Étude de cas nº 1 - perte de puissance et atterrissage forcé
Rapport du Bureau de la sécurité des transports du Canada nº A94A0180
Bell Helicopter Textron 206L
Long Ranger
Porcupine Point (Labrador)
Le 15 septembre 1994
Résumé
Après une douzaine de minutes de vol, le voyant du détecteur de limaille moteur de l'hélicoptère s'est allumé. Après avoir effectué un atterrissage de précaution, le pilote a arrêté le moteur et a examiné le détecteur de limaille. N'ayant trouvé qu'un peu de pâte métallique (bourre) sur le détecteur de limaille orienté vers l'avant, le pilote l'a nettoyé et l'a remis en place avant de poursuivre le vol. Deux minutes après le décollage, le moteur s'est arrêté complètement. Le pilote a alors effectué une autorotation. Pendant l'atterrissage forcé dans un bas-fond côtier, la partie avant des patins s'est enfoncée dans la surface molle, et les pales du rotor principal ont cisaillé la poutre de queue. Aucun des six occupants de l'appareil n'a été blessé.
Le Bureau a déterminé que le pilote s'est trompé en déclarant le moteur en état de navigabilité et qu'il a redécollé pour continuer le vol. Le moteur s'est arrêté deux minutes après le décollage parce que le roulement numéro un s'est rompu à cause de l'usure du séparateur, des rouleaux, ou des deux. La cause de cette rupture n'a pu être déterminée. Ont contribué à l'accident : l'absence de formation convenable pour les pilotes sur la manière de vérifier les détecteurs de limaille et l'absence de directives concernant l'inspection et l'évaluation des détecteurs de limaille dans le manuel de vol.
Dommages à l'aéronef
Le rotor principal a cisaillé la poutre de queue, ce qui a lourdement endommagé l'hélicoptère. En outre, quand l'hélicoptère a été récupéré, il était partiellement immergé dans l'eau salée de la marée montante.
Renseignements sur l'épave et sur l'impact
L'hélicoptère s'est posé avec une vitesse avant d'environ 5 à 10 noeuds. En touchant le sol, l'avant du train d'atterrissage s'est enfoncé dans la surface molle, et l'hélicoptère s'est immobilisé brusquement dans une légère assiette de piqué. Les pales du rotor principal se sont alors mises à basculer longitudinalement avec suffisamment d'amplitude pour heurter et cisailler complètement la poutre de queue.
L'examen du moteur sur les lieux de l'accident a révélé que l'ensemble d'arbres N1 était bloqué. Le moteur a été envoyé aux installations de l'exploitant à Goose Bay (Labrador) où il a été démonté en ses trois sous-ensembles principaux : le compresseur, le boîtier d'engrenages et la turbine. Le support avant du compresseur a ensuite été enlevé, et on s'est aperçu que le roulement du compresseur numéro 1 (réf. 23009609, numéro de série MP00948) s'était cassé.
Examen du boîtier d'engrenages
Le roulement numéro 1, le support avant du compresseur, et le boîtier d'engrenages du moteur ont été envoyés aux installations du fabricant du moteur pour y être examinés et testés. Tous les travaux ont été effectués en présence d'un enquêteur du BST. Le boîtier a été préparé en vue d'une vérification fonctionnelle du débit du circuit de récupération. Pour ce faire, on a appliqué une pression d'huile contrôlée à l'orifice d'entrée d'huile tout en observant le débit à la sortie d'huile pendant qu'on actionnait la pompe à huile à l'aide d'un vélocimètre de 400 tours par minute placé sur l'arbre d'entraînement de la pompe à huile. Après 35 ou 40 secondes de fonctionnement, la pompe à huile avait pris une bonne allure, et l'huile s'est mise à couler à débit constant par l'orifice de sortie d'huile. On a ensuite séparé le couvercle du boîtier d'engrenages du carter pour procéder à une inspection visuelle et faire tourner les trains d'engrenages N1 et N2. Toutes les dents et les cannelures des engrenages présentaient une usure normale, et les engrenages tournaient librement. La pompe à huile a également été retirée du boîtier d'engrenages et montée sur un banc d'essai de production. Le test a été effectué conformément à l'inspection d'ensembles numéro 073, et la pompe a dépassé tous les critères minimaux du test. Seuls l'examen visuel du roulement numéro 1 et du support avant du compresseur, ainsi qu'une documentation à l'aide de photographies, ont eu lieu aux installations du fabricant. Ces composants ont ensuite été envoyés au Laboratoire technique du BST pour y être examinés en détail.
Entretien nécessaire après l'allumage d'un voyant de détecteur de limaille
L' Operations and Maintenance Manual (manuel d'utilisation et de maintenance) de l'Allison 250-C20R (paragraphe 9.F, « Magnetic Plug Inspection » (inspection d'un bouchon magnétique), page 338) donne l'avertissement suivant :
« [traduction] Si le voyant d'avertissement d'un bouchon magnétique s'allume en vol, atterrir et inspecter les bouchons magnétiques le plus tôt possible. Ce voyant s'allume pour signaler des conditions qui pourraient entraîner une panne de moteur. » Le paragraphe 9.F.(2), aux pages 339 et 340 du manuel, donne les renseignements suivants sur les particules magnétiques :
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S'il y a des particules, des débris, de la limaille, des écailles ou des éclats métalliques dans le moteur, il y a sans doute une rupture de roulement ou d'engrenage, une usure anormale, ou les deux;
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Pendant une inspection, si on découvre de la limaille ou des écailles dépassant 1/32 de pouce de diamètre, ou plus de quatre éclats, il faut retirer le moteur et l'envoyer dans un atelier de réparation Allison approuvé;
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Au cours d'une inspection donnée, la présence de limaille ou d'écailles de moins de 1/32 de pouce de diamètre ou de moins de quatre éclats est acceptable;
La bourre entre dans cette dernière catégorie et, comme l'explique le paragraphe 9.I du manuel, il faut effectuer l'entretien suivant après la remise en place du bouchon magnétique :
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Effectuer un essai au sol de 30 minutes et observer le comportement du moteur et le voyant du détecteur de limaille avant d'autoriser l'appareil à voler. Si le voyant s'allume pendant cet essai au sol, retirer le moteur;
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Si le voyant ne s'allume pas pendant l'essai au sol de 30 minutes, vérifier si d'autres particules, débris, limailles, écailles ou éclats se sont accumulés sur les bouchons magnétiques. Nettoyer les bouchons et les remettre en place;
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Si un voyant d'avertissement s'allume dans les huit heures de fonctionnement qui suivent un essai au sol de 30 minutes et si on détermine que c'est à cause d'une accumulation de particules et de débris (limailles, écailles ou éclats), retirer le moteur.
Pouvoir du pilote de vérifier les bouchons détecteurs de limaille
L'annexe B du chapitre 575 du Manuel de navigabilité ( Note : Nous sommes en 1994, avant l'adoption du Règlement sur l'aviation canadien) stipule que les pilotes d'aéronefs commerciaux peuvent être autorisés à effectuer certains travaux d'entretien élémentaires sans une certification après maintenance. Avant d'être autorisés à exécuter ces travaux toutefois, les pilotes doivent les avoir effectués sous la surveillance directe d'un technicien d'entretien d'aéronef (TEA). L'une des tâches autorisées est « l'inspection et la vérification de la continuité des détecteurs de limaille à obturation automatique ». Le manuel de contrôle de la maintenance de l'exploitant stipule que les pilotes doivent recevoir une formation d'un TEA de la compagnie sur la manière d'exécuter ces tâches, en même temps que leur formation annuelle.
Les pilotes au service de la compagnie comprenaient bien ce qui était considéré une quantité acceptable de particules magnétiques sur les détecteurs de limaille. Cette connaissance semble toutefois avoir été acquise lors de conversations informelles avec le personnel du service de maintenance. Le pilote en cause n'avait pas reçu de consignes sur l'importance d'un voyant de détecteur de limaille qui se rallume, ni sur la nécessité d'effectuer un essai au sol de 30 minutes après l'inspection des détecteurs de limaille. Le manuel d'exploitation de la compagnie, remis à tous les employés visés et aux équipages de conduite, ne contient aucune consigne sur la vérification des détecteurs de limaille, ce qui n'est pas contraire à la réglementation. La base de données du BST contient quatre autres cas d'hélicoptères dont les voyants de détecteur de limaille se sont allumés plus d'une fois et ont provoqué une panne de moteur, même après qu'on eut jugé à tort que le moteur était en état de navigabilité.
Manuel de vol
Le manuel de vol du 206L accorde moins d'importance à l'allumage des voyants de détecteur de limaille que les manuels des autres aéronefs Bell 206. Il précise que le pilote devrait « se poser aussitôt que possible » quand un voyant de détecteur de limaille s'allume en vol. Par « se poser aussitôt que possible », il entend que le lieu d'atterrissage et la durée du vol sont laissés à la discrétion du pilote. Un vol prolongé au-delà de l'aire d'atterrissage approuvée la plus proche n'est pas recommandé. Les manuels des autres modèles de la série 206 accordent un niveau d'urgence plus élevé. Ils interprètent ainsi l'expression « se poser aussitôt que possible » : atterrir sans tarder sur l'aire d'atterrissage propice la plus proche (champ dégagé, par exemple) vers laquelle il est raisonnable d'effectuer sans danger une approche et un atterrissage.
Manuel de vol - urgences signalées par les voyants de détecteur de limaille
Le manuel de vol du 206L accorde moins d'importance à un voyant de détecteur de limaille allumé que les manuels de vol des autres hélicoptères Bell 206. Puisque le 206L est constitué de composants similaires à ceux des autres aéronefs Bell 206 et que les conséquences d'une panne en vol sont identiques, le caractère moins urgent de la consigne « se poser aussitôt que possible » semble ne pas convenir dans le cas d'un voyant de détecteur de limaille qui s'allume sur le 206L.
Conclusions
Faits établis
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Le moteur s'est arrêté en vol parce que le roulement numéro 1 du compresseur s'est cassé.
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Le roulement numéro 1 s'est cassé à cause de l'usure du séparateur, des rouleaux, ou des deux. Cependant, la cause de la rupture du métal n'a pu être déterminée parce que les dommages mécaniques étaient considérables.
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Après que le voyant du détecteur de limaille moteur s'est allumé une deuxième fois en moins de huit heures de fonctionnement, le pilote a jugé à tort que le moteur était en état de navigabilité, et il a décollé pour continuer le vol.
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Le pilote n'avait pas reçu de consignes sur l'importance à accorder à un voyant de détecteur de limaille qui se rallume ni sur la nécessité d'effectuer un essai au sol de 30 minutes après l'inspection d'un détecteur de limaille.
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Le manuel de vol de la compagnie, remis aux équipages de conduite, ne contenait pas d'information sur l'inspection des détecteurs de limaille visant à aider les pilotes à évaluer convenablement l'état de navigabilité d'un moteur.
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Le pilote n'avait pas reçu de formation officielle sur la manière d'inspecter les détecteurs de limaille comme l'exigeait le manuel de contrôle de la maintenance de la compagnie.
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Le manuel de vol du 206L accorde moins d'importance à un voyant de détecteur de limaille allumé que les manuels de vol des autres Bell 206.
Causes
Le pilote a jugé à tort que le moteur était en état de navigabilité, et il a décollé pour continuer le vol. Le moteur s'est arrêté deux minutes après le décollage parce que le roulement numéro un s'est rompu à cause de l'usure du séparateur, des rouleaux, ou des deux. La cause de cette rupture n'a pu être déterminée. Ont contribué à l'accident : l'absence de formation convenable pour les pilotes sur la manière de vérifier les détecteurs de limaille et l'absence de directives concernant l'inspection et l'évaluation des détecteurs de limaille dans le manuel de vol.
Mesures prises par l'exploitant
à la suite de cet accident, l'exploitant a amélioré son programme de formation au sol de façon à y inclure des instructions plus détaillées sur la façon de vérifier les détecteurs de limaille. L'exploitant a également indiqué que le manuel d'exploitation de la compagnie serait modifié de façon à donner des conseils et une référence pratique aux pilotes devant vérifier des détecteurs de limaille.
Mesures prises par le constructeur
Le constructeur révise actuellement le manuel de vol du 206L; dans ce document, le libellé des procédures à suivre en cas d'urgence signalée par un détecteur de limaille passera de « [TRADUCTION] se poser aussitôt que possible » à « [TRADUCTION] se poser le plus vite possible ». Cette modification devrait avoir été faite et transmise aux exploitants d'aéronefs 206L au cours de l'été 95.
Mesures réglementaires
Dans sa réponse à un avis de sécurité du BST, Transports Canada a indiqué que les inspecteurs régionaux avaient été avisés qu'ils devaient évaluer les procédures de formation contenues dans les manuels de contrôle de la maintenance des exploitants et s'assurer, au cours des vérifications, que ces procédures étaient bien respectées. Transports Canada a également signalé que le chapitre 575 du Manuel de navigabilité serait modifié de façon que le personnel soit formé pour vérifier les détecteurs de limaille et, le cas échéant, juger de l'état de navigabilité de l'aéronef à la fin de l'opération.
Le présent rapport met fin à l'enquête du Bureau de la sécurité des transports sur cet accident. Le Bureau en a autorisé la publication le 4 avril 1996.
Facteurs humains contributifs
Les principaux facteurs humains en cause dans cet accident sont les suivants :
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manque de connaissances : à cause d'une formation inadéquate, le pilote s'est trompé en déclarant l'appareil capable de voler;
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manque de ressources : les pilotes n'étaient pas formés pour vérifier les détecteurs de limaille et il n'y avait aucune consigne sur l'inspection des détecteurs de limaille dans le manuel de vol;
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manque de communication : le pilote n'avait pas reçu de consignes sur l'importance à accorder à un voyant de détecteur de limaille qui se rallume ni sur la nécessité d'effectuer un essai au sol de 30 minutes après l'inspection d'un détecteur de limaille.