Pannes moteur non contenues – Partie 1

Ce sont des pannes où des pièces sont éjectées du réacteur. Elles peuvent causer des dégâts importants à l’avion en endommageant les réservoirs, les ailes, les arrivées de carburant, les surfaces de vol, la cabine de passagers et aussi les autres réacteurs. Quand elles arrivent dans un aéroport, ces pannes peuvent aussi menacer la sécurité d’autres avions ou de personnes sol. Un avion peut survivre à une panne normale, mais difficile à une panne non contenue.

Quand on se retourne sur l’histoire du DC-10, on voit que celle-ci a été émaillée de nombreux incidents graves avec les réacteurs. De depuis le vol AA 191 où c’est tout le réacteur qui s’arrache (271 morts) jusqu’au crash de Sioux City (112 morts), la liste est trop longue. Cet article propose un retour sur quelques incidents récents qui montrent que la question des pannes non contenues est encore un sujet d’actualité.

American Airlines N330AA
Alors qu’ils sont en vol vers Los Angeles, les pilotes remarquent un comportement étrange du réacteur gauche. A la puissance de montée, les tours de l’attelage haute pression (N1) de ce réacteur présentent une valeur 2% inférieure à celle du moteur droit. Dès l’atterrissage, l’anomalie est signalée aux services de maintenance qui la prenne au sérieux et décident d’investiguer plus loin. Le Boeing 767 est poussé vers un taxiway de l’aéroport de LAX puis des tests moteurs on lieu. L’un d’eux préconise de faire voyager rapidement les manettes de gaz entre la position minimale et maximale pour vérifier le bon comportement des systèmes de régulation.

Assis sur le siège du pilote, le technicien pousse la manette du réacteur 1 en avant, attend que la puissance se stabilise puis la ramène vers le ralenti vol. Au moment où il commence ce geste, il entend une formidable explosion. Au dehors, une énorme boulle de feu monte du coté gauche de l’appareil. Des pièces en métal son projetées contre la carlingue. L’une d’elle passe tout près d’un 747-400 d’Air New Zealand. Une autre traverse la tuyère du réacteur droit ! Une pièce est même retrouvée à près de 800 mètres du lieu de l’explosion. Elle avait traversé 2 pistes actives et un taxiway avant d’arriver sur la bordure de l’aéroport.

Panne du 2 juin 2006, dégâts très étendus.

Le NTSB est très claire : si cette panne était arrivée en vol, il n’est pas sûr que l’avion aurait pu continuer à voler. On n’a aucun mal à les croire en constatant l’intensité de l’incendie du au percement des réservoirs ainsi que les dégâts retrouvés même sur le second réacteur, le droit.

Une partie du 1er étage de turbines du moteur 1 a traversé la tuyère du moteur 2.

Les personnes au sol n’ont pas été blessées mais des morceaux sont passés tout près. Tous furent récupérés par le NTSB dans le cadre de son enquête pour incident. En effet, malgré la gravité des dégâts l’évènement est catégorisé comme incident parce qu’il est survenu alors qu’il n’y avait aucune intention de vol.

Ce shéma montre une coupe des deux premiers étages de turbines juste après la chambre de combustion. Les flèches en gris montrent la circulation d’air sur un espace divergeant. La barrière thermique en jaune empêche l’air chaud de descendre vers les disques portant les aubes. En rouge, on voit les disques tournants qui portent les haubes des turbines. En bleu, on voit ces mêmes aubes exposées à l’air chaud. En vert, on a une aube du stator. Elle est fixe et ne tourne pas. Les aubes du stator se rejoingnent vers l’intérieur pour porter la barrière thermique en jaune. C’est le premier disque en rouge qui a cédé.

Ce qui choque les enquêteurs, c’est que le disque HPT étage 1 explose à 9186 cycles alors que sa durée de vie garantie et certifiée par le FAA est de 15000 cycles. Nous sommes donc dans un cas de fatigue très prématurée. Les deux suspects usuels dans ce genre de cas, ce sont les défauts de conception ou bien les erreurs de maintenance sur les réacteurs General Electric CF6-80C2.

Le réacteur s’est ouvert en 2 morceaux au niveau du disque HPT étage 1

L’étude microscopique du disque montre que la cassure a commencé dans la périphérie et s’est étendue vers l’intérieur. En périphérie, le disque comporte des slots qui porteront les aubes des turbines comme le montre cette image :

Le disque HPT étage 1, porte sur sa périphérie des slots en sapin entre lesquels viennent s’accrocher les pieds des aubes. A cet étage, les aubes sont minuscules et bien plus petites que le rayon du disque lui-même.

A l’intérieur de l’un de ces slots, dans un coin à l’arrière, les enquêteurs trouvent un tout petit impact duquel la fêlure a pris son origine. Cette ligne de fragilité a avancé environ 2 cm vers l’avant et 2 cm vers l’intérieur avant que le disque n’explose. D’autres slots ont également montré des petits impacts à partir desquels partaient également des lignes de fissure intragranulaire. Comme il n’a pas été possible de déterminer l’âge de ces fissures, les enquêteurs ont émis des réserves sur la sécurité du dispositif en l’état actuel. Il est inacceptable de voir une pièce importante d’un avion casser plusieurs milliers d’heures avant la limite certifiée de ses cycles.

A suivre…