Quando si esamina attentamente il numero di segnalazioni di incidenti che ho ricevuto nel corso degli anni, alcune cose risaltano. Uno è che ci sono molti guasti al motore che portano alla definizione di incidente da parte dell'NTSB. Un altro è che le indagini post-incidente spesso non riescono a identificare un motivo per il fallimento; il motore funziona bene quando testato in seguito. E dobbiamo ricordare che molti guasti al motore non vengono segnalati quando non ci sono danni sostanziali o lesioni gravi.
In altre parole, le ragioni di molti guasti al motore possono essere difficili da definire, e ce ne sono molte di più rispetto al database NTSB: i piloti spesso risolvono il problema mentre sono in volo o tornano a terra senza danni o lesioni.
La mancanza di un motivo per un guasto al motore può essere irritante. Una causa ovvia è la cattiva gestione del carburante; c'è carburante a bordo ma non arriva al motore per qualche motivo, di solito un errore del pilota. Ma cosa succede se il fallimento ha poco a che fare con il pilota e più a che fare con qualcosa che non lascia prove? Qualcosa come il ghiaccio del carburatore?
Certo, il fenomeno riguarda solo i motori a carburatore; quelli con motori a iniezione di carburante sono immuni, ma rimangono suscettibili ad altri problemi di formazione di ghiaccio legati all'induzione. Quindi un modo relativamente semplice per evitare il ghiaccio di carb è quello di pilotare motori a iniezione di carburante.
Indipendentemente da ciò, sono stato a lungo convinto che molti guasti al motore segnalati abbiano il ghiaccio del carburatore come causa principale, la cui evidenza si scioglie prima che possa essere verificata. Sebbene esista la strumentazione per avvisare almeno i piloti del fenomeno, è raro avere dati sul campo che identifichino il ghiaccio del carburatore come colpevole, almeno come causa di un incidente. Ecco un esempio di incidente, tuttavia, in cui carb ice è stato definitivamente identificato come evento scatenante.
Indice
Sfondo
L'11 novembre 2020, alle 1144 ora del Pacifico, un Cessna 177B Cardinal del 1973 è stato sostanzialmente danneggiato quando è andato in stallo ed è andato in testacoda mentre i suoi piloti tentavano un atterraggio di emergenza a motore spento al Whidbey Air Park (W10), a Langley, nello stato di Washington. Il pilota privato (maschio, 78) e istruttore di volo (maschio, 25) sono rimasti feriti a morte. Le condizioni visive hanno prevalso.
L'aereo è partito verso le 1110 ed è salito a 6500 piedi MSL, dove ha navigato per circa 16 minuti prima che la velocità al suolo diminuisse e iniziasse la discesa. L'istruttore di volo ha riferito all'ATC che stavano dichiarando un'emergenza relativa al motore e il codice del transponder dell'aereo è cambiato in 7700. Ha aggiunto che l'aereo "non era in grado di mantenere l'altitudine".
Dopo qualche iniziale indecisione su un campo di deviazione, l'aereo volò verso W10. L'ultima comunicazione dall'aereo è stata l'istruttore di volo che ha segnalato l'aeroporto in vista mentre la sua rotta virava verso di esso. L'ultimo punto radar era sopra la pista a un'altitudine di circa 300 piedi.
Indagine
L'aereo si fermò a muso basso, alla base di un albero. Entrambe le ali sono rimaste attaccate alla fusoliera, con una rientranza a forma di albero lungo la parte superiore dell'ala destra. Entrambi i serbatoi di carburante sono stati violati. L'impennaggio è rimasto intatto ma ha mostrato danni da impatto.
Un testimone ha osservato l'aereo dell'incidente all'altezza del modello passando da ovest a est. Sembrava che l'aereo stesse "decollando", che l'elica non stesse girando e che non ci fossero rumori udibili del motore. Quando l'aereo ha sorvolato la pista, l'ala sinistra è caduta e l'aereo è scomparso dietro gli alberi e gli hangar, colpendo il terreno.
La continuità del controllo di volo è stata stabilita in tutta la cellula. La vaschetta del filtro del carburante mostrava alcuni piccoli detriti. Il resto del sistema di alimentazione e dei suoi componenti era privo di detriti o blocchi. Entrambi i sistemi di aspirazione e scarico del motore hanno subito danni da schiacciamento, coerenti con l'impatto.
Non c'erano indicazioni visive di guasti catastrofici al motore. Il motore è rimasto attaccato al firewall. A parte le candele gravemente usurate, il motore non presentava anomalie che impedissero il normale funzionamento: l'albero motore veniva ruotato utilizzando uno strumento manuale, con compressione rilevata su tutti i cilindri. Il doppio magnete a trasmissione singola faceva scintillare tutti e otto i cavi di accensione. Sebbene il carburatore fosse danneggiato da un urto, non mostrava alcun segno di guasto, era privo di detriti e rimaneva fissato al braccio dell'acceleratore, che si muoveva liberamente da un arresto all'altro.
Il sistema di monitoraggio del motore dell'aereo ha registrato dati che mostrano la temperatura del carburatore in costante diminuzione da 31 gradi F durante il volo dell'incidente. Quando ha raggiunto i 17 gradi, si è verificata una brusca diminuzione del flusso di carburante e una corrispondente riduzione delle temperature dei gas di scarico. Per il resto del volo, le temperature dello scarico e della testata diminuirono lentamente mentre la temperatura del carburatore aumentava lentamente.
La stazione meteorologica più vicina, a circa nove miglia nautiche a sud-est del luogo dell'incidente, ha riportato una temperatura di sei gradi C con un punto di rugiada di due gradi C. La tabella del ghiaccio del carburatore della FAA indica che questa differenza di temperatura/punto di rugiada è coerente con una grave formazione di ghiaccio a potenza di crociera.
Causa probabile
L'NTSB ha stabilito che le probabili cause di questo incidente includessero: “L'incapacità dell'istruttore di volo di mantenere la velocità relativa, che ha provocato uno stallo aerodinamico e la conseguente perdita di controllo durante il tentativo di effettuare un atterraggio di emergenza. A contribuire all'incidente è stata la totale perdita di potenza del motore a causa del congelamento del carburatore".
I dati di tracciamento mostrano l'aereo che si allontana momentaneamente da W10 prima di tornare indietro verso di esso, continuando a scendere. Senza quella leggera deviazione, avrebbero potuto arrivare sopra l'aeroporto con abbastanza energia per creare una pista.
When ATC asked if carburetor heat had been applied, the flight instructor replied “affirmative.” We don’t know when it was applied, or if it was fully applied, though, but it’s likely it was one of the first responses to the power loss. It might have been too late by then.
Molti piloti sono stati addestrati sul fatto che il calore del carburatore è necessario solo con impostazioni di potenza ridotte, ed è diventato rituale applicarlo quando la potenza è stata ridotta per l'atterraggio. Nel frattempo, alcune combinazioni di cellula/motore sono più suscettibili di altre.
Non conosciamo l'impostazione della potenza utilizzata per il motore normalmente aspirato durante il volo dell'incidente, ma l'aereo era dotato di sensori e strumentazione che i piloti avrebbero potuto utilizzare per identificare che erano a maggior rischio di congelamento del carburatore di quanto presumessero.
Prevenire il ghiaccio del carburatore
- Il calore dei carboidrati può sciogliere il ghiaccio se l'accumulo non è eccessivo. Usarlo come misura preventiva è l'opzione migliore.
- Se è presente del ghiaccio, applicare parzialmente il calore o lasciare il calore acceso per un tempo insufficiente potrebbe aggravare la situazione.
- È più probabile che si formi il ghiaccio di carboidrati negli intervalli di temperatura e umidità rappresentati nella tabella sopra, ma è possibile in altre condizioni.
- Se si sospettano condizioni di congelamento del carburatore e si prevede il funzionamento a farfalla chiusa, riscaldare completamente il carburatore prima di chiudere l'acceleratore e lasciarlo acceso durante il funzionamento a farfalla chiusa.
- Il calore del carburatore riduce la potenza del motore perché l'aria riscaldata è meno densa dell'aria esterna, arricchendo la miscela.
- Se si è formato del ghiaccio, il calore completo del carb ridurrà ulteriormente la potenza e potrebbe causare una rugosità prolungata del motore. Il calore del carb deve rimanere nella posizione completamente calda fino al ritorno della normale potenza.
Profilo del velivolo: 1973 Cessna 177B Cardinal
Motore OEM: Lycoming O-360-A1F6
Peso a vuoto: 1643 libbre.
Peso lordo massimo al decollo: 2500 libbre.
Velocità di crociera tipica: 123 KTAS
Capacità carburante standard: 50 gal.
Soffitto di servizio: 14.600 piedi
Portata: 490 Nm
V S0 : 46 KCAS
