norme 625.
Généralités
De nombreux facteurs contribuent à l'usure d'un moteur, parmi lesquels on trouve : l'efficacité du filtre à air; la technique d'utilisation du moteur, particulièrement pendant le démarrage et juste après; le type de carburant et d'huile utilisé; les conditions d'entreposage lorsque l'aéronef n'est pas en service; la longueur des vols; les conditions atmosphériques pendant le vol et au sol; et le type d'exploitation. L'exploitant et l'organisme de maintenance agréé (OMA) avec lequel il a conclu un contrat peuvent influencer bon nombre de ces facteurs. De plus, le fait de respecter scrupuleusement les exigences du manuel d'utilisation de l'aéronef, du manuel de vol de l'aéronef, du manuel d'utilisation du moteur et les pratiques de maintenance recommandées par le constructeur peut également contribuer à prolonger le temps entre révisions (TBO).
L'application de ce programme ne supprime aucunement la nécessité d'effectuer les révisions périodiques du moteur. Ce programme constitue un moyen de prolonger la vie utile d'un moteur jusqu'au point où la maintenance régulière ne suffit plus à garantir la poursuite d'un fonctionnement sécuritaire du moteur et où une révision devient nécessaire. Le programme consiste en des inspections périodiques récurrentes qui permettent de déterminer l'état d'un composant afin de le retirer du service avant qu'il ne tombe en panne.
Approbation du programme
Pour pouvoir utiliser le présent programme de maintenance selon état, tout exploitant aérien et tout exploitant d'une unité de formation au pilotage doivent obtenir l'approbation au moyen d'une modification de leurs calendriers de maintenance approuvés.
Le responsable de la maintenance doit passer en revue toutes les recommandations publiées par les constructeurs de l'aéronef et du moteur sous la forme de publications de service et autres documents (c.-à-d., bulletins de service, consignes, lettres, etc.) Le responsable de la maintenance doit étudier les recommandations pour déterminer s'il est opportun d'inclure un élément donné au nouveau programme.
Au besoin, le responsable de la maintenance peut obtenir un avis technique d'un OMA qui connaît bien les aéronefs et les opérations de l'exploitant.
Mise en oeuvre du programme
Avant le transfert d'un moteur d'un programme « à périodicité fixe » à un programme « selon état », il faut procéder à une évaluation qui servira de base pour vérifier l'état futur du moteur. Cette évaluation doit être faite avant que le TBO recommandé du programme à périodicité fixe du constructeur soit atteint. Une fois le moteur inscrit au programme, il faut tenir des dossiers précis.
Il n'est pas prévu que ce programme soit utilisé seulement lorsque les avions arrivent en fin de TBO. Un exploitant utilise soit un programme selon état, soit un programme à périodicité fixe. Pour avoir deux programmes différents visant le même aéronef, un exploitant devrait démontrer que cet aéronef remplit des rôles suffisamment différents.
Au début du programme, l'exploitant doit demander à un OMA d'effectuer les tâches suivantes (les renvois s'appliquent aux alinéas de la rubrique « Remarques sur le programme » qui se trouve plus bas) :
- (a) effectuer un point fixe pour vérifier le respect des paramètres établis par le constructeur (stipulés dans le certificat de type ou le manuel d'utilisation du pilote) et pour établir le régime nominal, ou toute autre référence similaire pour les vérifications de puissance telles que décrites à l'alinéa (5) des « Remarques sur le programme ». (Les vérifications de puissance doivent être effectuées après l'exécution de toutes les inspections ou réparations applicables au moteur ou au module);
- (b) effectuer une inspection complète du moteur conformément aux exigences du calendrier de maintenance (moteur et nacelle);
- (c) vérifier et consigner le taux de compression de chaque cylindre conformément aux méthodes décrites à l'alinéa (4);
- (d) vérifier l'étanchéité de tous les cylindres, selon la méthode décrite à l'alinéa (9);
- (e) faire l'inspection des filtres à huile moteur et des crépines d'huile à la recherche de signes de dommages internes ou d'usure, selon la méthode décrite à l'alinéa (8);
- (f) dans le cas d'un moteur ayant effectué plus de 75 % du TBO recommandé par le constructeur, déposer un cylindre par compartiment moteur (moteurs à cylindres opposés à plat) pour procéder à une inspection visuelle interne du carter, de tous les bossages d'arbre à cames et des poussoirs, etc.;
- (g) inspecter l'intérieur de chaque cylindre, selon la méthode décrite à l'alinéa (2);
- (h) mettre en oeuvre tout programme de spectrophotométrie ou d'analyse spectroscopique des huiles moteur recommandé par le constructeur du moteur (en l'absence de recommandations, l'application de ces programmes est laissée à la discrétion de l'exploitant); et
- (i) commencer la tenue des dossiers. L'exploitant aérien devrait tenir des dossiers sur la consommation d'huile, etc. Voir aux annexes A et B des exemples de formulaires utilisables.
Inspections répétitives
À des intervalles de 25, 50, 100 et 200 heures de temps dans les airs, l'OMA devrait effectuer les inspections ou vérifications suivantes (en sus des autres exigences du calendrier de maintenance). L'exploitant aérien doit élaborer à l'intention de son OMA les fiches d'inspection relatives aux exigences suivantes (les renvois s'appliquent aux alinéas de la rubrique « Remarques sur le programme » qui se trouve plus bas).
Les exploitants d'aéronefs dont le calendrier de maintenance approuvé comprend ce programme de maintenance selon état peuvent, en se servant de leur processus approuvé de calendrier de maintenance, prolonger la fréquence des critères d'inspections récurrentes, ou repousser le seuil établi pour leur introduction. Cette mesure doit être fondée sur les données de fiabilité démontrées à l'aide du programme de fiabilité de l'exploitant.
Exigences d'inspection aux 25 heures
- (a) Inspecter les crépines d'huile à la recherche de signes de dommages internes ou d'usure du moteur pour les aéronefs non équipés de filtres à huile à média filtrant (filtres à huile à filtration totale ou de type à papier).
Exigences d'inspection aux 50 heures
- (a) Inspecter des filtres et des crépines d'huile à la recherche de signes de dommages internes ou d'usure du moteur;
- (b) Vérifier le dossier de consommation d'huile décrit à l'alinéa (3);
- (c) Vérifier et consigner le taux de compression de chaque cylindre à l'aide des méthodes décrites à l'alinéa (4); et
- (d) Vérifier le régime nominal selon la méthode décrite à l'alinéa (5).
Exigences d'inspection aux 100 heures
- (a) Inspecter l'intérieur de chaque cylindre selon la méthode décrite à l'alinéa (2); et
- (b) Vérifier l'étanchéité des cylindres selon la méthode décrite à l'alinéa (9).
Exigences d'inspection aux 200 heures
- (a) Retirer les cache-culbuteurs pour inspecter les soupapes, les ressorts, les axes de culbuteurs, les culbuteurs, etc.
Remarques sur le programme
- (1) État extérieur - On devrait examiner l'extérieur du moteur à la recherche d'anomalies apparentes comme des criques sur le carter, un jeu excessif de l'arbre porte-hélice, un désalignement des pales d'hélice, des signes de surchauffe et de la corrosion. Vérifier les supports moteur, les déflecteurs et le circuit d'échappement à la recherche de tout signe de vibrations excessives.
- (2) État interne - Inspecter l'intérieur de chaque cylindre à la recherche de rayures des alésages des cylindres, de piqûres de corrosion de la tête de piston, de criques, d'érosion ou de déformation des sièges de soupapes, et pour constater l'état général du moteur.
- (3) Consommation d'huile - Inspecter les dossiers pour s'assurer que la consommation maximale permise n'est pas dépassée, et pour vérifier toute consommation anormale d'huile. L'une ou l'autre de ces constatations doit donner lieu à un examen plus poussé.
- (4) Vérification du taux de compression - L'usure des segments de piston et du cylindre, et un mauvais ajustement de la soupape sur son siège peuvent entraîner une importante perte de puissance. La vérification du taux de compression d'un cylindre est une méthode qui permet de déterminer, sans démontage important, la qualité de l'étanchéité assurée par les soupapes et les segments des pistons. Faire l'inspection conformément aux recommandations en vigueur du constructeur.
- (5) Vérification du régime maximal au point fixe (vérification de la puissance) - Chaque constructeur stipule les limites du moteur, dont notamment le régime maximal au point fixe, parmi les données du certificat de type. à l'occasion de chaque point fixe visant à vérifier l'état de service d'un moteur, on devrait vérifier le régime maximal au point fixe. L'OMA peut utiliser cette donnée pour diagnostiquer des pannes, et cette vérification est requise après toute inspection, toute réparation ou tout remplacement d'un composant qui peut avoir une influence sur le régime, comme un carburateur, une magnéto, etc. La vérification se fait en faisant tourner le moteur dans des conditions qui permettent d'observer et de consigner le régime maximal au point fixe.
- (6) Même si les moteurs à aspiration normale sont souvent équipés d'hélices à pas variable, le régime moteur obtenu à pleins gaz est généralement inférieur à la vitesse asservie et l'hélice demeure au plus petit pas. Dans le cas des moteurs suralimentés, par contre, l'hélice tourne habituellement à vitesse constante aux réglages à grandes puissances et de petites variations de puissance n'ont pas d'influence sur le régime du moteur. Par conséquent, on vérifie la puissance d'un moteur suralimenté en établissant le régime nominal pour des réglages de puissances donnés.
-
(7) Comme un moteur suralimenté fonctionne à une pression d'admission spécifiée sans égard à la pression atmosphérique, on doit apporter les corrections nécessaires en fonction des écarts de température et de pression par rapport aux conditions atmosphériques standard.
La procédure consiste à faire tourner le moteur jusqu'à ce qu'il ait atteint sa température de fonctionnement normale, à augmenter les gaz pour atteindre la pression d'admission maximale au décollage et à diminuer la puissance jusqu'à ce que survienne une basse de régime moteur (ce qui indique que les pales de l'hélice ont atteint leurs butées de petit pas), puis ramener les gaz jusqu'à la pression d'admission stipulée par le constructeur et observer le régime moteur.
Des graphiques fournis par le constructeur du moteur indiquent le facteur de correction à appliquer au régime moteur observé sur un moteur suralimenté.
On considère généralement que la puissance moteur est satisfaisante lorsque le régime corrigé observé au cours d'une vérification de puissance se situe à plus ou moins 3 % du régime nominal.
- (i) On doit vérifier initialement la précision du tachymètre moteur à l'aide d'un tachymètre stroboscopique manuel, ou d'une autre méthode approuvée, et on doit vérifier subséquemment le tachymètre à chaque année.
- (ii) Les moteurs à aspiration normale sont vérifiés à pleins gaz. Lorsque le moteur est équipé d'une hélice à pas variable, il faut sélectionner le régime maximal. (L'opérateur devrait s'assurer que l'hélice est au plus petit pas.) On devrait vérifier les paramètres des magnétos et du moteur selon les recommandations des constructeurs.
- (iii) Le moteur ne devrait pas tourner à pleins gaz pendant des périodes plus longues qu'il n'est nécessaire pour procéder aux observations requises. Une fois les données enregistrées, on devrait ramener les gaz jusqu'à un réglage de bas régime pour permettre au moteur de se refroidir avant l'arrêt.
- (8) Inspection de la crépine à huile, du filtre à huile et du détecteur de limaille - Cette inspection a pour but de détecter les signes de dommages internes ou d'usure du moteur. Il convient d'examiner la quantité, la forme, l'aspect, l'état et le type de particules de matériaux trouvées. L'inspection visuelle et l'utilisation d'un aimant peuvent aider à distinguer entre les matériaux ferreux et non ferreux.
- (9) Vérification d'étanchéité du cylindre - Cette vérification permet de déceler certaines anomalies qui peuvent être difficilement observables lors d'une inspection visuelle et sert de mesure de sécurité pour déterminer certains états que l'on ne peut déceler à cause d'obstructions visuelles. On peut procéder à cette vérification de la façon suivante :
- (i) après avoir branché le compressiomètre, soumettre le cylindre à une pression de 5 lb/po2;
- (ii) placer le piston aussi près que possible du point mort bas de la course de compression, s'assurer que la soupape d'admission demeure fermée pour permettre au cylindre de maintenir la pression;
- (iii) après avoir bien bloqué l'hélice, augmenter lentement la pression jusqu'à une valeur maximale de 80 lb/po2. Saturer le cylindre d'eau savonneuse;
- (iv) inspecter le cylindre à la recherche de fuites. La présence d'une fuite est indiquée par une accumulation de bulles;
- (v) lorsque l'inspection du cylindre est terminée, laisser échapper la pression du cylindre et retirer le compressiomètre;
- (vi) répéter cette inspection pour chaque cylindre;
Remarque : Tout cylindre qui présente une fuite externe au niveau de la tête ou du corps doit être remplacé avant la remise en service du moteur.
Composants visés
Aux fins du présent programme, tous les composants nécessaires pour le fonctionnement du moteur (par exemple, une magnéto ou un carburateur, mais pas une pompe à vide ni un régulateur d'hélice), peuvent être inclus dans le programme selon état et être révisés conjointement avec le moteur comme tel.
Les exploitants peuvent choisir de ne pas inclure ces composants dans leur programme selon état, auquel cas les TBO de ces composants devront être approuvés dans le calendrier de maintenance.
Défaut de satisfaire aux normes
Lorsqu'un composant nécessite des réparations, il doit être révisé ou réparé conformément aux exigences du constructeur.
Une panne répétitive de composants est un signe que le moteur ne respecte plus les normes et que l'on doit prendre des mesures pour corriger la situation, ce qui peut aller jusqu'à une révision complète du moteur effectuée conformément aux exigences du constructeur.
Inscriptions aux dossiers techniques
Au début du programme, un dossier doit être ouvert pour y consigner les inscriptions qui concernent les inspections, les vérifications et les corrections effectuées et qui doivent être faites et certifiées dans les dossiers techniques pertinents, conformément au RAC 571.03.
Consignes de navigabilité
Lorsqu'une consigne de navigabilité doit être exécutée au moment de la « prochaine révision », il s'agit de la prochaine occasion où le moteur ou le composant fait l'objet d'une révision, sans égard au fait que la périodicité de la révision soit basée sur un programme à périodicité fixe ou selon état.
Annexe A : Exemple de formulaire
Annexe B : Exemple de formulaire