SIKORSKY S-92 KUYRUK ROTOR ETKİNLİĞİ KAYBI OLAYLARI

SIKORSKY S-92 KUYRUK ROTOR ETKİNLİĞİ KAYBI OLAYLARI

Aerossurance, 11 Ocak 2017 Kazalar & Hava Aracı Olayları, Tasarım & Sertifikasyon, Helikopterler, İnsan Faktörleri, Prformans, Bakım, Uçuşa Elverişlilik, CAMOs, Offshore, Petrol & Gaz, IOGP, Enerji,  Emniyet Yönetimi

Çeviren: Ercan Caner

Birleşik Krallık Kazaları Soruşturma Şubesi (AAIB – Air Accidents Investigation Branch), son zamanlarda meydana gelen Sikorsky S-92A olayları ile ilgili olarak, 28 Aralık 2016 günü bir Özel Bülten yayınlamıştır. AAIB tarafından, hava aracı olayından ziyade bir ‘‘KAZA’’ olarak nitelenen son olayda, S-92 modeli helikopterin kuyruk rotor hatve değiştirme şaft yatağı ve piston çubuğunun, aynı anda arızalanarak devre dışı kalması, kuyruk rotor etkinliğinin tamamen kaybolmasına neden olmuştur. Kazada yaralanan ve hayatını kaybeden olmamıştır.

Kuyruk Rotor Sisteminin Görevleri

Helikopterler üzerindeki kuyruk rotor sisteminin görevi; helikopterin ana rotor palleri tarafından yaratılan tork etkisini nötralize ederek, helikopterin bütün uçuş rejimlerinde istikrarlı ve pilotların kontrolünde olarak uçmasını sağlamaktır. Örnek vermek gerekirse; saat istikameti yönünde dönen helikopter ana rotor palleri bir tork etkisi oluşturarak helikopter gövdesini aksi yönde döndürmek isterler. İşte kuyruk rotor pallerinin fonksiyonu burada devreye girer ve yarattıkları anti-tork etkisiyle, helikopter gövdesinin kendi etrafında dönmesini engellerler.

Helikopterler, genellikle alçak irtifalarda uçan hava araçlarıdır ve iniş kalkışlarda havaalanlarına ve uzun pistlere ihtiyaç duymazlar. Bazı açılardan büyük avantajlar sağlayan bu özellikleri, uçuşun belirli rejimlerinde karşılaşılabilecek acil durumlarda helikopterler açısından büyük riskler içermektedir. Kuyruk rotor etkinliğinin çeşitli nedenlerle, özellikle iniş kalkışlar esnasında ve düşük süratlerde meydana gelmesi felaketle sonuçlanabilir.

Bir helikopterde meydana gelebilecek en tehlikeli ve riskli acil durumlardan bir tanesi, kuyruk rotor etkinliğinin kaybıdır. Kuyruk rotor etkinliğinin kaybına çeşitli etkenler neden olabilir. Bunlardan en sık rastlananı mekanik arızalardır. Kuyruk rotor pallerine dönü

hareketi; motor, transmisyon, kuyruk rotor sürücü sistemini oluşturan şaftlar ve yatakları ile dişli kutuularından oluşan karmaşık bir sistem vasıtasıyla iletilmektedir.

Pedallar ile kuyruk rotor pallerine kumanda edilmesi

Ayrıca, ana rotor palleri tarafından yaratılan ve uçuşun farklı rejimlerinde, ana rotor pallerinin değişken açısı nedeniyle farklı olan tork etkisi, değişken ve pilot tarafından kontrol edilebilen bir anti tork kuvveti de gerektirmektedir. Kuyruk rotor palleri tarafından oluşturulan anti tork, genellikle, pilot tarafından pedallar vasıtasıyla, pallerin hücum açılarının değiştirilmesi suretiye yapılmaktadır. Pilotun ayaklarıyla komuta ettiği kuyruk rotor pedallarının, helikopterin ön tarafında, kuyruk rotor pallerine hareketi sağlayan motor ve transmisyonun da helikopterin orta kısmında olduğu göz önüne alındığında, kuyruk rotor sistemi, uçuş emniyeti açısından helikopter üzerindeki en kritik sistemlerden bir tanesidir.

Helikopterlerde meydana gelen kuyruk rotor etkinliğinin kaybı her zaman felaketle sonuçlanmaz. Pilotlar uçuş eğitimlerinin ilk saatlerinden itibaren bu tür acil olaylara karşı nasıl tepki verecekleri hususunda eğitilmektedirler. Fakat yukarıda da belirtildiği gibi kuyruk rotor etkinliğinin kaybı bir helikopterde karşılaşılabilecek en riskli ve tehlikeli acil durumlardan bir tanesidir.

Kazanın Meydana Geldiği Uçuş

S-92 A modeli helikopter Aberdeen ile Kuzey Denizinde bulunan Total şirketine ait Elgin-Franklin platformuna gitmek üzere dört bacaklı bir rota planlaması yapar Aberdeen’den saat 07.15’te kalkış yapar. İkinci bacak Elgin Process Utilities Quarter ile güneyde 3.3 deniz mili mesafede bulunan West Franklin platformu arasındadır. Helikopterde iki mürettebat ve dokuz yolcu bulunmaktadır.

Total West Franklin Petrol Platformu. Kaynak: Babcock International

Üst aksamı Rosetti Marino tarafından inşa edilen West Franklin petrol platformunda Bayards tarafından imal edilen aliminyum, korozyona dayanıklı, 21 metre çapında 12.8 ton ağırlığa dayanıklı bir helikopter iniş paneli bulunmaktadır. Elgin’de sabah saat 06.08 sularında 220° ‘den 17 knot şiddetinde bir yüzey rüzgarı mevcuttur.

Elgin helikopter panelinden kalkan S-92A modeli helikopter, 270° istikametinde uçarken, baş aniden 45° sağa doğru döner. Birinci pilot, tam sol pedal tatbik eder ve geri dönerek helikopter paneline iniş yapar. Mürettebat olası nedenleri aralarında tartışırlar, olayın mahalli rüzgar şartları veya petrol platformunun yapısı nedeniyle meydana gelen türbülanstan kaynaklanmış olabileceğini değerlendirirler. Uçuş görevine kaldıkları yerden devam etmeye karar verirler ve kalkış esnasında, kumandalarda olan pilot sol pedal tatbik eder, helikopter verilen kumandaya uyar ve sola doğru döner, bütün kumanda tepkileri normal görülmektedir. Helikopter 500 feet’e kadar tırmanır, mesafe çok kısadır ve West Franklin petrol platformuna doğru alçalmaya başlar ve normal yaklaşma ile platforma yaklaşarak, alçak keşif ile iniş yerinin kontrolü için üzerinden geçer.

Kuyruk rotor hatve değiştirme şaftları çift sıralı açılı temas rulmanlarının durumu

İniş için alçalma esnasında, yaklaşık olarak 4 feet yükseklikte helikopter aniden hızlı bir şekilde sağa doğru döner, dönüş sürati saniyede 30 dereceye ulaşır. Aynı anda uzunlamasına eksende (Roll ekseni) 20° sola dönüş de meydana gelir ve sol ana iniş tekerleği iniş paneline temas eder. Helikopterin sağ ana iniş tekerleğinin iniş paneline temas etmesi öncesinde,  sol ana iniş ve burun tekerlekleri üzerinde sağa dönüşü devam etmektedir. İniş esnasında helikopter paneli ve ana iniş tekerleği dış jantı hasar görür. Kaza sonrası iniş panelinde meydana gelen hasarlar aşağıdaki fotoğraflarda sunulmuştur.

Meydana gelen kaza sonrasında şirket yetkilileri, durumu derhal Birleşik Krallık Sivil Havacılık Otoritesine rapor ederler. Kaza 30 Aralık 2016 günü basın tarafından da duyurulur. Birleşik Krallık Kazaları Soruşturma Şubesi ise olayı, 5 Ocak 2017 günü hasar gören iniş paneli fotoğraflarının yerel basın organlarında görülmesi ile öğrenir.

İnceleme

Kuyruk rotor sisteminde yapılan incelemede, kuyruk rotor servo pistonunun hasarlandığı belirlenir.  Servonun sökülmesi sonrasında, kuyruk rotor hatve değiştirme şaftları çift sıralı açılı temas rulmanlarının da, üzerlerine binen stres nedeniyle ciddi şekilde hasarlandıkları tespit edilir. Yapılan ilave kontrollerde, parçaların aşırı ısıya maruz kaldıkları, yatak bilezikleri ve yatakların iç ve dış yüzeyleriyle, kovan biçimli rulmanlı yataklarda aşırı aşınmaların olduğu tespit edilmiştir. Makaralı yatakların iç eleman üzerine yapıştığı gözlemlenmiştir. Rulman dış yatak bileziğindeki, 0.5 inch büyüklüğündeki aşırı eksenel oynama nedeniyle kuyruk rotor servosu üzerine bir burulma yükü binmiş durumdadır. Meydana gelen burulma yükü, servo içerisinde bulunan ana piston çubuğunun kırılmasına neden olmuştur.

Helikopter iniş panelinde meydana gelen hasar

Ana pistonun görevini yapamaz duruma gelmesi nedeniyle, tali piston kovanı, eksenel olarak bağlantı mafsalına bitişik olan ana pistondan ayrılmış durumdadır ve kuyruk rotor etkinliğinin tamamen kaybolmasına neden olan problem de budur.

Birleşik Krallık Kazaları Soruşturma Şubesi yaptığı ilk incelemeler sonunda, ilk bulguların hızlı olduklarını ve bu bulgular ışığında sağlıklı bir karar verilemeyeceğini vurgulamış,  fakat kuyruk rotor etkinliğinin tamamen kaybına neden olan, yataklar üzerindeki  sarsıntı seviyesini gösteren Titreşim ve Sıhhatli Kullanım (Vibration Health  Monitoring System) ve Hava Aracı İzleme ve Sıhhatli Kullanım Sisteminde (Health & Usage Monitoring System) ilk aşırı titreşimin görülmesinin üzerinden 4.5 saat geçtiğinin belirlendiğini açıklamışlardır.

Kaza sonrası her iki sistemin verilerinin incelenmesi sonrasında titreşim seviyesinin, kazadan bir gün önce 27 Aralık 2016 günü aşıldığı belirlenmiştir. HUMS hava aracı üzerinde Entegre Mekanik Teşhis IMD – Integrated Mechanichal Diagnostic) sistemi ile birlikte çalışmaktadır. Her iki sistemi takviye eden ve ilave bilgiler sağlayan kendi başına çalışan yazılım teşhis sistemleri de helikopter üzerinde bulunmaktadır.

Helikopter 187° döndükten sonra 041 istikametinde tam olarak durmuştur

Bu sistemlerden bir tanesi de Kuyruk Dişli Kutusu Yatak Enerji Analiz dedektörüdür. Bütün bu tespit ve teşhis sistemlerinin tamamı, kullanıcının sistemler tarafından sağlanan verileri gözle kontrol etmesini ve limit aşımlarını tespit etmesini gerektirmektedir. Bunun da ötesinde HUMS, bütün limit aşımlarını kullanıcılara göstermektedir. İncelemenin bu safhasında kaza kırımın nedenini ayrıntılı olarak ortaya koyabilecelk yeterli veriler henüz mevcut değildir. Birleşik Krallık Kazaları Soruşturma Şubesi, kuyruk rotor dişli kutusu yağında tespit edilen parçacıklar hakkında da henüz bir açıklama yapmamıştır.

Daha Önce Meydana Gelen Olaylar

16 Temmuz 2007, Norsk Helicopters şirketine ait helikopter, tırmanma esnasında kuyruk rotor etkinliğini kaybeder ve pilot Bergen’e ruleli iniş yapar. Bu olay sonrasında; hatve değiştirme servo çubuğu ve yatağının ilk takılma ve 10-15 saat sonrasında boroskop ile muayene edilmesini  ve Kuyruk Dişli Kutusu Yatak Enerji Analiz göstergesine ilave bir yazılım sistemi eklenmesini öngören Airworthiness Directive (AD) 2007-17-05 numaralı uçuşa elverişlilik bülteni yayınlanır.

28 Eylül 2016, Petroleum Helicopters Inc. Şirketine ait bir S-92 helikopterinde havır uçuşu esnasında kuyruk rotor kontrol kaybı meydana gelir. Olay, kuyruk rotor hatve değiştirme şaftının takılmasından 1.4 saat sonra meydana gelmiştir. Olay sonrası, 18 Kasım 2016 tarihinde, uçuş saati az olan yataklarda üretim ve yenileştirme hatalarına dikkat edilmesini öngören, Emergency Airworthiness Directive (EAD) 2016-24-51 numaralı acil bir uçuşa elverişlilik direktifi  yayınlanır.

Her iki olayda da, yataklarda özelliklerini kaybetme, lokal ısınma ve hatve değiştirme servo çubuğunun görev yapamaz hale gelmesi söz konusudur.

Birleşik Krallık Kazaları Soruşturma Şubesi İlk Analiz Sonuçları

Yapılan ilk incelemelerde, kazaya neden olan problemin, ana pistonun arızalanması sonrasında, kuyruk rotoruna binen aşırı yükler nedeniyle, servonun çalışamaz hale gelmesi olduğu değerlendirilmektedir. Elde edilen kanıtlar, helikopterin Elgin petrol platformundan kalkışı sonrasında meydana gelen ani baş kaçışının, kuyruk rotor hatve değiştirme şaftı yataklarının durumundan kaynaklanmış olabileceğine işaret etmektedir. Birleşik Krallık Kazaları Soruşturma Şubesine göre bu arıza, pilotların helikopterin kontrolünü sürdürmesini ciddi olarak etkileyebilir. İncelemeler henüz erken bir safhada olduğundan, yataklardaki bozulmanın yeni ortaya çıkan bir problem mi yoksa geçmişte belirlenemeyen bir problem mi olduğu henüz belirsizdir.

Birleşik Krallık Kazaları Soruşturma Şubesi bu olayı, Hava Olayından ziyade bir ‘‘KAZA’’ olarak sınıflandırmıştır. International Civil Aviation Organisation  Ek 13’e göre helikopter, olay sonrasında ciddi şekilde hasar gördüğünden ve performansı ile uçuş karakteristikleri olumsuz olarak etkilendiğinden ve etkilenen parçaların değiştirilmeleri gerektiğinden, bu olayın kaza olarak sınıflandırılması gerekmektedir.

Emniyet Bültenleri

Birleşik Krallık Kazaları Soruşturma Şubesi, işletmecinin yataklardaki bozulmaları tespit edebilmek maksadıyla bazı ilave tedbirler aldığını ve bunlar arasında HUMS verilerinin herhangi bir anormallik olmadığının belirlenmesi maksadıyla incelenmesi, HUMS’ın uçuş öncesinde mutlaka faal durumda olması gibi önlemler olduğunu açıklamıştır. HUMS verilerinin azami beş saat saatte bir incelenmesi de alınan ilave tedbirler arasındadır.

31 Aralık 2016 tarihinde helikopter üretici firması CCS-92-AOL-16-0019 numaralı bir AOL (All Operators Letter- Bütün Kullanıcılar için Bülten) yayınlamıştır. Bu bültende üretici firma bütün kullanıcılara, kuyruk rotor hatve değiştirme şaftındaki bozulmaları tespit eden, HUMS Kuyruk Dişli Kutusu Yatağı Enerji Tool’nun kullanılmasının önemini vurgulamakta ve bu tool’un mümkün olabildiğince sık kullanılmasını tavsiye etmektedir.

Üretici firma sonrasında, 10 Ocak 2017 tarihinde ASB 92-64-011 numaralı Uyarı Servis Bültenini (ASB-Alert Service Bulletin) yayınlamıştır. Bülten, kuyruk rotor hatve değiştirme şaftı yatağının bir defaya mahsus olarak, yorulmadan kaynaklanan özelliğini yitirme, bağlantılar ve titreşimli dönüş açılarından kontrol edilmesini öngörmektedir. Üretici firma, bülten gereklerinin yerine getirilmesinin zorunlu olduğunu ve ilk uçuştan önce, bir bakım tesisinde yerine getirilmesi gerektiğini, hava aracının bülten gereklerinin yerine getirilmesi maksadıyla uygun bir bakım tesisine bir seferli uçuş müsaadesi ile azami olarak üç saat uçabileceğini vurgulamaktadır.

Üretici firma tarafından yayınlanan bu bülten, hava araçlarının geri çağrılması ve hava aracı başına 11 adam/saat bakım ve muayene gerektirmesi nedeniyle medyanın büyük ilgisini çekmiştir. S-92 filosunun süresiz olarak uçuşunun kesildiği yönünde atılan başlıklar durumu daha da kötüleştirmiştir.

FAA (Federal Aviation Administration), 14 Ocak 2017 günü EAD 2017-02-51 numaralı Acil Uçuşa Elverişlilik Direktifini (Emergency Airworthiness Directive) yayınlamıştır. EASA web sitesine de koyulan direktif, üç adet kuyruk rotor etkinliği kaybı olayı ile ilgilidir. FAA tarafından yayınlanan Acil Uçuşa Elverişlilik Direktifi, kuyruk rotor hatve değiştirme şaftı yataklarının bir defaya mahsus gözle kontrolünü ve sonrasında tekrarlanması gereken boroskop muayenelerini içermektedir. Direktife göre ilk uçuş öncesinde kuyruk rotor hatve değiştirme şaftı helikopterden sökülecek ve yatakları muayene edilecektir. İlk uçuş öncesinde yapılması gereken muayene esnasında yapılacaklar aşağıda sunulmuştur:

• Yatakların serbestçe döndükleri ve dönerken gürültülü çalışmadıkları veya bilyelerin birbirine sürtmedikleri,
• Metal parçacıklar içeren gres olmadığı,
• Çizik ve çentiklerin olmadığı,
• Yatak contasında oyuk, aşınma veya bozulma olmadığı kontrol edilecektir.

Yukarıda belirtilen bulgulardan herhangi birine rastlanılması durumunda, kuyruk rotor hatve değiştirme şaft asamblesi değiştirilecektir. Acil Uçuşa Elverişlilik Direktifi aynı zamanda, kuyruk rotor hatve değiştirme şaftının helikoptere takılması sonrasında ilk 10 saatte ve sonrasında da 10 saati geçmeyen aralıklarda boroskopla muayenesini öngörmektedir. Yapılan muayene esnasında, teflon conta veya tutucu halkanın olmadığı, conta üzerinde kopma, aşınma veya ısı hasarı tespit edilmesi durumunda veya tutucu halkada hiç boşluk olmaması durumunda, ilk uçuş öncesinde kuyruk rotor hatve değiştirme şaftının değiştirilmesi gerekmektedir.

FAA tarafından yayınlanan direktif ile tasarım organizasyonu olan üretici firmanın yayınladığı bülten arasındaki fark, ilk bakışta göze çarpmaktadır. FAA tarafından yayınlanan acil uçuşa elverişlilik direktifi, gresin muhafazasını sağlayan teflon conta ve tutucu halkanın 10 saatte bir boroskopla muayenesini gerektirirken, HUMS muayenesini öngörmemektedir. FAA, üretici firma bülteniyle olan farkın nedeninini açıklamamıştır.

Vertical Magazine‘den Elan Head’in Seer Aerospace verilerine dayanarak bildirdiğine göre, 10 Ocak 2017 günü, üretici firma tarafından yayınlanan Uyarı Servis Bülteni sonrasında önemli ölçüde azalan S-92 uçuşları, aşağıda sunulan tabloda da görüldüğü gibi, 48 saat içerisinde normal seviyesine dönmüştür. Seer Aerospace, helikopter odaklı bir veri analiz ve yazılım şirketidir ve ADS-B sistemleri vasıtasıyla helikopterlerin uçuşlarını takip etmek de faaliyet alanları arasındadır.

S-92 Helikopter Uçuş durumu

Çevirenin Notları: Türkiye tarafından da kullanılmakta olan S-92 helikopterleri, personel ve malzeme taşıma, arama-kurtarma, VIP maksatlı olarak kullanılan orta sınıf bir genel maksat helikopteridir. Üretici firma tarafından dünyanın en güvenli helikopteri olduğu iddia edilmektedir. Yazının orijinaline aşağıdaki linkten erişebilirsiniz.

http://aerossurance.com/helicopters/s92a-loss-tail-rotor-control/

Yazar: Ercan Caner Elektrik ve Elektronik Mühendisliğinin yanı sıra, uçak ve helikopter lisanslarına sahiptir. Yüksek lisans derecesini 2012 yılında Gazi Üniversitesi’nden Avrupa Birliği – Türkiye İlişkileri alanında alan Caner, halen Türkiye Hava Sahası Yönetimi alanında Haliç Üniversitesi’nde doktora tez çalışmalarını sürdürmektedir. Bir yazılım firmasında proje yöneticisi ve havacılık projeleri alan uzmanı olarak çalışan Caner, Asliye Ceza Mahkemelerinde ‘‘Havacılık Bilirkişiliği’’ alanında pilot ve bakım uzmanlığı görevini de yürütmektedir. İleri Mühendislik ve Tasarım alanında ‘‘Smart Mentor’’ ünvanı da olan Caner, yazı ve çevirilerini academia.edu ve sunsavunma.net sitelerinde paylaşmaktadır. Caner evli ve iki çocuk babasıdır. İngilizce bilen ve Fransızca okuyabilen Caner’in İnsansız Hava Araçları (2014) ve Taarruz Helikopterleri (2015) konulu makaleleri yayımlanmıştır. 40 yılı kapsayan TSK, Birleşmiş Milletler, NATO ve savunma sektör deneyimlerine sahiptir.