Rupture de la pompe carburant basse pression, arrêt d'un moteur en vol, déroutement, en instruction

Vol d'instruction double commande au départ de Montpellier Méditerranée (34).

En croisière à une altitude de 5000 ft, au voisinage de Perpignan, la puissance du moteur gauche passe brutalement de 60% à 2%. L'instructeur explique qu'il n'y a pas eu d'alarme avant la panne. L'instructeur arrête le moteur. Il tente ensuite une procédure de redémarrage du moteur. La puissance reste à 2% quelle que soit la position de la commande de puissance. L'instructeur décide de se dérouter sur l'aérodrome de Perpignan, distant d'environ 20 NM. Il annonce sur la fréquence qu'il est en panne moteur et obtient la priorité à l'atterrissage. Il déconnecte le phare d'atterrissage et les feux de navigation. Lors de la finale, vers 100 kt il sort les volets puis le train d'atterrissage. L'alarme "L ALT" s'allume quelques secondes. En courte finale, il affiche 100% de puissance sur le moteur droit pour obtenir une vitesse comprise entre 85 et 87 kt et un taux de descente entre 400 et 500 ft/min. L'atterrissage se déroule sans problème.

L'avion est équipé de deux moteurs Thielert TAE-02-99. Au sol, la pompe carburant basse pression gauche est identifiée comme défaillante et à l'origine de l'arrêt du moteur. Le moteur gauche et sa pompe carburant basse pression avaient été montés neufs sur l'avion au mois de mars 2010. Lors de l'incident, la pompe totalisait 1 121 heures de fonctionnement pour un potentiel de 1 200 heures (identique au potentiel du moteur). Aucune opération de maintenance n'avait été réalisée sur la pompe.

La pompe carburant basse pression est une pompe mécanique à engrenages. Le carburant joue le rôle de lubrifiant. Le pignon menant est entraîné en rotation par l'extrémité triangulaire de l'arbre d'entraînement. Ce dernier est lui-même entraîné en rotation par l'intermédiaire d'une noix d'entraînement, située à l'extérieur de la pompe.

L'examen de la pompe montre que deux pièces sont rompues : la noix d'entraînement et le pignon menant. Le pignon menant est rompu en pied de denture et au droit de l'un des sommets de l'extrémité triangulaire de l'arbre d'entraînement, zone de moindre section et de transmission des efforts. Il s'agit d'une rupture brutale. Le pignon ne tourne plus, les dents sont bloquées dans le corps de pompe. Aucune limaille n'est retrouvée dans le corps de pompe. Les flancs du corps de pompe présentent des marques de frottement des dents des pignons. Le flanc travaillant des dents des pignons mené et menant présente une usure importante.

La noix d'entraînement est rompue en cinq morceaux. Son examen montre qu'elle s'est également rompue de manière brutale par surcharge. Il est probable que sa rupture soit consécutive au blocage interne de la pompe, lui-même lié à la rupture du pignon menant.

Le pignon menant et la noix d'entraînement sont constitués d'un matériau fritté obtenu par métallurgie des poudres, méthode d'élaboration typique des pignonneries dans le domaine de l'automobile. La nuance du matériau du pignon menant identifiée par analyses chimiques est cohérente avec les données issues de la bibliographie.

Un prélèvement de carburant réalisé sur l'avion après l'incident a été analysé. Aucune anomalie ni pollution d'origine organique n'a été détectée. Les analyses chromatographiques réalisées sont en tous points comparables à celles d'un échantillon de JET A-1 de référence.

Le moteur Thielert TAE 125-02-99 est dérivé d'un moteur automobile. Certaines pièces constituant ce moteur sont directement issues des chaînes de production pour l'automobile, d'autres sont produites par Thielert. La pompe carburant basse pression est directement issue de la chaîne de production pour l'automobile.

Conclusion :

L'incident est dû à la défaillance de la pompe carburant basse pression. Le pignon menant de cette pompe s'est rompu de manière brutale par surcharge sans qu'un corps étranger n'ait été retrouvé dans le circuit de carburant. Il n'a pas été possible de déterminer l'origine de la surcharge.