01.07.2020 | Guimbal Cabri G2 | HB-ZDQ | Vaulruz | Schulung, Bersten der Cockpitverglasung

[cosy]

Ein FI mit Flugschüler (20j.)  startet mit dem Leichthelikopter Cabri G2 zum 3. Ausbildungsflug seit Beginn der PPL-H- Ausbildung.

Anlässlich der Demonstation der Effekte im leichten Sinkflug nahe Vne zerbricht die Cockpitverglasung. Headsets und Brillen werden weggewindet und der Fluglehrer landet den Heli. Die Besatzung wird leicht verletzt.

 

Die SUST empfiehlt das Tragen eines Helms und der Hersteller verbietet das Anbringen von Kamerahalterungen mit Saugnäpfen . Letztere wurde als Mitgrund für das Bersten evaluiert.

 

Der summarische Bericht der SUST ist in französisch, aber es hat aufschlussreiche Fotos für teutonische Forenuser.

 

Cosy

Bearbeitet 3. Juni 2021 von cosy

[simones]

vor 3 Stunden schrieb cosy:

Ein FI mit Flugschüler (20j.)  startet mit dem Leichthelikopter Cabri G2 zum 3. Ausbildungsflug seit Beginn der PPL-H- Ausbildung.

Anlässlich der Demonstation der Effekte im leichten Sinkflug nahe Vne zerbricht die Cockpitverglasung. Headsets und Brillen werden weggewindet und der Fluglehrer landet den Heli. Die Besatzung wird leicht verletzt.

 

Die SUST empfiehlt das Tragen eines Helms und der Hersteller verbietet das Anbringen von Kamerahalterungen mit Saugnäpfen . Letztere wurde als Mitgrund für das Bersten evaluiert.

 

Der summarische Bericht der SUST ist in französisch, aber es hat aufschlussreiche Fotos für teutonische Forenuser.

 

Cosy

Den Bericht kann ich nicht lesen, weil ich leider die schöne franz. Sprache nicht beherrsche. 
 

Aber : wenn eine Cockpitscheibe deswegen brechen soll, weil da ein Saugnapf mit kleinem Gewicht drann ist ...., dann stellt man sich die Frage nach der allgemeinen Sicherheit dieser ...., was ist, wenn nen Spatz dagegen fliegt?

 

Ich verstehe auch nicht, warum man nicht wie bei VSG Glas ( da ist eine Folie zwischen zwei Glasscheiben ) dieses System nicht für Kunststoffglas  übernimmt. 

 

lg micha 

Bearbeitet 3. Juni 2021 von simones

[Dierk]

vor 4 Stunden schrieb cosy:

Ein FI mit Flugschüler (20j.)  startet mit dem Leichthelikopter Cabri G2 zum 3. Ausbildungsflug seit Beginn der PPL-H- Ausbildung.

Anlässlich der Demonstation der Effekte im leichten Sinkflug nahe Vne zerbricht die Cockpitverglasung. Headsets und Brillen werden weggewindet und der Fluglehrer landet den Heli. Die Besatzung wird leicht verletzt.

 

Die SUST empfiehlt das Tragen eines Helms und der Hersteller verbietet das Anbringen von Kamerahalterungen mit Saugnäpfen . Letztere wurde als Mitgrund für das Bersten evaluiert.

 

Der summarische Bericht der SUST ist in französisch, aber es hat aufschlussreiche Fotos für teutonische Forenuser.

 

Cosy

 

Wie stellt man sich den Mechanismus dieser Schwächung durch den Saugnapf vor? 

 

Also z. B. wenn ein Riss der Cockpitscheibe gar nicht durch den Bereich geht, in dem der Saugnapf angebracht war? Im Bericht gibt es ein Foto mit einem relativ grossem Bruchstück, in diesen oberer Mitte die Stelle vermutet wird, wo der Saugnapf angebracht war. Ein Riss ist keiner zu sehen. 

 

Also ich könnte mir zwar folgendes vorstellen:

 

a) Schwingungen der Cockpitscheibe wurden durch das angebrachte Gewicht in Resonanz gebracht. Das fände ich eher unwahrscheinlich, da ein Gewicht die Schwingungen eher dämpft bzw diese in tiefere Bereiche bringt. Niedrigere Schwingfrequenzen haben jedoch weniger Energie... es sei denn, es gäbe eben tatsächlich eine Resonanz. 

 

b) Durch den Unterdruck des Saugnapfes wurden lokal Spannungslinien erzeugt, deren Ausläufer an einem zweiten Ort eine bereits bestehende Strukturschwäche belasteten, so dass es an diesem Ort zu einen Riss kam. 

 

beide Hypothesen halte ich für wenig wahrscheinlich. 

 

Im Bericht steht jedoch, dass die beiden Türen jeweils nur mit einem "Bindfaden" (ficelle) unvollständig verschlossen wurde. D. h. bei der Tür gab es gar keinen festen Kraftschluss mit der restlichen Struktur. 

 

Zitat

Après un briefing complet et une discussion sur les particularités du vol à haute vitesse l’ins-
tructeur et l’élève se déplacent vers l’hélicoptère HB-ZDQ. À 09 h 35 min le décollage est 
effectué par l’élève au départ de l’aérodrome de Gruyère (LSGT) avec les deux portes laissées 
entre-ouvertes et retenues par des ficelles prévues à cet effet. Ils se dirigent ensuite en direc-
tion de Vaulruz pour les premiers exercices à 4500 ft AMSL5.

 

Ich könnte mir vorstellen, dass die doch sehr dünne Plexiglasscheibe (2 mm) durch den fehlenden Kraftschluss der beiden Türen destabilisiert wurde, möglicherweise hat der Rahmen vibriert oder nachgegeben, was bei niedrigeren Geschwindigkeiten vielleicht nicht extrem gewesen wäre, bei der Geschwindigkeit nahe Vne jedoch zum Problem wurde. 

 

Bei Teslas Präsentation gab es ein ähnliches Problem mit der Resistenz der Scheiben. Sie zeigten sich deutlich weniger resistent wenn ihre Fixierung im Rahmen geschwächt war (bei teilweise geöffnetem Fenster). 

Bearbeitet 3. Juni 2021 von Dierk

[cosy]

18 minutes ago, Dierk said:

Ich könnte mir vorstellen, dass die doch sehr dünne Plexiglasscheibe (2 mm) durch den fehlenden Kraftschluss der beiden Türen destabilisiert wurde, möglicherweise hat der Rahmen vibriert oder nachgegeben, was bei niedrigeren Geschwindigkeiten vielleicht nicht extrem gewesen wäre, bei der Geschwindigkeit nahe Vne jedoch zum Problem wurde. 

Die von Dir gestellte retorische Frage hat sich mir auch gestellt. Ich dachte mir :

- entweder wollen die Cabri-Hersteller mit einem schlauen Anwalt sehr schnell aus der Verantwortung raus

- oder das Teil war so geklemmt, dass es zwischen Scheibe und "Pilz" (Instrumententräger) eingeklemmt war.

 

Wer schon mit Helis geflogen ist (besonders Kolbenschüttler), der weiss wie furchtbar alles - aber wirklich alles vibrieren kann an der Zelle. Nicht umsonst ist die Avionik-Zulassung für Heli eine Extra - Tortur, die sich die Hersteller auch bezahlen lassen-

 

Also kurz- Vibration im eingeklemmten Saugnapfteil erzeugt dynamische Stösse, die sich gegen den dynamischen Druck puslierend "wehrt", der sich durch den Fahrtwind (115kts oder so= enorme Kräfte) aufbaut.

 

Da wundert es mich nicht dass das Plexi springt- eventuell in Resonanzschwingung.

 

Das ist ein Fall, wo selbst Edel-ingenieure von ETHZ & Co. nichts mehr simulieren können, das muss man erfliegen.

Und das Ding (sprich die Glaskanzel des Cabri ) muss auch nachweislich solche Kräfte aushalten, selbst wenn es oszilierende Schwingungen sind- solange nicht ein widerstand die Oszillatiion stoppt.

 

Im Physiklabor ist es einfach, eine Pexischeibe unter Schwingung zum Bersten zu bringen, indem man einen punktförmigen Gegenstand dagegenhält.*

 

Aus meiner persönlichen Sicht ist es genau dies, das der Hersteller nun per AD verbietet.

 

Die Margen sind eng...

* das wäre ein schönes BsC oder MsC Diplomarbeitsthema....;-))

so  long

Cosy a.k. Bruno

[Dierk]

ja, könnte aber auch sein dass sich aufgrund des Saugnapfes mit angehängtem Gewicht eine stehende Welle innerhalb des Plexi gebildet hat. 2 mm ist nicht wirklich steif und die Fläche, über die eine stehende Welle schwingen kann, war sehr gross. D. h. es ist trotzdem denkbar, dass ein Ermüdungsriss nicht am Ort des Saugnapfes sondern entfernt davon entstehen könnte. Das würde erklären weshalb ein relativ grosses Stück der Frontscheibe ganz geblieben ist. 

 

Dass also doch bei Highspeed das angepropfte Teil vermehrt in Schwingungen geriet und das Plexi bis zum Ermüdungsbruch belastete. 

 

Die vom Rotor eingeleiteten Frequenzen scheinen recht niederfrequent zu sein (wenige Hertz) was im Bereich der Eigenfrequenz von der Saugnapf-Plexi-Verbindung sein könnte. 

 

The vibration impact

Bearbeitet 3. Juni 2021 von Dierk

[kruser]

 

Helikoptergewicht knapp über 400 Kg

Startgewicht max um die          700 Kg, also kein Modellflugi..

..und beim Start mussten die Türen mittels Bindfaden notdürftig "geschlossen" werden?

Dann war dieser Heli aber weder start- noch flugfähig, was sind das denn für Bastelanleitungen??

 

 

Oder überseh ich da was?

salute

jens

 

 

[Dierk]

vor 32 Minuten schrieb kruser:

 

Helikoptergewicht knapp über 400 Kg

Startgewicht max um die          700 Kg, also kein Modellflugi..

..und beim Start mussten die Türen mittels Bindfaden notdürftig "geschlossen" werden?

Dann war dieser Heli aber weder start- noch flugfähig, was sind das denn für Bastelanleitungen??

 

 

Oder überseh ich da was?

salute

jens

 

 

 

Ich weiss auch nicht, wieso das im Bericht steht. 

 

Der Heli sieht eigentlich ganz vernünftig aus. Die Struktur der Cockpitverglasung sieht man ab - 3:18 min

Bearbeitet 3. Juni 2021 von Dierk

[Dierk]

Ah, das mit dem "Bindfaden" habe ich gefunden. Das Cockpit heizt sich im Sommer schnell auf, weshalb man beide Türen leicht geöffnet mit einer Art "Faden" (string, ficelle) in dieser Position fixieren kann. Der Pilot fliegt dann später auch tatsächlich so. 

 

Sieht man hier bei Minute 8:45:

 

 

Die andere Frage ist, ob denn nun die Türen für den High-Speed-Versuch in dieser Position belassen wurden (es waren bei dem Unfallmuster bei Abflug beide Türen den Spalt weit offen oder ob eine bzw beide Türen geschlossen wurden. So ein Spalt kann bei 110 kts durchaus erheblichen Infraschall und periodische Druckvariationen erzeugen... die 2 mm dünne grossflächige Plexi könnte dann im Zusammenspiel mit der Saugnapfaufhängung wie eine grosse Bassmembran eines Lautsprechers in Schwingen gekommen sein. 

 

Übrigens habe ich gelesen, das Plexiglas deutlich empfindlicher auf tiefe Frequenzen mit hoher Schwingungsamplitude/Strain als auf hohe Frequenzen mit kleinerer Amplitude reagiert. 

[kruser]

 

Aha, das sieht natürlich jetzt anders aus. 

Vormals Bericht hatte man fast Eindruck eines amateur-behelfmässig befestigten Bindfadens und was Gebasteltem, dem ist aber nicht so. Meine leise Kritik resp. Fragen nehme ich natürlich jetzt vollumfänglich zurück.

 

Trotzdem:

Motorbedingt gerät die Kabine in Schwingungen resp. kräftige Vibrationen stehen an. Bei geschlossenen Türen wirken diese ähnlich wie auf kugelförmige, resp. eiförmige Formen; diese sind starr, fest und erstaunlich sehr widerstandsfähig. Wie sich die Kabine bei offenen Türen diesbezüglich genau verhält, dies zu erfahren, wäre jetzt interessant. Tests haben sicher stattgefunden. 

Aber alles in allem; ein kleiner, sehr schöner Heli.

 

 

salute

jens

 

 

[teetwoten]

Weitere Überlegung: Die Saugnapfhalterung scheint nahe am Instrumentenpilz zu liegen. Stellt sich die Frage, ob die daran befestigte Kamera oder eben ihr Halter allenfalls den Instrumentenpilz berührten, wenn sich die Windschutzscheibe unter Vne deformiert. In einem solchen Fall könnte infolge der Berührung die normale Durchbiegung der Scheibe gehindert werden, was neue Kräfte entstehen liesse, welche durch die Zulassung der Originalsituation nicht abgedeckt waren. Leichtbau geht immer mit Deformationen einher und wenn diese gestört werden, entstehen neue Kräfte....

 

Stefan

 

N.B. Ich musste im Rahmen der Zulassung von Skiern für Helikopter den Testflügen beiwohnen, bei welchen die Testpiloten bis 173 Knoten flogen: Die Skier machten keinen Wank, doch konnte man durch den Spalt zwischen den (vibrierenden) Türen und ihrem Rahmen hindurchschauen. Als Steifigkeitsbeitrag ist von Türen von Utility Helikoptern in der 2850 kp Klasse nicht allzu viel zu erwarten!

 

[bleuair]

vor 14 Stunden schrieb Dierk:

Der Pilot fliegt dann später auch tatsächlich so.

Bei 09:45 sehe ich einen angekündigten Schliessvorgang und bei mehreren Frontalaufnahmen im Video sehe zumindest ich keinen Spalt mehr.
Macht er die Türe irgendwann inflight wieder auf?

Ob man mit offenen Türen fliegen *darf* oder nicht, können bestimmt Piloten hier kommentieren, die auf dem Muster current sind. Anyone?

[Dierk]

vor 5 Minuten schrieb bleuair:

Bei 09:45 sehe ich einen angekündigten Schliessvorgang und bei mehreren Frontalaufnahmen im Video sehe zumindest ich keinen Spalt mehr.
Macht er die Türe irgendwann inflight wieder auf?

 

ja, bei 29:22 macht er sie wieder auf, und bei den danach folgenden Hover-übungen über dem Feld bleibt sie dann offen. Aber da sind sie natürlich nicht mit 110 kts unterwegs... 

[A321Flyer]

Der Guimbal Cabri darf in der Tat mit teilweise geöffneten Türen geflogen werden. Auszug aus dem AFM: 

Zitat

Each door is equipped with a restraining strap which enables partial opening for venting purpose. Operation is allowed with no additional limitation with one or two doors unlatched in this way, partially opened, secured by the restraining strap.

Gruss Martin (current auf dem Muster)

Bearbeitet 5. Juni 2021 von A321Flyer

[Lubeja]

vor 33 Minuten schrieb A321Flyer:

Der Guimbal Cabri darf in der Tat mit teilweise geöffneten Türen geflogen werden. Auszug aus dem AFM: 

Gruss Martin (current auf dem Muster)

 

Was ist eigentlich an der Story dran, dass das berüchtigte Ficelle ursprünglich von einem etwas robuster gebauten, berner Fluglehrer "erfunden" wurde und initial keineswegs der Belüftung diente? Und dies vielmehr nur eine Ausrede gewesen sein soll, so das man es ohne jemandem zu Nahe zu treten als Erweiterung ins Manual schreiben konnte? So wurde mir die Geschichte jedenfalls vor ein paar Jahren in einer Flugplatzbeiz (oder wars mal an den Helitagen in Grenchen?) erzählt. Um ehrlich zu sein, hatte ich die Geschichte mit der Schnur bisher, sprich vor diesem Thread hier, für Seemannsgarn, bzw. Pilotenlatein gehalten