Et de l’importance de son blindage pour encaisser des chocs…
C’est un rapport d’incident. Un instructeur prépare un Diamond DA-40 pour un contrôle de compétences. Durant la visite prévol, il découvre une anomalie sur l’une des pales de l’hélice. La peinture à proximité du bord d’attaque est craquelée. De plus, au même endroit, une portion de la bande métallique de protection, collée, s’est en partie détachée de la pale, à environ 5 cm de l’extrémité de cette dernière.
Il prévient le responsable de l’unité de formation, également instructeur. Cependant, durant
la conversation au sujet de cette découverte, il apprend que le service de maintenance est déjà au courant du problème et que l’appareil est considéré comme apte au vol.
La préparation du vol se poursuit donc. L’instructeur, avec le testeur, décolle pour le vol de maintien de compétences. Après vingt minutes de vol dans le secteur proche du terrain,
un « ping » métallique est entendu par les deux pilotes alors qu’ils détectent au même moment une vibration de la cellule, qui va durer 1 à 2 secondes. Aucune anomalie n’est constatée tant côté paramètres moteur que comportement de l’appareil. Le vol de contrôle
se poursuit durant une heure avant un retour au terrain de départ.
Après l’atterrissage, lors de l’inspection post-vol de l’avion, l’instructeur note des dommages sur la pale d’hélice déjà mentionnée avant le décollage. La bande métallique de protection
du bord d’attaque s’est détachée et brisée. L’école a déposé l’hélice et l’a envoyée à un atelier spécialisé pour analyse et réparation. Le compte rendu a mentionné des dommages à la structure en composites de la pale à l’endroit de l’absence de protection. L’impact initial provenait de débris de la piste qui avaient entamé la protection, menant progressivement
à son détachement et sa rupture.
L’école a mené une enquête de son côté. Lors de la discussion entre l’instructeur ayant relevé l’anomalie à la visite prévol et le responsable, une incompréhension était intervenue, menant
à une confusion sur le niveau de dommage constaté. Une procédure a été mise en place depuis. Les pilotes doivent utiliser leur téléphone portable pour photographier tout dommage ou problème noté lors d’une visite prévol, et d’envoyer les photos pour avis. Désormais, des tests par « tapotage » des hélices en composites sont menés en fin de journée.
Avec ce rapport, l’ATSB compte sensibiliser les pilotes sur l’importance de faire remonter
tout problème au service de maintenance si un dommage ou une anomalie est constaté avant ou après un vol. Une analyse par un mécanicien est une bonne solution pour évaluer le dommage et prendre une décision adéquate. S’il y a un doute ou si le dommage est considéré comme majeur, l’appareil doit être arrêté de vol avant une analyse plus poussée.
Que dire de plus ? Les hélices peuvent être de nos jours en bois, en métal et en composites. Chaque technologie a ses points forts et ses points faibles. Toutes peuvent recevoir une protection du bord d’attaque. Celle-ci permet de protéger les pales de tout impact, notamment de gravillons au roulage.
– Hélice en bois : la protection du bord d’attaque protège des protections au roulage mais aussi de l’impact de la pluie. En cas de choc avec le sol, l’hélice éclate et on en parle plus…
Le problème principal des hélices en bois est d’être sensibles aux variations de températures, impactant le matériau. Comme le précise sur son site la Fédération RSA, elles peuvent se desserrer par temps chaud et sec (cf. les périodes de canicule répétées ces dernières années). Il faut donc « surveiller les couples des boulons d’hélice en bois, car le bois travaille. Pour mémoire, la bonne pratique consiste à desserrer d’abord les boulons pour relâcher la tension avant de les resserrer au couple indiqué par le fabricant ». Des accidents mortels sont déjà survenus pour cette raison.
– Hélice en métal : des gravillons peuvent également impacter le bord d’attaque, notamment aux extrémités de pales, à l’épaisseur relative faible. Tout impact peut devenir une amorce de crique pouvant au fil du temps mener à la rupture. Un mécanicien peut si besoin limer le bord d’attaque pour atténuer l’impact. En cas de choc avec le sol, une légère déformation de la pale constitue un danger car la structure moléculaire du métal a été modifiée. Elle pourrait lâcher après quelques heures de fonctionnement, sans prévenir. Sur cette photo, le saumon d’hélice a frotté la piste en dur lors d’un atterrissage mal maîtrisé…
– Hélice en composites : elles sont fragiles. Si on peut pousser un avion en appuyant sur les pieds de pale d’une hélice, c’est assurément impératif pour une hélice en composites. Certains manuels interdisent même de le faire… En cas de choc, l’hélice éclate et on en parle plus.
Si l’on perd une pale en vol – c’est possible avec des hélices dont les pales sont reprises individuellement sur le moyeu contrairement aux hélices en bois et en métal d’une seule pièce – et même si l’on ne perd que quelques centimètres d’extrémité d’une pale, le balourd engendré par la dissymétrie de masse va entraîner de très fortes vibrations côté moteur et son bâti. Celles-ci peuvent être suffisamment violentes pour désolidariser le bâti-moteur rendant l’appareil incontrôlable suite au centrage arrière. Ce pourquoi, sur les avions de course de formule F1, les bâti-moteur sont assurés par des câbles. Il est déjà arrivé aux Etats-Unis
de voir revenir se poser un racer avec son moteur pendant sous le nez de l’appareil, retenu
par ces câbles…
Si de très fortes vibrations côté moteur sont subies, la rupture d’une pale doit être prise en compte et la priorité est alors de couper au plus vite le moteur, à la mixture, puis de ralentir l’appareil jusqu’à approcher de la vitesse de décrochage afin d’immobiliser l’hélice fautive.
Une collision aviaire pourrait entraîner ce type de situation même si la certification prévoit ce type de situation.
En dernier point, l’événement évoqué avec le DA-40 montre qu’il n’est pas inutile, après un vol, non pas de refaire une visite prévol complète mais de réaliser un « tour de l’appareil » pour noter éventuellement une anomalie. ♦♦♦
Source du rapport d’incident ATSB
Photos © ATSB et F. Besse / aeroVFR.com