Zdarzenie lotnicze nr 2007/2015.
Dz.Urz.ULC.2016.200
Akt indywidualnyKOMUNIKAT Nr 142
PREZESA URZĘDU LOTNICTWA CYWILNEGO
z dnia 16 listopada 2016 r.
w sprawie zdarzenia lotniczego nr 2007/2015
"Czynnik techniczny"
w grupie przyczynowej: "T1 - Poważna awaria silnika"
oraz
"Czynnik organizacyjny"
w grupie przyczynowej:"O10 - Obsługa techniczna".
W dniu 17.09.2015 r. załoga w składzie instruktor i uczeń-pilot wystartowała o godzinie 11:27 z lądowiska Grądy w celu wykonania szkolnego lotu trasowego. Lot odbywał się na wysokości 150 m AGL. W okolicy miasta Łomża instruktor przeprowadził symulację lądowania awaryjnego. Uczeń wybrał pole i po zakończeniu symulacji na wysokości ok. 100 m zwiększył otwarcie przepustnicy, ale silnik zwiększył prędkość obrotową tylko do wartości 1700-1800 obr./min. Instruktor przejął sterowanie i sprawdził działanie sterowania przepustnicą. Manetka sterowania przesuwała się znacznie luźniej (z mniejszym oporem) niż normalnie, a jej ruch nie wywoływał żadnego skutku w pracy silnika. Samolot ciągle zmniejszał wysokość lotu. Załoga odpowiednio przygotowała się i instruktor wykonał lądowanie awaryjne w terenie przygodnym. Ze względu na małą wysokość lotu wybór pola nadającego się do lądowania był znacznie ograniczony i instruktor przyziemił na polu o bardzo miękkiej nawierzchni. Nastąpiło wyłamanie przedniego podwozia i samolot skapotował. Uczeń i instruktor nie odnieśli obrażeń i o własnych siłach opuścił samolot. Na skutek kapotażu samolot został znacznie uszkodzony. Uszkodzenia zostały pokazane na fotografiach zamieszczonych w albumie ilustracji. Samolot przewieziono do siedziby firmy Targor-Truck i w dniu następnym zespół badawczy Państwowej Komisji Badania Wypadków Lotniczych, zwanej dalej "PKBWL" wraz ze służbą techniczną przeprowadził weryfikację jego stanu technicznego. Podczas oględzin samolotu stwierdzono brak śruby łączącej cięgno sterowania z dźwigienką przepustnicy gaźnika. Stan samego silnika był adekwatny do wypracowanego czasu pracy i nie wzbudził zastrzeżeń zespołu badawczego. W celu weryfikacji zachowania się silnika w warunkach rozłączenia napędu sterowania przepustnicą wykonano symulację na innym samolocie Cessna 152. Wstępnie stwierdzono, że sprężynka znajdująca się na osi przepustnicy w samolocie będącym przedmiotem symulacji posiadała siłę podobną do sprężynki w samolocie SP-KDL. Po uruchomieniu prędkość obrotowa silnika samoczynnie ustaliła się na wartości ok. 1500-1600 obr./min. Po przestawieniu przepustnicy w położenia odpowiadające większej i mniejszej prędkości obrotowej, następowała zmiana prędkości obrotowej jednak po pewnym czasie powracała ona samoczynnie do wartości ok. 1600 obr./min. Podczas lotu wartość prędkości obrotowej silnika była większa i wynosiła 1700-1800 obr./min, gdyż przepływ powietrza powodował mniejszy opór aerodynamiczny śmigła w porównaniu z warunkami pracy na ziemi w trakcie symulacji. We wraku i jego pobliżu nie znaleziono żadnych elementów połączenia dźwigienki przepustnicy gaźnika z cięgłem sterowania. Rozłączenie napędu nastąpiło w powietrzu w momencie zwiększania otwarcia przepustnicy po manewrze symulacji.
Ze względu na brak śladów niszczenia się połączenia, czy to wskutek uderzenia o ziemię czy z innych powodów, najbardziej prawdopodobną przyczyną rozłączenia było wypadnięcie śruby. Wypadnięcie śruby jest możliwe tylko w przypadku całkowitego odkręcenia się nakrętki koronowej. Odkręcenie nakrętki może nastąpić po całkowitym wypadnięciu zawleczki, która np. została nadłamana w procesie zaginania. Mniej prawdopodobnym powodem mogło być nadwyrężenie śruby spowodowane dokręcaniem zbyt dużym momentem i np. odpadnięcie jej łba. Według IOT wykonywane sprawdzenia połączenia napędów sterowania silnikiem jest przewidziane podczas prac 100-godzinnych. Jak wynika z zapisów w dokumentacji technicznej samolotu następne prace 100-godzine miały być wykonane po wylataniu ok. 5 godzin. W przypadku gdyby połączenie dźwigienki gaźnika z cięgłem nie rozłączyło się do tego czasu, to niewykluczone jest, że podczas następnych prac 100-godzinnych, po zdjęciu masek silnika, usterka mogła by być wykryta. Podczas przeglądu przedlotowego po otworzeniu wziernika w masce silnika przy sprawdzaniu ilości oleju możliwa jest przynajmniej wzrokowa kontrola tego połączenia (nie wymagana w procedurze). Na osi przepustnicy w tym typie gaźnika zainstalowana jest sprężynka działająca w kierunku jej otwierania. Jednak nie powodowała ona pełnego otwarcia przepustnicy lub przynajmniej takiego, który umożliwiałby utrzymanie lotu poziomego po rozłączeniu napędu sterowania. Zastosowana sprężynka była właściwa i zainstalowana zgodnie z instrukcją (AIRCRAFT CARBURETOR SERVICE MANUAL Precision Airmotive Corporation March 30, 1993). Dodatkowo stwierdzono, że w niektórych typach gaźników taka sprężynka nie jest zastosowana. Gdyby zainstalowana sprężynka po rozłączeniu napędu była w stanie otworzyć przepustnicę do położenia, które umożliwiałoby utrzymanie lotu poziomego nie doszłoby do lądowania w terenie przygodnym. Analiza rozwiązań konstrukcyjnych wykazała, że w jednych gaźnikach nie ma sprężynek, a w innych zastosowane są sprężyny w pełni otwierające przepustnicę po rozłączeniu napędu. Pogłębiona analiza tego zagadnienia doprowadziła do następujących spostrzeżeń:
Zespół roboczy stwierdził, że na dwóch samolotach typu Cessna 152 (w tym na SP-KDL) zainstalowane sprężyny nie były w stanie na tyle otworzyć przepustnicy, aby było możliwe utrzymanie lotu poziomego.
Przyczyną spadku mocy silnika do poziomu uniemożliwiającego kontynuowanie lotu poziomego było rozłączenie napędu sterowania przepustnicą gaźnika na skutek wypadnięcia, z nieokreślonego powodu, śruby łączącej dźwigienkę z cięgłem napędu oraz zbyt słaba sprężyna, która nie była w stanie otworzyć przepustnicy w położeniu umożliwiającym utrzymanie lotu poziomego.
PKBWL po zapoznaniu się ze zgromadzonymi w trakcie badania zdarzenia materiałami nie wydała zaleceń dotyczących bezpieczeństwa.
Propozycje zmian systemowych:
PKBWL zwraca uwagę, że w gaźnikach samolotów typu Cessna są zastosowane rozwiązania techniczne, które nie zapewniają możliwości utrzymania lotu poziomego w przypadku rozłączenia napędu sterowania przepustnicą. Według posiadanej przez PKBWL wiedzy problem ten nie został rozwiązany przez producenta samolotów pomimo wydanych przez NTSB zaleceń.