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Bureau de la sécurité des transports du Canada / Bureau de la sécurité des transports du Canada

Avis de sécurité du transport aérien A21P0107-D1-A1

Le 19 juillet 2023

Directeur général, Aviation civile
Transports Canada

Objet :

Avis de sécurité du transport aérien A21P0107-D1-A1
Défaillance des servo-volets de l’hélicoptère Kaman K-1200

Le 4 octobre 2021, l’hélicoptère Kaman K-1200 exploité par Black Tusk Helicopter Incorporated (immatriculation C-FZVM, numéro de série A-94-0053) effectuait des opérations de débusquage par hélicoptère dans les environs de la baie Killam, dans le bras Jervis (Colombie-Britannique). Vers 13 h 02, heure avancée du Pacifique, le pilote, qui était seul à bord, transportait des grumes d’un bloc de coupe à un enclos océanique à environ 0,6 mille marin au nord-ouest. Après avoir libéré 3 grumes du grappin dans l’enclos, l’aéronef a amorcé un virage lent de 180° et a entamé une montée pour revenir au bloc de coupe. L’aéronef a ensuite amorcé une descente rapide, puis a percuté l’eau dans l’enclos et a coulé. L’hélicoptère a été localisé à l’aide d’un sonar 8 jours après l’événement et a été récupéré par la suite. Le pilote a été mortellement blessé. L’enquête du BST sur cet événement (A21P0107) est en cours.

À la suite de l’accident, 3 des 4 servo-volets ont été récupérés dans le cadre de l’enquête. Le corps arrière de l’un de ces servo-volets (pale de rotor 517B) s’était détaché du longeron et le corps n’a pas été récupéré.

Les servo-volets sont les gouvernes fixées à chacune des 4 pales du rotor principal. Les volets sont constitués d’une structure monocoque à profil aérodynamique symétrique et sont essentiellement en fibre de carbone. Les volets sont braqués par les commandes du pilote et produisent une force aérodynamique qui confère un couple de rotation (torsion) à la pale de rotor et crée l’angle d’attaque requis pour la portance. En cas de défaillance en vol d’un servo-volet, la pale touchée devient neutre sur le plan aérodynamique et produit une portance négligeable, ce qui entraîne un déréglage des pales du rotor principal par rapport au plan de rotation et un déséquilibre de l’ensemble rotor.

Figure 1. Partie récupérée du servo-volet de la pale de rotor 517B de l’hélicoptère à l’étude, montrant le corps arrière séparé de la surface arrière du longeron (Source : BST)
Partie récupérée du servo-volet de la pale de rotor 517B de l’hélicoptère à l’étude, montrant le corps arrière séparé de la surface arrière du longeron (Source : BST)

La partie récupérée du servo-volet de la pale de rotor 517B (figure 1) a fait l’objet d’un examen macroscopique et microscopique au Laboratoire d’ingénierie du BST à Ottawa (Ontario). On a relevé des signes de frottement sur la surface de rupture, d’érosion de l’extrémité des fibres et de dépôt de corps étrangers, ce qui indique que le volet présentait des ruptures par fatigue et des ruptures progressives avant l’événement. Les ruptures se sont propagées de l’extrémité intérieure à l’extrémité extérieure, la séparation finale indiquant une défaillance catastrophique causée par des vibrations aéroélastiques.

Le laboratoire du BST a également examiné un 2e servo-volet de l’hélicoptère à l’étude et a constaté qu’il présentait une fissure semblable entre le longeron et le corps arrière. Le corps arrière ne s’était pas détaché.

Les données d’essai produites par le fabricant d’équipement d’origine, tant pendant la certification qu’au cours d’une enquête effectuée à la suite de l’accident, ont montré que la phase de montée (puissance de décollage/régime élevé) du vol augmente considérablement la charge vibratoire sur le servo-volet de l’ensemble rotor. Cependant, le délai de progression des ruptures de volet avant qu’une défaillance catastrophique ne se produise demeure inconnu. En outre, la mesure dans laquelle la charge de vol selon la phase de vol et les interventions du pilote contribue à cette progression doit faire l’objet d’un examen plus approfondi.

Les instructions de maintenance et d’entretien du modèle K-1200 K-MAX de Kaman exigent une inspection visuelle du servo-volet avant chaque vol, ainsi qu’une inspection visuelle détaillée, le volet retiré, toutes les 100 heures ou une fois par an. Les revêtements et le guignol de pas des volets ne doivent présenter aucune fissureNote de bas de page 1.

Le National Transportation Safety Board (NTSB) des États-Unis a enquêté sur 2 accidents — l’un survenu en 2010 et l’autre en 2020 — liés à la défaillance catastrophique des ensembles de rotor principal du Kaman K-1200. Dans les 2 accidents, l’hélicoptère a été détruit et le pilote a été mortellement blessé. Dans chaque cas, les enquêteurs ont constaté que le corps arrière d’un servo-volet s’était détaché du longeron et, dans le cas de l’événement de 2020, il y avait des signes qu’une fissure progressive s’était formée à l’extrémité intérieure avant de se propager vers l’extérieur.

Le laboratoire du BST a collaboré avec le NTSB pour comparer les preuves recueillies dans le cadre de chaque enquête et discuter des mécanismes à l’origine de la défaillance. De plus, on a informé le fabricant des constatations initiales et on a fait appel à son expertise technique en ingénierie, notamment en ce qui concerne la conception du servo-volet. Le BST n’a pas eu connaissance de mesures ou de stratégies d’atténuation prises par le fabricant à la suite de ces événements.

Le BST soulève cette question pour votre information et pour toute mesure que vous jugerez nécessaire. Le BST souhaite être informé des mesures prises à cet égard.

Une fois l’enquête A21P0107 terminée, le Bureau diffusera son rapport d’enquête sur cet événement.

Veuillez agréer l’assurance de mes meilleurs sentiments.

Lettre originale signée par

Natacha Van Themsche
Directrice, Enquêtes – Air
Bureau de la sécurité des transports du Canada

c. c.