estudo de caso bell 407

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Este é um trabalho da disciplina de Fundamentos de Engenharia de Helicópteros e Aeronaves deAsas Rotativas do curso PE-Safety do ITA. Analisam-se aqui, a ocorrência de três incidentescom helicópteros BHT 407 que resultam no choque das pás do rotor principal com o finletesquerdo do estabilizador horizontal do cone de cauda da aeronave. A estrutura do trabalho ébaseada nos relatórios oficiais dos respectivos incidentes, nas especificações técnicas fornecidaspela Bell Helicopters e em informações coletadas em estudos e pesquisas de campo, as quaisenvolveram uma visita técnica ao Helipark de Carapicuíba-SP.

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  • 1. BELL 407 - ESTUDO DE CASOS DE CHOQUE DAS PS DO ROTOR PRINCIPAL NA FUSELAGEM DO HELICPTEROJos Alexander de Albuquerque FreixoFrederico Augusto M. de Oliveira jaafreixo@terra.com.brfredamoliveira@gmail.comAlunos, PE-Safety, Turma 4, 2007 Instituto Tecnolgico de Aeronutica (ITA) 12228-900 So Jos dos Campos, SP, BrasilRESUMOEste um trabalho da disciplina de Fundamentos de Engenharia de Helicpteros e Aeronaves deAsas Rotativas do curso PE-Safety do ITA. Analisam-se aqui, a ocorrncia de trs incidentescom helicpteros BHT 407 que resultam no choque das ps do rotor principal com o finletesquerdo do estabilizador horizontal do cone de cauda da aeronave. A estrutura do trabalho baseada nos relatrios oficiais dos respectivos incidentes, nas especificaes tcnicas fornecidaspela Bell Helicopters e em informaes coletadas em estudos e pesquisas de campo, as quaisenvolveram uma visita tcnica ao Helipark de Carapicuba-SP.Palavras- Chave: rotor principal, choque com a fuselagem, finlet, BHT 407, incidente.ABSTRACTThis is a report from Fundamental of Engineering Helicopters and Rotary Aircraft Wingsdiscipline of ITA PE-Safety course. Its analyzed here, the occurrence of three incidentsinvolving helicopters BELL 407 that result in the main rotor blades strike against the left finletof the aircrafts tail cone horizontal stabilizer. The structure of this report is based in theirincidents official reports, in the technical specifications provided by Bell Helicopters andinformation collected in field studies and research, which also involved a technical visit toHelipark in Carapicuba-SP

2. 2INTRODUOUm dos itens obrigatrios para certificao de helicpteros, previsto na RBHA/FAR 27.661 que: Deve haver uma distncia suficiente entre as ps do rotor e outras partes daestrutura para prevenir as ps de colidirem com qualquer parte da estrutura durante qualquercondio de operao (RBHA/FAR 27.661). Mesmo com esta obrigatoriedade, h o registrode acidentes e incidentes, envolvendo o choque das ps do rotor principal com a fuselagem dohelicptero.Este trabalho estuda trs dessas ocorrncias com a aeronave modelo BHT 407, classificadascomo incidentes, entre fevereiro de 2000 e novembro de 2001. Apresenta-se o histrico dosincidentes, as caractersticas gerais da aeronave, anlise dos incidentes e as aes preventivasadotadas decorrentes desses casos.HISTRICO DOS INCIDENTES 15 FEV 2000DEPARTAMENTO DEINCIDENTE 1PT- YZJ Braslia, DFPOLCIA RODOVIRIA FEDERALFigura 1 PT-YZJAps a realizao de treinamento da manobra de desembarque em rapel, o piloto instrutordemonstrou um pouso em auto-rotao, a partir do vo pairado. O instrutor realizou os 3. 3procedimentos previstos para um pouso corrido e aproou o vento.Ao executar o flare para o toque, foi ouvido um rudo [...]. Aps o pouso, os pilotosperceberam que a aleta vertical do estabilizador esquerdo (finlet) havia sido danificada,ocorrendo o seu corte.[...] (CENIPA, 2002)14 AG0 2001 DEPARTAMENTO DE INCIDENTE 2 PT-YZDBraslia, DF POLCIA FEDERAL Figura 2 PT-YZD (MYAVIATION.NET, 2007) Durante a realizao de um vo local de instruo, para a adaptao de um piloto nafuno de comandante da aeronave, foram realizadas diversas manobras como: pousocorrido, pouso simulando a situao de uma pane hidrulica e pouso direto, dentre outras. O vo teve a durao de 01h 20min e foi todo ele executado na vertical da pista deaeromodelismo de Braslia, com pousos na referida pista. A tripulao era composta de umpiloto instrutor e um piloto aluno. As condies meteorolgicas eram favorveis ao vo visual e o vento local soprava comintensidade de 12 kt. Ao final do vo, durante o corte dos motores, os pilotos verificaram que as ps do rotorprincipal haviam colidido e danificado a parte superior da aleta vertical esquerda doestabilizador horizontal da aeronave (finlet). (CENIPA, 2002) 4. 4 12 NOV 2001 DEPARTAMENTO DE PT- YZFINCIDENTE 3 Ipena, SPPOLCIA RODOVIRIA FEDERALFigura 3 PT-YZF Incidente ocorrido, em instruo com o helicptero BHT 407 [...]. Na instruo em vode adaptao do equipamento [...] AD SDED (pista de grama), transcorrido em cerca de umahora, foram treinadas algumas manobras, tais como: auto-rotao direta de 90 graus, de 180graus, e prximo ao final da instruo, quando com um pouco de deslocamento frente e noIGE, [...] a manobra de pane do motor a baixa altura simulao, sendo que, no toque daaeronave com o solo, as ps do rotor principal vieram a tocar os finlets e uma parte da carenagemda rvore de acionamento do rotor de cauda. [...] (LEAL, 2002) 5. 5DADOS E CARACTERSTICAS TCNICAS GERAIS DA AERONAVE BHT 407CAPACIDADE 1 PILOTO E 6 PASSAGEIROSPESO MX. DE DECOLAGEM 5000/ 5250 LBVELOCIDADE MX. DE CRUZEIRO 133 KT (246 KM/H)ALCANCE MX. 330 NM (612 KM)MOTORALLISON 250-C47B (674 SHP PMD) SOFT-IN-PLANE, COM 4 PS FLEXVEIS. O CUBO E ASROTOR PRINCIPAL PS SO DE MATERIAL COMPSITO (BEARINGLESS) SEMI-RGIDO, DELTA HINGED, BI P (PS DE MATERIALROTOR DE CAUDA COMPSITO) DIMENSES EXTERNASNota-se na Figura 4 que, o rotor principal possui um raio de 5,33 metros e seu mastro uma inclinao frente de 5. Apesar de no constar na figura, ainda h uma inclinao do mastro de 1 para a esquerda.O batimento das ps atinge 6 up e 6 down.Figura 4 Dimenses Externas do BHT 407 (BELL HELICOPTER, 2006 ) 6. 6ANLISE DOS INCIDENTESTodo helicptero deve cumprir o estabelecido no pargrafo 661 das RBHA/FAR 27, queestabelece que os rotores devem possuir grau de liberdade de batimento de maneira tal que noatinja a fuselagem da aeronave em qualquer condio de operao. Porm, vrios helicpterostiveram que passar por modificaes de projeto ou operacionais, pois no atendiam a esserequisito em algumas situaes de operao, tais como pousos bruscos, pousos bruscos corridosou em elevados graus de arfagem a cabrar flare.Durante pousos bruscos na vertical, o trem de pouso fixa-se firmemente ao solo, segurandoo movimento de batimento para baixo da estrutura da aeronave; porm, as ps do rotorcontinuam descendo. Uma baixa rotao do rotor e uma reduo rpida de passo coletivocontribuem para o movimento de batimento para baixo e para a flexo das ps, podendo atingir aestrutura traseira da aeronave (Figura 5). (CRUZ, 2005)Figura 5 Pouso Brusco Vertical Nos pousos bruscos corridos, essa situao pode ocorrer quando o flare excessivo, onde aparte traseira do trem de pouso bate primeiro no solo, fazendo com que a parte traseira dohelicptero tenda a pular de volta para cima enquanto a parte dianteira e o rotor continuamdescendo (Figura 6). (CRUZ, RONALDO). Figura 6 Pouso brusco corrido 7. 7Na execuo de manobras de auto-rotao, tambm existe a possibilidade de ocorrer ochoque das ps com a fuselagem traseira. A associao de uma pequena conicidade e batimentopara trs pode ser suficiente para reduzir a zero a distncia das ps com a estrutura do cone decauda, quando o piloto atua demasiadamente no comando cclico a cabrar flare. (CRUZ,RONALDO).Durante o acionamento e corte dos motores, quando existe a diminuio da rotao econseqente reduo da fora centrfuga que mantm a rigidez das ps, pode ocorrer o toque dasps com a fuselagem do helicptero, principalmente em condies de vento forte oudeslocamento de ar proveniente de outras aeronaves. Pensando nisso, a maioria dos helicpterospossui batentes nas ps do rotor principal, limitando o batimento para baixo em baixas rotaes(como indicado na Figura 7).Batente limitador dobatimento para baixo Figura 7 Batentes do Rotor Principal do BHT 407Nos trs incidentes apresentados, as aeronaves sofreram danos na aleta vertical doestabilizador horizontal esquerdo finlet. O tipo de operao tambm foi semelhante nas trsocorrncias, onde eram realizados vos de instruo, com a execuo de procedimentos de auto-rotao, pouso corrido, pouso direto e simulao de pane hidrulica, no sendo possvel precisaro exato momento em que ocorreu o choque das ps do rotor principal com a fuselagem.Os dois primeiros foram alvos de investigao pelo CENIPA, que emitiu Relatrio deSntese de Incidente. J o terceiro, por sua semelhana com os demais, no foi investigado. Emtodos os casos, no foram constatados nenhuma anormalidade ou falhas que indicassem aextrapolao de limites de torque, rotao ou temperatura da turbina. Tambm no foram 8. 8encontradas irregularidades no rotor principal, na transmisso, nos esquis e nos pontos de fixaodo cone de cauda. Com exceo da quebra do finlet e dos riscos encontrados no intradorso dasps do rotor principal, no houve danos aos componentes do helicptero que pudessem ter sidocausados por pouso excessivamente brusco. (CENIPA, 2002)Os finlets so superfcies instaladas no bordo externo do estabilizador horizontal paraauxiliar na estabilidade de vo do helicptero. O BHT 407 possui dois finlets (o esquerdo e odireito) posicionados com uma inclinao de 5 em relao ao bordo de ataque do estabilizadorhorizontal (Figura 8).Figura 8 Finlets do BHT 407 (BELL HELICOPTER, 2003)A posio dos fragmentos do finlet, localizados prximo rea de pouso, associado smanobras de instruo de vo realizadas, levaram os investigadores a conclurem que o choquedas ps no ocorreu em vo e sim durante os pousos.Outra questo apontada na anlise desses incidentes que, a aeronave BHT-407 possuiuma luz de aviso no painel que alerta o piloto todas as vezes em que o comando cclico estdescentralizado (Figuras 9 e 10). Essa luz somente est habilitada quando a aeronave encontra-seno solo, devido atuao de um switch instalado no esqui, porm, consta no manual de vo paradesconsiderar essa luz de alerta durante pousos corridos e em terrenos inclinados, situaes essasque se referem justamente a condies existentes nos incidentes estudados. Isso gera uma noconformidade entre a funo de indicao e a situao envolvida, podendo gerar um conflito ouuma carga de trabalho desnecessria para o piloto (j que ele deve interpretar o alarme e ainda terque desconsider-lo) e, assim, o seu desempenho pode ser prejudicado. 9. 9Figura 9 Painel da aeronave BHT-407Figura 10 Detalhe da luz de alerta Cyclic Centering 10. 10No incidente n. 1, a manobra