Mais um relatório final Aviação geral.

Em 31 de dezembro de 2020, um jato executivo Cessna 501 Citation I/SP, matrícula N75TL, sofreu uma falha não contida no motor esquerdo durante operações em Opa-locka, Flórida. Apesar da gravidade do evento, não houve feridos.

A investigação concluiu que a falha teve origem em uma trinca por fadiga de baixo ciclo (Low Cycle Fatigue – LCF) no impulsor do compressor de alta pressão (High Pressure Compressor – HPC).

O que aconteceu?

O impulsor do compressor de alta pressão do motor esquerdo desenvolveu uma trinca que se originou em um sulco de usinagem localizado na face traseira do componente.

Esse sulco foi criado durante o processo de fabricação da peça.

Com o passar dos ciclos de operação do motor, a trinca evoluiu progressivamente até atingir o ponto de ruptura por sobrecarga, resultando na fragmentação não contida do impulsor do compressor.

Os fragmentos gerados causaram danos secundários em toda a seção quente e no caminho dos gases do motor.

Uma falha não contida é considerada um dos eventos mais críticos na aviação, pois partes do motor podem atravessar a carenagem e atingir sistemas vitais da aeronave, como comandos de voo, sistemas hidráulicos, linhas de combustível ou até a cabine.

Histórico de inspeções

Em maio de 2003, a fabricante do motor, Pratt & Whitney Canada, publicou um boletim de serviço recomendando uma inspeção única por boroscópio na face traseira do impulsor do compressor.

O objetivo era identificar a presença dos sulcos de usinagem associados ao problema.

Posteriormente, a recomendação tornou-se obrigatória por meio de Diretrizes de Aeronavegabilidade emitidas pela autoridade canadense e pela Federal Aviation Administration.

O motor envolvido no incidente foi inspecionado em maio de 2004, seguindo os procedimentos vigentes à época, sem que qualquer anomalia fosse identificada.

Após o acidente, análises laboratoriais demonstraram que os sulcos presentes no impulsor atenderiam aos critérios de aceitação existentes naquele período.

Além disso, os investigadores concluíram que era improvável que tais marcas fossem visíveis utilizando a tecnologia de boroscopia disponível em 2004.

O que a análise metalúrgica revelou?

A contagem das estrias de fadiga permitiu estimar a evolução da trinca ao longo da vida operacional do motor.

Os investigadores determinaram que:

• Uma trinca de aproximadamente 0,8 mm (1/32 de polegada) teria surgido por volta de 1.970 ciclos de motor;
• O motor acumulava 6.803 ciclos desde novo quando a inspeção por boroscópio foi realizada;
• A trinca já existia no momento da inspeção;
• Métodos mais avançados, como a inspeção por líquido penetrante fluorescente, seriam capazes de detectar o defeito.

Causa provável

A investigação concluiu que a causa provável do evento foi:

A falha não contida do motor esquerdo causada por uma trinca por fadiga de baixo ciclo originada em um sulco de usinagem introduzido durante o processo de fabricação do impulsor do compressor de alta pressão.

Como fator contribuinte, os investigadores destacaram que os critérios de inspeção do boletim de serviço vigente em 2004 eram insuficientes para detectar a presença dos sulcos de usinagem.

Lições de segurança

Este evento reforça alguns princípios fundamentais da segurança operacional:

• Defeitos de fabricação podem permanecer latentes por milhares de ciclos antes de se manifestarem;
• A eficácia de uma inspeção depende tanto do método utilizado quanto dos critérios de aceitação adotados;
• Boletins de serviço e diretrizes de aeronavegabilidade precisam evoluir continuamente com os avanços tecnológicos;
• A análise de dados de campo é essencial para aprimorar programas de manutenção preditiva;
• Tecnologias modernas de inspeção não destrutiva podem identificar falhas antes que atinjam um estágio crítico.

Na aviação, nem sempre uma inspeção em conformidade com os procedimentos vigentes garante a detecção de todas as ameaças.

À medida que o conhecimento técnico evolui, também devem evoluir os métodos de inspeção, os limites de aceitabilidade e a cultura de aprendizado contínuo.

A segurança de voo é construída sobre a capacidade da indústria de reconhecer falhas ocultas antes que elas se transformem em acidentes.

Reflexão Final

Este incidente é um exemplo clássico de como uma pequena imperfeição criada durante a fabricação de um componente pode permanecer invisível por anos, até que os efeitos acumulados da fadiga provoquem uma falha catastrófica.

Na segurança da aviação, a prevenção depende não apenas da qualidade dos projetos e da manutenção, mas também da capacidade de aprimorar continuamente os métodos de inspeção e detecção de falhas.

Quem trabalha com segurança operacional sabe que o acidente raramente começa no dia em que acontece. Muitas vezes, ele começa anos antes, escondido em um detalhe aparentemente insignificante.

Marcuss Silva Reis
Piloto Comercial, Perito em Aviação, Economista e Professor de Ciências Aeronáuticas
Fundador do Instituto do Ar,piloto da aviação geral