TU3-5-10-0218
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1. L examen de l a ronef a r v l que tous les dommages observ s sur le fuselage sur l ensemble rotor sur les commandes de vol et sur la cha ne dynamique ont d coul de l impact avec le sol Le moteur Le moteur de mod le Rolls Royce 250 C20B num ro de s rie CAE 823531 install sur l h licopt re accident avait t fabriqu par Detroit Diesel Allison une division de General Motors Corporation La soci t Rolls Royce est actuellement titulaire du certificat de type d livr par la Federal Aviation Administration FAA pour ce mod le de moteur Le moteur un turbomoteur de conception modulaire comprend un compresseur une bo te d engrenage une section turbine et une chambre combustion figure 1 Il a une puissance nominale sur l arbre de 420 SHP shaft horsepower Compresseur Bo te d engrenage Turbine Section combustion Amortisseur de vibration mn Veloute du compresseur Figure 1 Turbomoteur Rolls Royce 250 C20B Le moteur est quip de 2 d tecteurs magn tiques de limailles Le pilote n a pas remarqu si le voyant avertisseur ENG CHIPS s est illumin pendant le vol L examen de l a ronef a r v l que les d tecteurs magn tiques de limailles taient contamin s La condition de l a ronef apr s l v nement permettait l utilisation de la batterie et un essai du syst me a d montr que chacun des 2 d tecteurs d clencha it l illumination de l ENG CHIP Le livret m2. a ronef l ext rieur des limites de masse et centrage indiqu es par le constructeur peut r duire les performances d un h licopt re et cr er une situation de surpuissance entra nant des dommages importants au moteur la cellule et la cha ne dynamique Un a ronef peut r pondre aux performances du diagramme hauteur vitesse lorsqu il est charg sa masse limite En cons quence l exploitation d un a ronef en surcharge met risque la r ussite d une autorotation effectu e la suite d une panne moteur Autre fait tabli 1 La d gradation des roulements billes et de l amortisseur de vibration n a pas t constat e pendant l examen de la bo te d engrenage puisque les 3 d montages du turbomoteur effectu s dans les 31 heures de vol avant l accident ne les exposaient pas et n avaient pas pour objet de v rifier leurs tats Le pr sent rapport met un terme l enqu te du Bureau de la s curit des transports du Canada BST sur cet v nement Le Bureau a autoris la publication du rapport le 22 mai 2012 Pour obtenir de plus amples renseignements sur le BST ses services et ses produits visitez son site Web ww bst tsb gc ca Vous y trouverez galement des liens vers d autres organismes de s curit et des sites connexes
3. caus s par une vibration anormale du moteur Or la suite de la r paration du goujon et de la veloute la v rification du turbomoteur sur banc d essai n a r v l aucune anomalie ou vibration hors limite D une part ces r sultats sugg rent qu il est peu probable qu une vibration moteur soit l origine de ces anomalies D autre part on peut conclure que l amortisseur de vibrations n tait pas fractur au moment de la v rification sur banc d essai En cons quence les ruptures successives des doigts de l amortisseur de vibrations se sont produites pendant les 30 derni res heures de vol Puisque 3 de ses doigts s taient bris s moins de 30 heures de vol avant l accident l efficacit de l amortisseur de vibrations tait amoindrie Toutefois on ne peut pas conclure hors de tout doute que le bris de l amortisseur de vibration a caus la rupture du roulement billes No 2 Cela dit on ne peut exclure que la d faillance partielle d une pi ce qui a pour objet d amortir les vibrations du moteur ait pu modifier la charge vibratoire du compresseur et provoquer ainsi l augmentation de la charge du roulement billes no 2 et la rupture par fatigue de sa cage de roulement Bien que moins de 35 heures de vol avant l accident la bo te d engrenages du turbomoteur ait t d mont e 3 fois aucune anomalie n a t constat e L examen des roulements billes et de l amortisseur de vibration n a pas t fait
4. Bureau de la s curit des transports du Canada Transportation Safety Board of Canada RAPPORT D ENQU TE A RONAUTIQUE A10Q0218 TES ATTERRISSAGE BRUTAL APR S UNE PANNE MOTEUR DE L H LICOPT RE BELL 206B C GIFV EXPLOIT PAR ESSOR H LICOPT RES INC CAP CHAT QU BEC LE 9 D CEMBRE 2010 E Canada Le Bureau de la s curit des transports du Canada BST a enqu t sur cet v nement dans le seul but de promouvoir la s curit des transports Le Bureau n est pas habilit attribuer ni d terminer les responsabilit s civiles ou p nales Rapport d enqu te a ronautique Atterrissage brutal apr s une panne moteur de l h licopt re Bell 206B C GIFV exploit par Essor H licopt res inc Cap Chat Qu bec le 9 d cembre 2010 Rapport num ro A10Q0218 Synopsis L h licopt re Bell 206B immatriculation C GIFV num ro de s rie 2004 quip d un train d atterrissage patins lev s et exploit par Essor H licopt res inc d colle de Matane Qu bec avec le pilote et 4 passagers son bord pour effectuer un vol conform ment aux r gles de vol vue L a ronef survole la rive sud du fleuve Saint Laurent basse altitude en direction nord est en vue de permettre aux passagers d valuer et de documenter les dommages caus s par de fortes mar es Environ 27 minutes apr s le d collage 1131 heure normale de l Est l h licopt re subit une panne moteur Rolls Royce 250 C20B L
5. e pilote effectue une autorotation avec un virage droite de plus de 180 L a ronef atterrit brutalement sur la plage Le train d atterrissage c de et l h licopt re s immobilise sur le ventre Un occupant subit des blessures graves 2 occupants subissent des blessures l g res et les 2 autres occupants sortent indemnes de l accident This report is also available in English Renseignements de base D roulement du vol La veille de l accident le pilote effectue la visite ext rieure de l h licopt re Il v rifie tous les syst mes d crits dans le Rotorcraft Flight Manual manuel de vol du giravion RFM et ne d c le aucune anomalie Le lendemain 6 h 381 l h licopt re d colle de l a roport de Qu bec Jean Lesage Internationale destination de Rimouski o il atterrit 8 h 20 Apr s l ajout de 170 litres de carburant l a ronef 4 passagers embarquent bord 9 h 40 l a ronef d colle en vue d effectuer un vol de reconnaissance basse altitude au dessus de la rive sud du fleuve Saint Laurent en direction nord est Le vol a pour objet de documenter les dommages caus s l environnement et aux propri t s par de tr s fortes mar es survenues peu de temps auparavant 10 h 42 le C GIFV atterrit sur la rive du fleuve Saint Laurent 1 mille marin nm au nord de l a roport de Matane et le pilote ferme le moteur 11 h 04 l h licopt re reprend son vol de reconnaissance vers le nord est En
6. face au vent et amortir la chute avant d atterrir sur un terrain en pente La panne a entra n une baisse rapide du r gime rotor un point tel que le klaxon bas r gime rotor a retenti lors de la descente On peut d duire que le collectif n tait pas en but e basse et que le r gime rotor a pass sous 90 Faits tablis quant aux causes et aux facteurs contributifs 1 Le roulement billes no 2 du turbomoteur s est d sagr g la suite de la rupture par fatigue de sa cage de roulement Par cons quent l clatement du roulement billes no 2 a provoqu la perte de puissance du turbomoteur La panne a entra n une baisse rapide du r gime rotor un point tel que le klaxon bas r gime rotor a retenti lors de la descente Lorsque la panne moteur est survenue le pilote n avait pas assez d altitude et vitesse pour effectuer un virage de 180 et amortir la chute avant d atterrir sur un terrain en pente au vent Par cons quent l atterrissage a t brutal Faits tablis quant aux risques 1 Bien que l a ronef tait exploit hors des zones comportant des risques lev s viter figurant sur le diagramme hauteur vitesse l autorotation s est sold e par un atterrissage brutal En raison de facteurs d exploitation autres que la vitesse et la hauteur l exploitation de l h licopt re basse altitude mettait risque un atterrissage s curitaire en cas d une panne moteur L utilisation d un
7. igts s taient fractur s ind pendamment les uns des autres avant l accident Le dernier examen de l amortisseur a t fait en 2009 lors du d montage du compresseur et il avait accumul 329 5 heures depuis sa remise en service e Les dommages observ s sur le roulement billes no 2 sont typiques d un d siquilibre thermique suite la d faillance de la cage de roulement par rupture par fatique e Le tube de distribution d huile oil delivery tube assembly num ro de pi ce P N 6851505 R servant lubrifier le roulement billes no 2 fonctionnait normalement au moment des essais e L examen de la particule m tallique d couverte le 7 d cembre pr s du roulement billes no2 2 a r v l qu elle ne provenait pas du moteur et tait d origine inconnue e La particule m tallique d couverte pr s du roulement billes no 272 tait trop large pour p n trer ce dernier En cons quence la particule m tallique n a pas caus la rupture du roulement billes no 2 e De l caillage de surface a t not sur les billes des roulements no 3 et no 4 L caillage sur le no 3 tait au stade microscopique alors que de larges clats taient visibles sur le no 4 L caillage avait t liss ce qui indique que la d t rioration tait pr sente avant la panne moteur e Le r sultat de l examen de la poussi re m tallique pr lev e sur les d tecteurs magn tiques le 7 d cembre 2010 d montre que leur composition m tall
8. ique est similaire celle des roulements billes no 2 no 3 et no 4 Les modules compresseur et turbine sont mont s de part et d autre de la bo te d engrenage Le d mant lement de ces modules permet d entrevoir les roulements billes no 2 et no 4 toutefois leur emplacement et leur bague de r tention entravent la d tection d anomalies des billes pouvant tre pr curseures d une d faillance prochaine Renseignement sur la r vision du moteur L amortisseur de vibrations et les roulements billes du turbomoteur sont entretenus selon une v rification de l tat Le roulement billes no 2 totalisait 2244 4 heures et 3233 cycles depuis sa mise en service le 13 novembre 2006 Normalement on estime la dur e en service de roulement billes de 5000 et 10 000 heures Le roulement billes no 2 situ dans le diffuseur arri re du compresseur est utilis comme roulement de but e thrust bearing il reprend la charge axiale propulsive g n r e par les roues aubes du compresseur De ce fait le roulement billes no 2 reprend la charge la plus lev e de tous les roulements billes du turbomoteur l examen des doigts de l amortisseur de vibrations des marques de frottement ont t not es sur les doigts et la rondelle cuvette dans laquelle il est mont La sp cification du m tal qui peut se d tacher des doigts ou de la rondelle cuvette est diff rente de celle du m tal des roulements 2 Une ruptu
9. llique pr s du roulement billes no 21 2 num ro de pi ce 23034787 G et num ro s rie TA30511510 Apr s avoir consult ETI Essor H licop res a remont le turbomoteur selon le manuel d entretien du manufacturier L h licopt re a effectu un point fixe au sol de 30 minutes puis un court vol Aucune anomalie n ayant t observ e l a ronef a t remis en service e La panne de moteur est survenue 3 2 heures de vol apr s le d part de Qu bec D montage et examen du moteur Le moteur a t retir de l h licopt re accident puis d mont dans l atelier du Laboratoire du BST Ottawa L examen du moteur a donn lieu entre autres aux constatations suivantes e le moteur tait lubrifi e 3 des 12 doigts de l amortisseur de vibrations 8 situ l avant du compresseur dans le corps de palier du roulement billes no 1 taient fractur s par fatigue L analyse m tallurgique 5 L illumination ENG CHIP indique la pr sence de particules m talliques dans l huile moteur et le pilote doit ex cuter un atterrissage dans les plus brefs d lais 6 Essential Turbines inc est une entreprise qui offre les services d entretien de r paration et de remise neuf des moteurs RR250 ainsi que de leurs modules et accessoires Z L examen du moteur s est effectu selon les proc dures approuv es 8 L amortisseur de vibrations sert liminer les vibrations de l ensemble compresseur sugg re que les do
10. oteur indique que le turbomoteur a t enlev 3 fois de l a ronef lors des 35 heures de vol pr c dant l accident e Le 10 septembre 2010 le turbomoteur a t d pos apr s que l on ait constat le bris d un des 5 goujons retenant le compresseur la bo te d engrenage La bo te d engrenage a t achemin e chez Essential Turbines inc 6 ETI pour le remplacement du goujon Le turbomoteur a t r install sur l a ronef avec une bo te d engrenage de location e Le 30 septembre 2010 30 8 heures de vol avant l accident le turbomoteur a t achemin chez Essential Turbine inc suite la d couverte d une fissure dans la veloute scroll du compresseur et une fuite du r gulateur N2 Apr s avoir effectu les travaux requis et r install la bo te d engrenage d origine ETI a effectu la v rification sur banc d essai du turbomoteur et aucune vibration anormale ou autre anomalie n a t d cel e e _Le7 d cembre 2010 27 6 heures de vol avant l accident le voyant avertisseur ENG CHIP s est illumin au retour d un vol vers sa base L examen des d tecteurs magn tiques de limailles a r v l la pr sence de poussi re m tallique qu on a conserv e Le filtre huile tait propre Bien que le turbomoteur soit sous garantie par ETI Essor H licopt res inc a d cid de le d monter pour l examiner Au cours du d montage de la bo te d engrenage on a d couvert une particule m ta
11. puisque les d montages n avaient pas pour objet de v rifier leur tat Par cons quent il est possible que le turbomoteur ait t remont alors que l tat de ces composants exigeait leur remplacement 12 Une r duction de pression en de de celle de la chambre combustion provoque un d crochage du compresseur Bien que le turbomoteur de l h licopt re tait quip d un syst me de d tection de particules m talliques en tat de fonctionner le pilote n a pas remarqu l illumination du voyant avant la perte de puissance alors que d importantes quantit s de limaille taient g n r es par le glissement des billes du roulement no 2 Pourtant 3 2 heures de vol avant l accident les d tecteurs magn tiques de limailles ont capt de la poussi re m tallique provenant en moins grandes quantit s des roulements billes du moteur qui commen aient se d grader En cons quence il est possible que le voyant avertisseur ENG CHIP se soit illumin sans que le pilote ne s en rende compte Selon le diagramme hauteur vitesse la perte de puissance est survenue dans une plage d utilisation permettant de r ussir un atterrissage d urgence s curitaire Au moment de la panne 3 conditions d utilisation repr sentaient un d fi plus important qu la normale pour le pilote Compte tenu de la hauteur de l appareil le pilote disposait de peu de temps pour abaisser le collectif effectuer un virage de 180 afin de se placer
12. re par fatigue survient la suite d une contrainte cyclique pour des valeurs de la contrainte maximale inf rieures la charge de rupture 10 L action corrective est entreprise lorsque l tat de l l ment l exige u Un cycle correspond un d marrage du moteur L enqu te a donn lieu aux rapports de laboratoire suivants LP002 2011 GPS amp SkyMode Analysis Examen du GPS et du SkyMode LP003 2011 Power Train Examination amp Analysis Examen et analyse du groupe motopropulseur LP006 2011 Metallurgical Examination of Bearings Examen m tallurgique des roulements billes On peut obtenir ces rapports en s adressant au Bureau de la s curit des transports du Canada Analyse Le roulement billes no 2 du turbomoteur s est d sagr g la suite de la rupture par fatigue de sa cage de roulement tant donn qu il est utilis comme roulement de but e son clatement a entra n le d placement du compresseur vers l avant En cons quence la roue aubes a contact le diffuseur Le frottement qui s en est suivi a provoqu une d c l ration importante et une perte de puissance De plus le mouvement propulsif du compresseur a occasionn son d crochage qui s est manifest par des d tonations 2 Le bris d un goujon de la bo te d engrenage la fissure de la veloute du compresseur et la rupture par fatigue de 3 doigts de l amortisseur de vibration peuvent laisser penser que ces dommages ont t
13. sse minimale recommand e pour effectuer avec succ s une autorotation est environ 45 mi h Comme tel le diagramme hauteur vitesse est labor en fonction d essais progressifs men s par les pilotes d essai du constructeur au cours des essais en vol qui ont servi la certification initiale Masse et centrage La masse maximale autoris e tait de 3200 livres L a ronef a d coll de l a roport de Rimouski avec le plein complet et 5 occupants son bord Selon l valuation du BST4 la masse r elle de l a ronef tait d environ 3500 livres au moment du d collage de Rimouski et un peu moins de 3300 livres au moment du d collage de Matane On estime la masse de l a ronef environ 3200 livres au moment de la panne moteur 3 Hauteur laquelle survient la perte de puissance 4 Le BST s est appuy sur une consommation horaire de 30 gallons US 210 livres et le poids r el des occupants pour estimer la masse de l a ronef au moment de la panne Examen de l pave L a ronef avait une vitesse vers l avant lorsqu il a touch la plage L enfoncement des patins dans le sable a provoqu une d c l ration rapide suivie du basculement vers l avant du m t rotor et de la transmission Le d placement de la transmission a caus la rupture du joint avant de l arbre de transmission reliant le moteur la transmission principale Son d placement a galement caus le bris du bo tier et de l arbre de la pompe hydraulique
14. tion en vigueur L h licopt re Le Bell 206B avait t construit en 1976 Il totalisait environ 14 667 heures de vol Les dossiers d entretien de l h licopt re indiquent qu il a t exploit et entretenu par la compagnie conform ment aux r glements en vigueur et aux proc dures de l organisme de maintenance approuv Toutes les consignes de navigabilit obligatoires et tout l entretien n cessaire avaient t effectu s Aucune anomalie n tait inscrite dans le carnet de bord de l a ronef L a ronef tait quip d un tube de trop plein qui permettait l emport de 657 6 livres de carburant Jet A L a ronef est muni d un syst me d alarme bas r gime rotor qui est compos d un klaxon d avertissement et d un voyant avertisseur LOW RPM Le syst me se met en marche lorsque le r gime du rotor est sous la limite de s curit fix e 90 et le levier de pas collectif n est pas compl tement abaiss Le RFM de l h licopt re pr sente la section 3 un diagramme hauteur vitesse qui indique l aide d un graphique les combinaisons de vitesse et de hauteur au dessus du sol auxquelles les appareils peuvent se mettre en autorotation ou effectuer un atterrissage en toute s curit apr s une perte de puissance moteur Le diagramme est fond sur l hypoth se que le pilote est en mesure de mener bien un atterrissage sans moteur en toute s curit Selon ce diagramme 120 pieds au dessus du sol la vite
15. viron 27 minutes plus tard au moment o l h licopt re se trouve quelque 120 pieds au dessus du fleuve et 75 pieds de la rive une vitesse de 70 n uds il y a une d tonation suivie d un lacet momentan vers la droite Dans les instants suivants une deuxi me d tonation se produit Le pilote abaisse aussit t le pas collectif et vire droite pour effectuer un atterrissage sur la plage face au vent Le klaxon bas r gime rotor retentit lors de la descente L a ronef atterrit brutalement sur le sable et le train d atterrissage se rompt photo 1 Photo 1 Vue de l pave L h licopt re s immobilise sur le ventre et le pilote ferme le moteur Les passagers vacuent la cabine apr s l arr t des pales 1 Les heures sont exprim es selon l heure normale de l Est temps universel coordonn moins 5 heures 2 L a ronef volait une altitude comprise entre 75 et 150 pieds au dessus du niveau de la mer Conditions m t orologiques Les conditions m t orologiques taient propices au vol vue Selon les bulletins diffus s par le syst me automatis d observations m t orologiques de Cap Chat de 11 h et 12 h le vent soufflait de l ouest 14 n uds avec des rafales 19 n uds L quipage de conduite Le pilote totalisait environ 18 000 heures de vol sur h licopt re dont plus de 10 000 sur Bell 206 Il poss dait les licences et les qualifications n cessaires conform ment la r glementa
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