Les enquêteurs britanniques ont déterminé que des lacunes en matière de certification et de tests ont contribué à l’accident mortel d’un AW169 de Leonardo Helicopters après la panne de son rotor de queue peu après le décollage, un accident dans lequel Vichai Srivaddhanaprabha, alors propriétaire du club de football de Leicester City, a été tué.
Dans son rapport final sur l’accident du 27 octobre 2018, la Direction des enquêtes sur les accidents aériens (AAIB) indique que l’AW169 (G-VSKP) exploité par Starspeed s’est écrasé après une perte d’autorité du rotor de queue déclenchée par le grippage d’un roulement duplex dans la queue. système de contrôle des rotors.
L’enquête a identifié une série de défauts réglementaires qui, combinés, ont créé les circonstances de l’accident.
Il s’agit notamment de l’incapacité de Leonardo Helicopters à partager les données de charge des essais en vol avec le fabricant du roulement, ce qui aurait permis à un spécialiste de mieux évaluer l’adéquation du roulement à l’application et les charges auxquelles il serait confronté.
L’avionneur n’a pas non plus effectué d’analyse d’inspection de routine des roulements mis hors service.
Cependant, aucune de ces actions n’était requise par les réglementations ou les directives de l’Agence de la sécurité aérienne de l’Union européenne (AESA), indique le rapport.
En outre, l’AAIB indique qu’il n’y avait aucune exigence de conception ou de test pour les giravions de catégorie CS-29 « qui traitait explicitement de la fatigue par contact de roulement dans les roulements identifiés comme pièces critiques », comme dans le système de commande du rotor de queue.
Même si les tests de certification de la pièce étaient suffisants pour répondre aux moyens de conformité de l’AESA, « ils n’étaient pas suffisamment représentatifs des exigences opérationnelles pour identifier le mode de défaillance ».
Les directives réglementaires de l’AESA indiquent qu’il n’y a aucune obligation de prendre en compte les séquences de défaillance ou les mesures possibles de réduction et d’atténuation des risques dans le système de contrôle du rotor de queue dans son ensemble dans le cadre du processus de certification, bien que la défaillance du roulement duplex soit « classée comme catastrophique dans l’analyse des défaillances de certification ». .
Bien qu’une analyse de défaillance ait été effectuée par le fabricant de l’actionneur du rotor de queue, celle-ci « n’a pris en compte que la défaillance potentielle des composants de l’actionneur lui-même » – le roulement faisait partie d’un système distinct – et n’a « pas été informé » du risque potentiel. effets des défaillances des composants connectés.
L’AAIB affirme que le roulement grippé a déclenché une « séquence de défaillances » dans le mécanisme de contrôle du pas du rotor de queue, aboutissant à une « perte de contrôle irrécupérable » de l’angle de pas des pales du rotor de queue et au déplacement des pales jusqu’à leur limite physique de course.
Peu après avoir franchi une hauteur d’environ 300 pieds, suite à un départ vers l’arrière du terrain du stade King Power de Leicester City à 19h37, heure locale, et après un virage à droite, un mouvement de lacet croissant vers la droite s’est rapidement développé, malgré l’application immédiate de mesures correctives. commandes du pilote.
La déviation complète de la pédale gauche a été atteinte après environ 1 seconde alors que le pilote tentait de contrer le mouvement de lacet droit, indique le rapport.
L’hélicoptère a continué à monter pendant encore 5 secondes jusqu’à atteindre environ 430 pieds, lorsque le collectif a été réduit, avant de descendre avec un « taux de rotation élevé » – culminant à 209°/s – et de heurter le sol sur une zone en béton en escalier à l’extérieur du stade. venant se poser sur son côté gauche. Le taux de descente stabilisé était de 4 000 pieds/min.
Un couple de couple non opposé du rotor principal, combiné à l’angle de pas négatif des pales du rotor de queue, a entraîné une « augmentation du taux de rotation » de l’hélicoptère en lacet. Cela a provoqué des écarts de tangage et de roulis et rendu « impossible » un contrôle efficace de la trajectoire de vol de l’hélicoptère, explique l’AAIB.
L’analyse des informations de l’enregistreur de données de vol a montré un changement de tangage de plus de 43° et un changement de roulis de plus de 25°, tous deux observés en environ 0,5 s.
Les reconstitutions de l’accident sur simulateur ont indiqué qu’il n’était « pas possible » pour le pilote de reprendre le contrôle positif de la trajectoire de l’hélicoptère dans le temps et l’altitude disponibles, ajoute l’enquête.
Bien que le pilote ait tenté d’amortir l’impact en soulevant le collectif, l’impact « a probablement dépassé les exigences de conception de l’hélicoptère » et a causé des dommages à la partie inférieure du fuselage, dont des parties ont été enfoncées dans les réservoirs de carburant, entraînant une « fuite de carburant importante », selon l’AAIB. Celui-ci s’est enflammé peu de temps après l’immobilisation de l’hélicoptère et un incendie « intense » après l’impact a « rapidement englouti » le fuselage.
Les quatre passagers à bord de l’AW169 et son seul pilote ont été tués. L’analyse des sièges de l’AW169 a suggéré que les passagers étaient soumis à des forces de décélération verticale supérieures à 30g à l’impact.
L’AAIB a constaté que l’hélicoptère était conforme à toutes les exigences de navigabilité applicables, qu’il avait été correctement entretenu et qu’il était dûment certifié pour sa remise en service avant le vol accidenté.
Cependant, à la suite d’une inspection après l’accident, le roulement duplex a été retiré et « les bagues intérieures du roulement n’ont pu être tournées à la main que de quelques degrés dans les deux sens ».
Un scanner ultérieur du roulement a révélé des fractures des cages de roulement et des dommages importants à la surface des bagues intérieures du roulement. Les dommages étaient pires sur la bague de roulement interne intérieure, où il y avait des preuves de dommages souterrains.
L’analyse en laboratoire a déterminé que les chemins de roulement intérieurs et extérieurs avaient été endommagés par fatigue de contact de roulement (RCF).
Même si tous les roulements, même ceux fonctionnant dans des conditions optimales, finissent par tomber en panne à cause du RCF, le taux de dégradation est accéléré par les charges de fonctionnement exercées sur le roulement. D’autres problèmes tels que la contamination ou le manque de lubrification peuvent également contribuer à une défaillance prématurée des roulements.
Les roulements duplex de l’AW169 étaient censés être remplacés après 2 400 heures, mais, selon l’AAIB, les données de tests en laboratoire ont montré que « des pressions de contact élevées à l’intérieur du roulement étaient suffisantes pour initier un cycle de dommages » qui pourrait provoquer le grippage du roulement avant ce point. atteint.
Il indique que le roulement duplex du rotor de queue de l’avion accidenté a probablement subi une combinaison de charges axiales dynamiques et de moments de flexion, générant des pressions de contact internes suffisantes pour entraîner une rupture de lubrification et le glissement des billes sur la surface de course.
« Cela a provoqué une accumulation prématurée de dommages de fatigue par contact de roulement initiés par la surface jusqu’à ce que le roulement se grippe », explique l’AAIB.
À ce stade, le couple élevé provenant du système d’entraînement du rotor de queue a été transmis à l’arbre de commande de l’actionneur du rotor de queue, le faisant tourner à grande vitesse. Ceci, à son tour, l’a déconnecté du mécanisme du levier d’actionneur, ce qui limiterait généralement le mouvement de l’arbre de commande en fonction des entrées de la pédale.
En l’absence de ce retour, l’arbre a continué à bouger, entraînant les pales du rotor de queue au-delà des butées de contrôle de lacet désormais inefficaces, jusqu’à leur limite maximale.
À la suite de l’accident, Leonardo Helicopters a publié 16 bulletins de sécurité et neuf consignes de navigabilité de l’AESA concernant le rotor de queue et les roulements duplex des AW169 et AW189. Plusieurs des roulements retirés dans le cadre de ce processus présentaient une usure similaire à celle de l’hélicoptère accidenté, note l’AAIB.
Leonardo Helicopters a également modifié la conception du roulement duplex – en passant à des billes en acier plutôt qu’en céramique – et celle de l’actionneur de commande du rotor de queue.
Les périodes d’inspection du roulement ont été réduites ; les roulements périmés doivent également être retournés au fabricant pour analyse.
L’AAIB a émis huit recommandations de sécurité à l’AESA appelant l’agence à remédier aux « faiblesses ou omissions identifiées dans la réglementation pour la certification des gros hélicoptères (CS-29) ».
Il s’agit notamment de l’exigence selon laquelle les fournisseurs doivent valider les données de conception après test, de l’introduction de règles spécifiquement conçues pour lutter contre les RCF prématurées dans les roulements utilisés dans des applications critiques pour la sécurité, et d’une définition plus stricte de l’état de navigabilité des pièces à durée de vie limitée utilisées dans des applications non structurelles critiques. applications.
L’AESA devrait également imposer l’introduction d’une « évaluation complète après la mise hors service des pièces critiques » par les fabricants afin de valider les hypothèses de fiabilité et de durée de vie utilisées pour la certification.
De plus, lorsque « des modes de défaillance potentiellement catastrophiques sont identifiés », l’AESA devrait veiller à ce que « des options pratiques d’atténuation » – comme un système d’alerte – soient prises en compte dans l’ensemble du système, « plutôt que de s’appuyer uniquement sur une analyse statistique pour gérer le risque ».
