Análise dos Acidentes da Família Super Puma da Frota Offshore do

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Análise dos Acidentes da Família Super Puma da Frota Offshore do
Análise dos Acidentes da Família Super Puma
da Frota Offshore do Mar do Norte
João Otávio Falcão Arantes Filho – Engenheiro de Ensaio Experimental de Asas Rotativas
Instituto de Pesquisas e Ensaios em Voo
Palavras Chave: Acidente, Offshore, Segurança, Super Puma.
BIOGRAFIA
INTRODUÇÃO
João Otávio Falcão Arantes Filho, graduado em Engenharia
Aeronáutica pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica
(2009), é 1º Tenente do Quadro de Engenheiros da Força
Aérea Brasileira. Atualmente é Chefe da Subdivisão de
Instrução Terrestre - Asas Rotativas, da Divisão de
Formação em Ensaios em Voo, do Instituto de Pesquisas e
Ensaios em Voo. Tem experiência na área Ensaios em Voo
de Aeronaves de Asas Rotativas, sendo o engenheiro de
ensaios responsável pelo Programa H-XBR.
Em 10 de maio de 2012, a aeronave EC 225 LP Super Puma
(G-REDW), Fig. 1, pertencente a Bond Aviation Group,
decolou com dois tripulantes e 12 passageiros do aeroporto
internacional de Aberdeen, Escócia, em direção à plataforma
Maersk Resilient, no Mar do Norte, a 150 NM a leste do ponto
de partida. Após 34 NM desde a decolagem, em voo de
cruzeiro a 3.000 ft de altitude, a tripulação observou a
indicação de baixa pressão de óleo no sistema de lubrificação,
principal e sistema reserva (ou standby), da caixa de
transmissão principal (main gear box, MGB). O sistema de
lubrificação de emergência, ao ser acionado, apresentou
indicação de falha, culminando na amerrisagem controlada da
aeronave, 20 NM a leste de Aberdeen. Tripulantes e
passageiros foram posteriormente resgatados, dois destes
apenas com leves lesões.
RESUMO
O presente trabalho objetiva apresentar e discutir os
acidentes recentes, maio e outubro de 2012, de aeronaves
da família Super Puma, da empresa Eurocopter (grupo
European Aeronautic Defence and Space, EADS),
pertencentes à frota offshore, no Mar do norte.
O estudo de caso primeiramente descreve, por meio de
pesquisa documental dos manuais técnicos da aeronave e
relatos das tripulações envolvidas, as falhas e as indicações
apresentadas pelo EC 225, identificando os componentes e
sistemas na arquitetura da aeronave, e as subsequentes
ações de ambas as tripulações que culminaram na
amerrisagem das aeronaves. Em seguida, as causas do
funcionamento incorreto do sistema são discutidas,
utilizando-se os relatórios provenientes das autoridades
aeronáuticas envolvidas nas investigações, Air Accidents
Investigation Branch (AAIB), do Reino Unido, e European
Aviation Safety Agency (EASA), emitidos desde os
acidentes até maio de 2013. Utilizando-se a mesma
documentação, são relatadas ainda as diretivas e
recomendações de segurança definidas pelas autoridades,
bem como as correções e medidas, em curto e longo prazo,
adotadas pela detentora do projeto, por meio de seus
boletins de serviço, para mitigar novos eventos e autorizar
as aeronaves para operarem com segurança.
Por fim, por meio de pesquisa bibliográfica e documental,
são apresentadas as consequências do evento e das medidas
corretivas, desde o acontecido à junho de 2013, na frota
mundial da família Super Puma, incluindo as aeronaves que
voam no espaço aéreo brasileiro, sejam as militares,
pertencentes à família (EC 725), sejam as civis, as quais
operam prioritariamente no ramo de operação offshore.
Figura 1 - EC 225 LP Super Puma (G-REDW) antes do
resgate.
De maneira semelhante, em 22 de outubro de 2012, outra
aeronave EC 225 LP Super Puma (G-CHCN), Fig. 2,
pertencente à CHC Helicopter, partiu do aeroporto
internacional de Aberdeen ao poço de perfuração da West
Phoenix (226 NM ao norte do ponto de partida). À bordo, dois
tripulantes e 17 passageiros. Na fase de cruzeiro, a 3.000 ft de
altura, acenderam-se no painel de alarmes as luzes de indicação
de perda total de pressão de óleo do sistema de lubrificação da
transmissão principal e, seguindo os procedimentos de
emergência preconizados pelo fabricante da aeronave, foi
acionado o sistema de lubrificação de emergência que,
novamente, apresentou aviso de falha. Com sucesso, ocorreu a
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amerissagem da aeronave, sem vítimas ou qualquer lesão, a
32 NM ao sudoeste de Sumburgh, Escócia.
Diversos pontos em comum são verificados entre ambos os
acidentes: modelo de aeronave (EC 225 LP Super Puma);
emprego do meio aéreo (transporte offshore); região e
condições de operação (Mar do Norte, com baixas
temperaturas e alta taxa de precipitação); indicações de
falha (perda total de pressão de óleo da transmissão
principal seguida de falha do sistema de lubrificação de
emergência) e consequência final do acidente (amerrisagem
com sucesso). Como no meio aeronáutico as coincidências
são motivos de alerta, as autoridades aeronáuticas Air
Accidents Investigation Branch (AAIB), do Reino Unido, e
European Aviation Safety Agency (EASA), além da
detentora do projeto, Eurocopter (grupo European
Aeronautic Defence and Space, EADS) voltaram suas
atenções às investigações que se seguiram aos eventos. O
apontamento de diferentes causas raiz e as diretivas e
recomendações de segurança emitidas foram amplamente
divulgados nos meses seguintes, nos meios de
comunicação. Já os diversos operadores da aeronave,
inclusive os brasileiros, tiveram suas operações impactadas,
e a cada nova divulgação, o anseio quanto à solução final
para utilização do modelo sem restrições e impacto à
segurança.
configuração offshore, é capaz de transportar 19 passageiros,
além da tripulação.
A caixa de transmissão principal da aeronave EC 225 LP Super
Puma e seus demais componentes são lubrificados e resfriados
por meio de óleo pressurizado. Devido ao fato do sistema de
resfriamento do óleo ser por meio de um trocador de calor
externo e apresentar inerentes vulnerabilidades a vazamento
(comprimento das linhas de transporte de óleo e número de
juntas), o sistema de lubrificação é redundante. Este é
composto por: sistema principal, no qual o óleo passa pelo
trocador de calor e é suprido por uma bomba principal
mecânica, ligada à transmissão, e sistema standby, não
havendo o resfriamento do óleo e o qual é suprido por uma
bomba auxiliar também mecânica. Este sistema reserva entra
em funcionamento automaticamente no caso de falha da bomba
hidráulica principal ou indicação de queda de pressão de óleo
(pressão inferior a 3,7 bar).
O diagrama a seguir, presente no Manual de Voo da aeronave,
Brazilian Aircraft Flight Manual - EC 225 LP
(EUROCOPTER, 2009), permite compreender o sistema:
Figura 3 – Diagrama do Sistema de Lubrificação da MGB.
Figura 2 - EC 225 LP Super Puma (G-CHCN) durante
o resgate.
Nos tópicos seguintes será compreendido o funcionamento
do sistema de lubrificação da transmissão principal do
modelo EC 225 LP, a falha, as indicações apresentadas e os
procedimentos realizados por ambas as tripulações. Neste
trabalho, ainda, serão abordados os três principais atores
envolvidos no processo: as autoridades aeronáuticas,
descrevendo a evolução das investigações e recomendações
de segurança imediatamente geradas; a empresa fabricante,
soluções e medidas corretivas já apresentadas para
minimização dos impactos, em confiança e operacionais,
bem como as soluções corretivas finais e os operadores,
com todas as diversas consequências e restrições na
operação do modelo.
Quando ambos os sistemas falham, caso em que ocorre perda
total de pressão do sistema de lubrificação da caixa de
transmissão principal, um sistema de emergência (EMLUB),
acionado eletricamente pela tripulação, assegura a lubrificação.
Ao acionar este sistema, ocorre a pressurização das vias de
ejeção por meio de ar sangrado do motor esquerdo. Desta
forma, 11 litros de Hydrosafe 620, resistente a fogo e composto
por glicol e água, é aplicado nas zonas quentes da MGB. No
caso de falha no acionamento, a luz “MGB EMLUB” alerta a
tripulação da não efetividade do sistema.
SISTEMA DE LUBRIFICAÇÂO E
PROCEDIMENTOS DE EMERGÊNCIA
Compreendendo o seu funcionamento, é possível entender a
sequência de eventos e luzes indicativas que alertaram a falha
do sistema de lubrificação da MGB, em ambos os acidentes
relatados. Este sequenciamento está de acordo com o Digital
Voice and Data Recorder (DVDR), Gravador Digital de Voz e
Dados, das aeronaves, inspecionado após o resgate das
aeronaves e os relatos descritos nos Boletins S5/2012 e
S6/2012 (AIR ACCIDENTS INVESTIGATION BRANCH,
2012).
Em ambos os acidentes, as indicações de falha estiveram
correlacionadas ao sistema de lubrificação da caixa de
transmissão principal. A aeronave EC 225 é uma aeronave
biturbina de configuração convencional (rotor principal e
rotor de cauda) e trem de pouso triciclo retrátil. Possui
monorotor pentapá e rotor de cauda quadripá. Apresenta
peso máximo de decolagem de 11 toneladas e, na
A primeira indicação e mais aparente à tripulação foi a luz
“CAUT” (Caution, Aviso), no painel de instrumentos em
frente aos pilotos e a luz “XMSN” (relativa à falha em um dos
componentes do sistema de transmissão), que se acendeu no
painel central de alarmes (Central Warning Panel, CWP). Uma
observação deve ser feita acerca da hierarquia das indicações,
típica da família Super Puma (composta também pela AS 332,
AS 532 e EC 725). No primeiro nível hierárquico, encontram-
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se as luzes “WARN” (Warning, Alerta) e “CAUT”, de
rápida detecção devido ao seu posicionamento, as quais
estão associadas a qualquer luz de alerta que se acenda,
vermelha ou âmbar, respectivamente. O segundo nível
refere-se às luzes presentes no CWP, as quais indicam o
sistema em que ocorreu a falha (e.g. “FUEL”, combustível,
“HYD”, sistema hidráulico, “ENG”, motor). O último nível
é a luz indicativa no painel de controle do referido sistema
em falha ou no Vehicle Management System (VMS,
Sistema de Gerenciamento do Veículo), Fig. 4, que clarifica
exatamente o motivo do acendimento dos alertas.
Todos os indicativos em ambos os eventos coincidem com os
sintomas descritos no Manual de Voo da Aeronave EC 225 LP
(EUROCOPTER, 2009), Capítulo 3 “Procedimentos de
Emergência”, para perda total de óleo da MGB ou falha de
ambas as bombas mecânicas. Conforme procedimento descrito,
o qual foi corretamente seguido por ambas as tripulações,
deve-se acionar o sistema de lubrificação de emergência (botão
“SHOT”, no painel superior da aeronave). Apenas como
informação, estes foram o primeiro e o segundo eventos em
que o sistema foi acionado, durante a vida útil de operação da
frota da família Super Puma. O fluido hidráulico asseguraria
voo num período máximo de 30 minutos, conforme preconiza a
norma JAR 29.927 Aditional Tests (Ensaios Adicionais):
“[…] (c) Lubrication system failure. For lubrication
systems required for proper operation of rotor drive
systems, the following apply:
(1) Category A. Unless such failures are extremely
remote, it must be shown by test that any failure which
results in loss of lubricant in any normal use
lubrication system will not prevent continued safe
operation, although not necessarily without damage,
at a torque and rotational speed prescribed by the
applicant for continued flight, for at least 30 minutes
after perception by the flight crew of the lubrication
system failure or loss of lubricant.” (JOINT
AVIATION AUTHORITIES, 1993, p. 109)
Neste período de tempo a tripulação, voando numa condição de
baixa potência, na velocidade recomendada de subida (Vy),
deveria buscar local que permitisse o pouso assim que possível.
Contudo, um novo indicativo de falha, cerca de 30 segundos
após o acionamento do sistema de emergência, a luz “MGB
EMLUB”, acendeu-se no painel superior, de forma que,
conforme novamente descrito no Manual de Voo da Aeronave
EC 225 (EUROCOPTER, 2009), dever-se-ia pousar
imediatamente.
Na sequência, ambas as tripulações seguiram os procedimentos
previstos para pouso sobre a água, estando as aeronaves com
os flutuadores de emergência instalados (conforme se pode
observar nas Fig. 1 e Fig. 2). Desde a primeira indicação,
relativa à pressão do óleo do sistema de lubrificação, ao
impacto na água, as tripulações tiveram, em média, 8 minutos.
INVESTIGAÇÕES DAS AUTORIDADES
AERONÁUTICAS
Figura 4 - Vehicle Management System (VMS)
Desta forma, nos eventos foi possível constatar as seguintes
indicações no VMS: “M.P” (main pressure, pressão
principal), indicando que a pressão de óleo era inferior a
3,7 bar; “MGB.T” (main gearbox oil temperature,
temperatura do óleo da caixa de transmissão principal),
indicando que a temperatura do óleo era superior a 128ºC,
devido ao fato de que o sistema reserva estava em
operação, e nele não há resfriamento do óleo, e “S/B.P”
(standby oil pump pressure, pressão de óleo do sistema
reserva), indicando baixa pressão do sistema reserva
(Pressão menor que 2,6 bar ou Pressão inferior a 1 bar).
Todos estes avisos eram consequências da verificação
subsequente realizada pela tripulação, o indicador de
pressão do óleo de lubrificação da MGB (“MGB OIL”, óleo
da MGB) indicava zero pressão, num curto período de
tempo. Consequentemente, no CWP acendeu-se a luz
“MGB.P” (main gear box oil pressure, pressão do óleo da
caixa de transmissão principal).
Em 10 de maio de 2012, a AAIB, assistida pelo Bureau
d’Enquetes et d’Analyses pour la Securitie de l’Aviation Civile
(BEA), a qual também representava o fabricante, e pelo
representante da UK Civil Aviation Authority (CAA), emitiu
primeiro parecer sobre o acidente da aeronave EC 225 LP, no
mês de maio.
O AAIB Special Bulletin S2/2012 (AAIB, 2012), na sequencia
complementado pelo AAIB Special Bulletin S3/2012 (AAIB,
2012), de 13 de julho de 2012, apresentava, além da descrição
dos eventos e falhas, conforme mostrado no tópico anterior, os
primeiros resultados da verificação da caixa de transmissão
principal e da análise dos dados gravados pela aeronave
acidentada.
A investigação encontrou trinca propagada 360º em torno do
pinhão cônico do eixo vertical da caixa de transmissão
principal (em verde, Fig. 4), nas vizinhanças da união de dois
componentes da peça. Por meio do processo de soldagem do
tipo feixe de elétrons, ou EBW, a roda dentada e o pinhão
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cônico são unidos, por restrições construtivas. Esta região
pode ser observada na Fig. 5. Uma vez que o pinhão de
ambas as bombas mecânicas do sistema de lubrificação está
conectado à parte inferior da roda dentada do pinhão cônico
do eixo vertical, esta falha causou o desengajamento das
bombas de óleo da MGB. Por conseguinte, cessou-se a
lubrificação desta, contudo encontraram-se na transmissão
falhada 14 litros de fluido, predominantemente óleo, com
vestígios de glicol.
Figura 4 – Componentes da Transmissão Principal do
EC 225.
acidente, especificamente dois últimos voos, um aumento do
nível vibratório. Gerou-se um alerta no sistema e, no dia
anterior, o operador seguiu os procedimentos de manutenção
prescritos pelo fabricante da aeronave (detecção de limalha na
MGB), sem encontrar indícios para não permitir a operação
continuada.
Como ação da EASA, em 18 de maio de 2012, foi publicado
parecer sobre as investigações preliminares e emitida a
primeira Diretriz de Aeronavegabilidade, Airworthiness
Directive, AD nº 2012-0087 (EUROPEAN AVIATION
SAFETY AGENCY, 2012). Os requisitos estabelecidos pela
Agência subdividiam a família Super Puma em dois grupos:
com e sem HUMS. Para o primeiro, ficou estabelecido
intervalo de, no máximo, 3 horas para realizar download de
dados e verificação das tendências dos indicadores MOD-45 e
MOD-70. O relatório emitido pelo sistema também deveria ser
enviado ao fabricante. Para o outro grupo, limitou-se o voo
sobre água apenas em condições VFR (visual flight rules,
regras de voo visual) diurnas, colocação de um placar desta
informação em posição visível à tripulação e uma cópia da
referida AD nos manuais de voo da aeronave.
Durante um curto intervalo de tempo, a EASA emitiu diretrizes
intermediárias AD nº 2012-0107 (EASA, 2012) e AD nº 20120104 (EASA, 2012), alterando os tempos de inspeção e
abrangendo a aplicabilidade dos requisitos a outros números de
série. Em 29 de junho de 2012, a agência européia emitiu nova
Diretriz de Aeronavegabilidade AD nº 2012-0115 (EASA,
2012), contendo requisitos aplicáveis para helicópteros com
pinhão cônico do eixo vertical de determinados números de
série e estabelecia os intervalos que os indicadores MOD-45 e
MOD-70 deveriam ser monitorados. Qualquer aumento da
tendência dos indicadores ou comportamento inesperado
deveria ser imediatamente reportado para Eurocopter.
Para helicópteros equipados com HUMS e operados sobre água
em condições instrumento, ou noturnas, mesmo que combinada
com outras condições de operação, os seguintes intervalos
deveriam ser respeitados, de acordo com o modelo:
Tabela 1 – Intervalos de Inspeção da AD nº 2012-0115E.
Figura 5 – Pinhão Cônico, em Detalhe.
Ambas as aeronaves acidentadas estavam equipadas, para
gravação das informações de voo, de DVDR e HUMS
(Health and Usage Monitoring System), comercialmente,
para família Super Puma, conhecido por M’ARMS
(Modular Airborne Recorder Monitoring System) ou
EuroArms. Os HUMS nasceram na atividade offshore,
sendo um dos tipos de sistemas de monitoramento de
condição - HMS que também consideram parâmetros de
emprego dos helicópteros. Alinhados à filosofia da
manutenção preditiva, suas ações propõem garantir a
aeronavegabilidade
continuada
e
reduzir
custos
operacionais pelo diagnóstico antecipado e prognóstico de
falhas, principalmente por meio de sensores de vibração,
cujos dados são tratados por algoritmos dedicados a
funções cada vez mais expandidas e integradas a outros
subsistemas (DE ANDRADE; GONZALES, 2010).
Especificamente no EC 225 LP, existe um acelerômetro
que monitora e grava a evolução temporal dos parâmetros
de vibração do pinhão cônico do eixo vertical e do eixo das
bombas de óleo do sistema de lubrificação da caixa de
transmissão principal, cujos indicadores são denominados
MOD-45 e MOD-70, respectivamente. Estes sensores
indicaram, nas seis últimas horas de voo anteriores ao
MODELO DA
AERONAVE
AS 332 C, AS 332 C1,
AS 332 L, AS 332 L1
AS 332 L2
EC 225 LP
INTERVALO MÁXIMO DE
DOWNLOAD
7 horas de voo
5 horas de voo
4 horas de voo
Para helicópteros não equipados com o sistema de
monitoramento, mantiveram-se aplicáveis as determinações
anteriormente estabelecidas pela AD nº 2012-0087 (EASA,
2012).
Ainda, antes do segundo acidente, em 17 de 0utubro de 2012, a
autoridade britânica emitiu o AAIB Special Bulletin S5/2012
(AAIB, 2012), no qual apresentou novos resultados obtidos nas
investigações. Analisando detalhadamente o fluído encontrado
na transmissão falhada, pôde-se constatar que desde o
momento de acionamento do sistema de lubrificação de
emergência até a amerrisagem o sistema funcionou
apropriadamente no resfriamento da MBG, contudo, ocorrendo
um falso alarme de falha. Analisando este falsa indicação,
constatou-se que as tolerâncias dos sensores de pressão do
sistema de sangria (componente do sistema de lubrificação de
emergência) podem gerar o acendimento da luz “MGB
EMLUB”, mesmo com todos os subsistemas funcionando
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dentro das tolerâncias e especificações de projeto. Desta
forma, a seguinte, e primeira, Recomendação de Segurança
da AAIB (Safety Recommendation 2012-034) foi emitida:
“It is recommended that the European Aviation
Safety Agency requires Eurocopter to review the
design of the main gearbox emergency lubrication
system on the EC225 LP Super Puma to ensure
that the system will provide the crew with an
accurate indication of its status when
activated.”(AAIB, 2012)
Após o segundo acidente, em 24 de outubro de 2012, e as
investigações preliminares que o sucederam, a AAIB,
novamente assessorada pelo BEA (representando a EASA e
a detentora do projeto, Eurocopter), emitiu o AAIB Special
Bulletin S6/2012 (AAIB, 2012). Juntamente com a
descrição do acidente, pontos semelhantes entre o primeiro
e o segundo acidentes são relatados no documento.
Mais uma vez foi encontrada trinca de 360º em torno do
pinhão cônico do eixo vertical da caixa de transmissão
principal, nas proximidades de um ponto de soldagem.
Desta forma, resultando novamente na desconexão do eixo
de ambas as bombas de óleo de lubrificação da transmissão
principal. Além deste ponto comum, nas horas de voo
anteriores ao evento, os indicadores MOD-45 e MOD-70
apresentaram avisos de extrapolação dos limiares mínimos
e máximos para os parâmetros de vibração.
O relatório também cita as investigações que prosseguem
do acidente anterior e as restrições de operação e requisitos
estabelecidos pelas Diretrizes de Aeronavegabilidade
estabelecidos pela EASA e vigentes desde o último evento.
Contudo ressalta um dos pontos discordantes em relação ao
primeiro acidente: O part number (332A32-5101-00) e o
número de série (M122) do eixo vertical presente no
helicóptero G-CHCN não se encontra no grupo de controle
estabelecido na Tabela 1 (conforme definido pela AD).
Este ponto discordante também fez a EASA emitir a AD
2012-0225 (EASA, 2012), em 24 de outubro de 2012. Nela,
houve a extensão da aplicabilidade da diretriz a todos os
eixos verticais, independentemente do número de série,
reduzindo o intervalo de download dos dados do HUMS
para qualquer tipo de operação sobre água. Ainda, para
helicópteros não equipados com o sistema de
monitoramento, o documento proibiu o voo sobre água.
O relatório AAIB Special Bulletin S7/2012 (AAIB, 2012),
de 29 de novembro de 2012, além de rememorar os eventos
de ambos os acidentes, traz as informações sobre o material
utilizado na fabricação da parte da transmissão na qual a
falha ocorreu, bem como dados sobre o tratamento
superficial das ligas que a compõe. Apresenta também mais
um ponto não correlato entre ambos os acidentes. Enquanto
o pinhão cônico do eixo vertical da aeronave G-REDW
(número de série M385), fabricado em março de 2011,
operou durante 167 horas de voo, equivalente a
aproximadamente 20 milhões de ciclos, o da aeronave GCHCN (número de série M122), fabricado em março de
2008, operou, desde a fabricação, durante 3.845 horas de
voo, ou, aproximadamente, 553 milhões de ciclos. As
diferenças quanto a propagação da trinca não se resumem à
apenas a quantidade de ciclos. Os pontos onde a trinca se
iniciou e propagou-se foram diferentes.
No primeiro acidente, o primeiro ponto de propagação se
iniciou em uma fenda de corrosão de 0,06 mm de
profundidade, localizado em furo utilizado para inspeção e
manutenção, de 4 mm de diâmetro, em uma região rebaixada
no interior da peça. Em seguida se propagou ao longo da
superfície previamente soldada. No segundo acidente, a trinca
se iniciou em uma área de corrosão na superfície interna do
eixo, a aproximadamente 47°, ao longo da circunferência, de
distância do furo de Ø 4 mm. A partir deste ponto, se propagou
em ambas as direções em torno da circunferência.
Além disso, não
foram verificadas
marcas
de
superaquecimento, podendo-se inferir novamente que o fluido
do sistema de emergência funcionou adequadamente. Apesar
de pontos de propagação distintos, as características, as
superfícies e as marcas de praia apresentaram semelhanças em
ambas as ocasiões.
O relatório confirma, mais uma vez, que as causas raiz de
ambos os acidentes ainda não foram encontradas e que há a
possibilidade de serem distintas entre si. Estabelece os novos
rumos da investigação: testes do material que compõe a
transmissão, verificações de fadiga e cargas submetidas à
transmissão em voo, dentro do envelope aprovado do
helicóptero, e testes completos do sistema de lubrificação de
emergência.
Quase que simultaneamente, de posse da informação sobre a
diferença entre os pontos de início da trinca, a qual foi
responsável por novas hipóteses de causa raiz, em 21 de
novembro de 2012, a EASA emitiu uma nova diretriz, a AD nº
2012-0250 (EASA, 2012). As evoluções das investigações
foram determinantes na emissão deste novo documento. Estas
novas recomendações afetaram os procedimentos de
emergência do Manual de Voo da aeronave, melhorias e
redefinições no intervalo de download dos dados do HUMS, ou
alternativamente, um procedimento de inspeção não destrutiva,
e redução da potência máxima contínua (Maximum Continuous
Power, MCP), em voo nivelado e em determinadas condições
de operação. Todas estas determinações serão melhores
descritas no tópico seguinte.
Além disso, a autoridade aeronáutica européia reconsiderou a
limitação acerca do voo sobre água, estabelecendo novas
recomendações, as quais serão tratadas na descrição das
medidas tomadas pela empresa.
Estas mesmas recomendações levaram a autoridade de Aviação
Civil do Reino Unido, em 22 de novembro, a publicar a
Diretriz de Segurança 005 (Safety Directive, SD, 2012/005).
Esta foi a última das três diretrizes emitidas pela autoridade
neste intervalo de tempo de investigação, que estiveram
sempre ligadas às diretrizes emitidas pela EASA. Neste
documento a autoridade proíbe os operadores de aeronaves
registradas ou que operam no espaço aéreo regulamentado de
conduzirem operações de transporte em ambiente hostil,
utilizando aeronaves AS 332 ou EC 225, que forem afetadas
pela AD nº 2012-0250 (EASA, 2012). Conceitualmente,
segundo a JAR-OPS Part 3 (JAA, 2007) e o Anexo I do
Commission Regulation (EU) nº 965/2012, ambiente hostil
significa:
“(a) um ambiente no qual:
(i) um pouso forçado em segurança não pode ser
realizado porque a superfície é insuficiente;
(ii) os ocupantes do helicóptero não podem ser
adequadamente protegidos contra os elementos;
(iii) resposta/capacidade de resgate não seja
fornecido de acordo com a antecipada necessária, ou
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(iv) há um risco inaceitável de pôr em perigo
pessoas ou bens no solo;
(b) em qualquer caso, as seguintes áreas:
(i) para as operações sobre a água, as áreas de
mar aberto ao norte de 45N e sul de 45S
designados pela autoridade do Estado em causa; "
(COMISSÃO EUROPÉIA, 2012, p. 9)
No ultimo documento emitido pela agência do Reino
Unido, o AAIB Special Bulletin S2/2013 (AAIB, 2013), de
18 de março de 2013, dentre as evoluções das investigações
elucida-se a causa da indicação de falha do sistema de
lubrificação de emergência. Uma vez que este é monitorado
e comandado por um circuito impresso dedicado (Printed
Circuit Board, PCB), pela lógica do circuito, a luz “MGB
EMLUB” acenderá se detectada baixa pressão nos
interruptores de pressão, um em cada linha de HydroSafe
620 e o outro na linha de sangria de ar. Também irá
iluminar-se se houver um sinal errôneo detectado pelo PCB
(espúrio ou de alta pressão). Fisicamente esta lógica é
implementada por um comutador, ligado aos interruptores
de pressão. Um erro de especificação ao fabricante deste
comutador, resultou que todos os EC 225 LPs, com a
modificação MOD 0752520 implementada (conforme Fig.
6 e Fig. 7), teriam a luz “MGB EMLUB” ativa, sempre, 30
segundos após o acionamento do sistema.
MEDIDAS TOMADAS PELA DETENTORA
DO PROJETO
As evoluções das investigações foram frutos de um esforço
conjunto, não só das diferentes autoridades aeronáuticas
envolvidas, mas também da atuação do fabricante, a
Eurocopter, empresa do grupo EADS, como já descrito.
Desta forma, cada Boletim ou Diretriz de Aeronavegabilidade
emitido pelas agências estava associado às Safety Information
Notices (SIN) ou, efetivamente, às modificações dos
procedimentos manutenção, ou projeto, por meio dos EASB,
publicados pela empresa.
Diretamente associado a Diretriz de Aeronavegabilidade AD nº
2012-0107E (EASA, 2012), em 26 de junho de 2012, e em
resposta às primeiras investigações relativas ao primeiro
acidente, a empresa publicou o EASB TFS 712
(EUROCOPTER, 2012). Anteriormente a este, a SIN nº 2450S-00 (EUROCOPTER, 2012) reafirmou aos operadores que a
perda da lubrificação da caixa de transmissão principal,
ocorrida na aeronave da Bond, não ocorreu simultaneamente
com perda de potência, assegurando que os procedimentos de
emergência definidos no Manual de Voo da Aeronave EC 225
(EUROCOPTER, 2009) ainda possibilitavam o voo com
segurança.
Estabelecendo limitações da caixa de transmissão principal e o
monitoramento do pinhão cônico, o documento estabelecia as
novas condições permissíveis para o voo offshore. Neste ponto
das investigações, a suposição e aplicabilidade das restrições
focavam-se apenas em determinados números de série. Os
intervalos de inspeção e outras ações a serem tomadas pelo
operador e definidas neste documento já foram descritos na
Tabela 1 e nas informações relativas da AD nº 2012-0115E
(EASA, 2012).
Figura 6 – Comutador Antes da MOD 0752520.
Este mesmo Boletim recebeu sua primeira revisão em 24 de
outubro de 2012, logo após o segundo evento. Nesta mesma
data foi emitida a AD nº 2012-0225E (EASA, 2012). Assim
como o documento da EASA, o fabricante da família Super
Puma não mais correlaciona os acidentes ao número de série
dos componentes. Além disso, nesta revisão, a empresa
diminui o intervalo de verificação dos dados do sistema de
monitoramento de vibração e proíbe os voos sobre água para
aeronaves com o sistema M’ARMS inoperante (ou
inexistente).
Por fim, e simultaneamente à AD nº 2012-0250E (EASA,
2012), a Eurocopter emitiu a última revisão do documento.
Nele reforça-se o esforço da empresa, “com todos os meios
disponíveis”, para identificar as causas raiz da falha da caixa de
transmissão principal. Ainda, conforme já comentado, ressaltase a descoberta de um ponto, diferente do primeiro acidente, de
início da trinca.
Figura 7 – Comutador Após a MOD 0752520.
Esta informação sobre a falha de indicação apresentada em
ambos os acidentes levou a publicação, por parte da EASA,
da Diretriz de Aeronavegabilidades AD nº 2013-0037
(EASA, 2013), em 22 de fevereiro de 2013, estabelecendo a
mandatoriedade da modificação proposta pela Eurocopter
no Emergency Alert Service Bulletin (EASB) 05A032
(EUROCOPTER, 2013), visando corrigir a comutação
errônea.
Esta revisão foi a responsável por numerosas ações
mandatórias e pelas maiores limitações na operação do vetor
aéreo. Mesmo admitindo a confiabilidade dos 30 minutos de
voo após uma falha do sistema de lubrificação, conforme
estabelecido no Manual de Voo da família, por inexistência dos
ensaios de validação, a primeira destas ações, e mais
importante, foi a redefinição do procedimento de emergência
relativo a perda de pressão da MGB (MGB.P, adicionalmente a
SHOT, no botão EMLUB). Excluiu-se a informação quanto a
capacidade de manutenção do voo por até 30 minutos, desta
forma restando apenas o pouso imediato. Ainda, uma nova
emergência foi adicionada: falha do eixo vertical conectado às
- - - - - - - - - - Anais do 6º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2013) – Direitos Reservados - Página 882 de 1014 - - - - - - - - - -
duas bombas de lubrificação da MGB. Os indicativos desta
nova falha são semelhantes à falha total do sistema de
lubrificação, adicionalmente à luz “CHIP” (limalha), e com
o mesmo procedimento de emergência. Ainda, por esta
razão, dever-se-ia anexar novas páginas no Manual de Voo
da Aeronave EC 225 (EUROCOPTER, 2009),
Procedimentos de Emergência.
Outra ação: para os helicópteros EC225/EC725 operando
em regiões cujo pouso em emergência não possa ser
realizado em terra firme, em 10 minutos de voo e na
velocidade recomendada de subida (Vy), mandatoriamente
se define uma redução em 15% de torque da MCP, em voo
nivelado. Esta ação visava diminuir o tempo de propagação
da trinca e levava a colocação de aviso quanto à limitação
de potência, em local visível à tripulação. Ainda em relação
a esta modificação do limite de potência, deve-se ressaltar
que as aeronaves apresentam, no VMS, a indicação digital
das condições do motor (incluindo torque) e uma gradação,
de 0 a 10, do curso permissível de comando coletivo antes
da extrapolação do primeiro limite normal (torque, N1,
TOT), conhecida como FLI (first limit indicator, indicador
de primeira limitação), ambos mostrados na Fig. 8. As
indicações alertam por meio de alteração de cor ou aviso
aural no caso de extrapolação de algum limite, todavia, com
esta redução, não mais poderiam ser utilizados como
referência pela tripulação.
Figura 8 – Indicações FLI e Torque, constantes no
VMS.
Mais ações foram impostas: download dos dados de
monitoramento a cada 3 horas de voo; redução para
0,20 g rms (root mean square) do limiar de alerta do
indicador MOD-45 e exclusão do limiar de atenção, e
proibição da operação em condições que não permitam
pouso em terra firme em caso de emergência, em 10
minutos de voo na Vy, para helicópteros AS 332 e AS 532
equipados ou não com M’ARMS, e EC 225 e 725 não
equipados. Esta mesma informação deveria estar presente
em placar de aviso na aeronave. A exceção a esta regra
seria a realização de ensaio não destrutivo (Eddy Current)
no componente, antes de cada voo, na área da solda. O
tempo máximo entre cada uma destas inspeções é de 10
horas, e neste intervalo o aviso pode ser retirado.
Em 22 de fevereiro de 2013, e depois revisada em 1º de
março de 2013, a empresa emitiu o EASB 05A032
(EUROCOPTER, 2013), relativa a AD nº 2013-0037E
(EASA, 2013), o qual descreve os procedimentos de teste
do circuito elétrico do sistema de lubrificação de
emergência, para assegurar seu funcionamento correto, e as
possíveis modificações de cablagem, caso contrário.
Quanto aos testes, foi verificado que o cartão de
manutenção relativo ao circuito elétrico do sistema
EMLUB não testava funcionalmente todas as áreas, de forma
que as falhas poderiam passar despercebidas.
Avanços nas pesquisas levaram a publicação da SIN nº 2581S-00 (EUROCOPTER, 2013) e do EASB TFS 748
(EUROCOPTER, 2013), em 27 de maio de 2013. O primeiro
documento informa sobre a descoberta de que, dentro do
envelope de operação do sistema EMLUB, pode ocorrer o não
funcionamento correto do mesmo, em determinadas condições
de temperatura, devido a progressiva redução da vazão de
glicol. O segundo estabelece, pela razão apresentada
anteriormente, a alteração dos seguintes procedimentos de
emergência: perda total de óleo ou falha de ambas as bombas
do sistema de lubrificação, falha da bomba principal e alarme
“XMSN”. Em todos os casos, após a ativação do sistema de
lubrificação de emergência deve-se pousar imediatamente.
Três dias antes da publicação do documento SIN nº 2581-S-00
(EUROCOPTER, 2013), a Eurocopter apresentou na SIN nº
2582-S-00 (EUROCOPTER, 2013) as causas raiz apontadas
pela investigação realizada, as medidas corretivas a serem
implementadas e os prazos para adequação da frota. Neste
mesmo documento informa-se que a solução em longo prazo e
definitiva será o reprojeto e substituição do eixo vertical do
pinhão cônico.
A combinação de três fatos foi apontada como causas raiz dos
acidentes, são elas: pontos de corrosão em determinadas
regiões do eixo; redução da resistência em fadiga devido à
tensão residual inerente ao processo de solda, e redução da
resistência em fadiga devido a tensão de hot spot. A tensão de
hot spot refere-se à tensão estrutural no ponto crítico da
estrutura, onde se espera que a falha por fadiga ocorra devido à
descontinuidade gerada pelo próprio processo de soldagem
(GOES, 2010).
Novas medidas de segurança e correções temporárias,
designadas pelo fabricante da família Super Puma, foram
geradas. Dentre elas está um novo procedimento de limpeza da
transmissão principal, para remover a lama gerada pelo
desgaste das ranhuras quando operando em ambiente úmido.
Esta ação visa reduzir, significativamente, a corrosão na
superfície da peça e, consequentemente, minimizar os
elementos iniciadores de trincas. Além deste, substituição de
uma das tubulações de óleo da transmissão principal para
prover limpeza permanente do eixo e melhorar a capacidade de
lubrificação.
Ainda, a outra medida corretiva é a introdução de um método
de inspeção não destrutiva baseada em ultrassom, como
alternativa ao método Eddy Current, proposto no EASB TFS
712 (EUROCOPTER, 2012). Esta alteração no método de
inspeção anteriormente proposto objetiva tornar o
procedimento mais ágil e rápido e com o mesmo fim, assegurar
a detecção de uma trinca, antes do voo. Tal ação de
manutenção deverá ocorrer a cada 8 a 10 horas. O treinamento
das equipes de manutenção é requerido e uma sonda específica
será fornecida pela empresa.
Às medidas anteriormente descritas, adiciona-se a que visa à
certificação da atualização do sistema de monitoramento
(HUMS). Duas principais alterações do sistema serão
propostas: a inserção de uma luz, visível à tripulação, e
adicional ao sistema de alerta visual da aeronave, para informar
em tempo real que os níveis vibratórios das zonas monitoradas
indicam a presença de uma trinca. Esta condição, antes não
detectada, passa a ser predita pela atualização do sistema. Com
a inserção deste novo alerta, novo procedimento de emergência
será adicionado e permitirá à aeronave o retorno e pouso
- - - - - - - - - - Anais do 6º Simpósio de Segurança de Voo (SSV 2013) – Direitos Reservados - Página 883 de 1014 - - - - - - - - - -
seguro, com tempo suficiente para tal. A Eurocopter
acredita que será possível permanecer em voo por cerca de
2 horas, após a indicação de falha.
Todas as medidas acima apontadas estão disponíveis desde
Junho de 2013, logo após a autorização da autoridade
certificadora européia.
A metodologia empregada pela Eurocopter na investigação
está sendo validada pelas Autoridades Aeronáuticas e
verificadas, independentemente, por especialistas da
empresa de consultoria Shainin Engineering. Ao mesmo
tempo, os mecanismos de propagação da trinca estão sendo
covalidados pelo Georgia Technology Research Institute
(GTRI). Desta forma, as medidas objetivam não só a
amenização das consequências dos dois eventos citados,
mas também o convencimento dos operadores, empresas
petrolíferas e de táxi aéreo que a aeronave é, enfim, segura.
A RESPOSTA DOS OPERADORES E AS
CONSEQUÊNCIAS DOS ACIDENTES
A primeira grande consequência dos acidentes acontecidos
em 2012 foi perceptível à EADS por meio dos resultados
macroeconômicos do primeiro trimestre de 2013,
divulgados na nota de imprensa da EADS acerca de seus
resultados no primeiro trimestre de 2013 (EADS, 2013). A
receita da subsidiária Eurocopter recuou em 13%, para
€1,038 bilhões em relação aos €1,199 bilhões do ano
anterior. Não só isso, os EBIT (earnings before interest and
tax) tiveram desempenho ainda pior no mesmo período,
encolhendo 69%, atingindo apenas €20 milhões quando
comparados aos €64 milhões em 2012.
Os números e desempenho econômico apenas refletem a
redução da carteira de pedidos, retenção no chão de grande
parte da frota, consequentemente diminuindo os ganhos
com serviços, e atrasos nas entregas da linha
AS 332/EC 225.
Os investimentos da detentora do projeto também tiveram
que ser redirecionados para a solução do problema, além do
emprego de uma “força tarefa”, desviando mão de obra
qualificada dos outros projetos de interesse.
Diversos exemplos mostram as dificuldades e
consequências aos operadores gerados pelas restrições das
aeronaves da família Super Puma.
Em seu relatório anual de 2012 (ESTADOS UNIDOS,
2013), o Grupo ERA anunciou a intenção da Petrobras, a
qual subcontrata a joint venture Aeróleo e ERA, de
suspender o contrato dos três EC 225 que prestam serviço à
empresa de petróleo brasileira, a partir de 31 de março de
2013, alegando não cumprimento dos termos estabelecidos.
As autoridades de aviação civil norueguesa e do Reino
Unido ainda mantêm a proibição da operação sobre água,
medida que impediu a operação de 22 EC 225 nestas
regiões. Outras autoridades de aviação civil seguiram as
mesmas recomendações. Por exemplo, todos os EC 225 que
operam para a empresa Total, do ramo de petróleo e gás
natural nas plataformas da Angola, encontram-se em solo.
Ainda, a Bristow, empresa de transporte do ramo offshore,
suspendeu a operação de 16 EC 225, 12 no Reino
Unido, três na Austrália e um na Noruega, segundo sua
revista quadrimestral Bristow World (BRISTOW, 2013).
Outros grandes operadores offshore também foram afetados
pelos acidentes e tiveram suas operações com aeronaves
EC 225 suspensas. A CHC Helicopter, além de ter uma de suas
aeronaves acidentadas (segundo evento), encontra-se com
30 EC 225 fora de serviço. Globalmente, computa-se cerca de
80 helicópteros, em diversos países e diferentes operadores, em
situação semelhante. (AVIATION INTERNATIONAL NEWS,
2013)
Adicionalmente, a perda de confiança favorece às demais
empresas concorrentes, fabricantes de helicópteros de mesma
classe (9 a 12 toneladas) e que já operam nas mesmas
condições e ramo de emprego. A Bristow, para continuar
cumprindo suas obrigações, anunciou em novembro de 2012, a
compra de 10 Sikorsky S-92, os quais têm previsão de entrega
entre Julho de 2013 e Dezembro de 2014, ainda com reserva
para outros 16, após 2015. A aeronave da empresa americana,
maior competidora da família Super Puma nesta fatia do
mercado offshore e SAR (Search and Rescue), é uma aeronave
biturbina. Possui configuração convencional, monorotor
quadripá e também é capaz de transportar até 19 passageiros,
além da tripulação.
Gastos adicionais a estas empresas ainda estão envolvidos. A
diminuição de aeronaves disponíveis para realizar as operações
levou a empresas, como a Bristow, a trasladar aeronaves não
impactadas pelas restrições, de outras bases de operação para
as áreas de maior demanda. A CHC também investiu no
reaparelhamento e revitalização das versões AS 332 L/L2/L1
Super Pumas.
Além de todos estes efeitos negativos, as empresas de
transporte do ramo offshore ainda tiveram outras perdas em
faturamento. As operações conjuntas tornaram-se rotineiras,
sendo todos os assentos disponíveis das empresas concorrentes
disponibilizados para clientes. Atrasos e utilização alternativa
de navios, quando as condições climáticas permitem, também
são
soluções
atualmente
adotadas.
(AVIATION
INTERNATIONAL NEWS, 2013)
No Brasil, além da Aeróleo, já citada, mais duas empresas
operam a família Super Puma: a Brazilian Helicopters Services
(BHS), e a OMNI Taxi-Aéreo. A primeira, cujas operações são
controladas pela CHC Helicopter, tem contrato de 10
aeronaves EC 225, visando a operação no ramo de exploração
petrolífera. A segunda, subsidiária brasileira da OMNI
Helicóptero Internacional (OHI), também possui contrato
vigente com a fabricante européia, totalizando a aquisição de
outras 10 aeronaves, na configuração offshore, objetivando o
mercado de Oil & Gas. Estas duas empresas tiveram suas
operações, com a família Super Puma, impactadas
permanecendo todas as suas aeronaves deste modelo com a
operação suspensa. (G1 NORTE FLUMINENSE, 2012)
Ainda, as Forças Armadas brasileiras, adquiriram em 2008,
num acordo bilateral entre Brasil e França, 50 helicópteros
EC 725, versão militar da aeronave EC 225. Deste contrato, 7
aeronaves já foram entregues, duas para cada Força (Marinha,
Exército e Força Aérea) e uma para o Grupo de Transporte
Especial (GTE), em configuração VIP, para transporte
presidencial. Todas permanecem operando, contudo limitadas
pelas restrições apontadas no EASB TFS 712.
CONCLUSÃO
Os dois acidentes de aeronaves EC 225, em maio e outubro de
2012, operando offshore no Mar do Norte, apresentaram
diversos pontos em comum. Após árduo trabalho, as
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autoridades aeronáuticas AAIB, do Reino Unido, e EASA,
além da detentora do projeto, Eurocopter (grupo EADS),
provaram que não havia coincidências, e que os indicativos
e falhas apresentadas estavam diretamente relacionadas ao
projeto da aeronave e causariam um impacto direto na sua
aeronavegabilidade.
No foco das investigações esteve o sistema de lubrificação
da transmissão principal. Mesmo a redundância e a
existência de uma alternativa de lubrificação, em caso de
emergência (sistema EMLUB), em ambos os acidentes
houve indicativos à tripulação de perda total da lubrificação
seguida de falha do sistema de emergência, o qual foi
utilizado pela primeira vez ao longo da vida útil do modelo,
culminando na amerrisagem controlada das aeronaves.
Com base nos sistemas de monitoramento das aeronaves e
nas verificações dos sistemas em falha, após os acidentes,
pode-se constatar: indicação errônea de falha do sistema de
lubrificação de emergência, uma vez que o fluido
hidráulico havia sido efetivamente injetado nos pontos
quentes da transmissão; aumento do nível vibratório de
determinados componentes, nas horas de voo anteriores aos
acidentes, e propagação de trinca, mesmo em pontos
iniciais diferentes, 360º em torno do pinhão cônico do eixo
vertical da caixa de transmissão principal, nas vizinhanças
da união por soldagem de dois componentes da peça,
causando desconexão das bombas mecânicas de óleo do
eixo de transmissão.
Estas descobertas geraram efeitos diretos na operação e nos
procedimentos de manutenção da família Super Puma.
A falha de indicação do sistema de lubrificação de
emergência foi causada por um incoerência na
especificação do circuito elétrico ligado aos interruptores
de pressão e à lógica de indicação de erro. Além do
reprojeto, houve alteração do cartão de manutenção. Os
estudos realizados também levaram à reavaliação da
efetividade, em todas as condições de voo, do glicol. Sua
capacidade de permitir até 30 minutos de voo, após o
acionamento, foi excluído dos procedimentos de
emergência da aeronave.
Quanto ao aumento dos níveis vibratórios, a empresa busca
a certificação de uma modificação do sistema de
monitoramento, capaz de detectar a propagação de uma
trinca, por meio das indicações dos sensores na região
afetada, e indicar, com tempo hábil, à tripulação.
Já à formação e propagação da trinca pinhão cônico do eixo
vertical da caixa de transmissão principal foram dados dois
enfoques. Ambos tentam solucionar em curto e longo prazo
as causas raiz apontadas: pontos de corrosão em
determinadas regiões do eixo; redução da resistência em
fadiga devido à tensão residual inerente ao processo de
solda e à tensão de hot spot. Em curto prazo foram
definidos procedimentos de limpeza da região, ensaios não
destrutivos de verificação do estado da peça antes do voo e
restrição das condições de operação da aeronave. Em longo
prazo, apenas uma solução, reprojeto e substituição do eixo
vertical.
Durante o longo período de tempo desde os acidentes até as
medidas corretivas estarem disponíveis aos operadores,
estes tiveram suas atividades e a confiança no projeto
afetadas. Principalmente as empresas offshore, incapazes de
operarem dentro das condições restritas impostas pela
detentora do projeto, tiveram suspensas suas atividades com
aeronaves EC 225, custos adicionais em treinamento,
realocação dos meios aéreos e aquisição de modelos das
concorrentes da Eurocopter.
Mesmo com a descoberta das causas e definição das medidas
corretivas, apenas a volta da operação continuada, sem
restrições operacionais, poderá diminuir os impactos deste
longo período de suspensão das operações e retomar a
confiança da família Super Puma, frente aos concorrentes.
REFERÊNCIAS
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AIR ACCIDENTS INVESTIGATION BRANCH, AAIB
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Procedures - Emergency Alert Service Bulletin TFS 748.
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