04.04.2018 | N106ER | PA28R | KDAB | In-flight breakup

[Maxrpm]

5 hours ago, cosy said:

Laut der Piper Flying Association dauern alleine die Vorbereitungsarbeiten, um eine Prüfung durchzuführen, mindestens 18h.

Cosy

 

OK. Your point is?

 

Verzeiht , dass ich hier wirklich blöd frage immehin hab ich 2000 Flugstunden auf single engine - habe aber die Wartung nie hinterfragt. In welchen Intervallen wird die Struktur bei einem single engine piston kontrolliert. 

 

Wolfgang

 

Sie wird kontrolliert - ja? 

Bearbeitet 18. Januar 2021 von Maxrpm

[teetwoten]

vor 11 Stunden schrieb Maxrpm:

 

Bis jetzt war ich immer der Meinung, dass die Wartungsvorschriften - zumindest bei den mehrjährigen Wartungen für alle Flugzeugkategorien sehr ähnlich sind. 

 

Werden diese Anschlüssen bei den PA28 wirklich nie im Rahmen einer der Jahreswartungen genau kontrolliert?

 

 

Erklärungsversuch nach meinem Verständnis.

 

Ältere (von Hand gerechnete) Flugzeuge sind meist konservativ dimensioniert, d.h. sie weisen grosszügig Reserve auf. Desweitern erreichen diese Flugzeuge bei weitem nicht soviele Stunden wie ein Linienflugzeug (*). Das hier betroffene Flugzeug wies 7'600 Flugstunden mit bekannten harten Landungen auf. Eine der ersten Cessna der 300-/400-Serie, welche einen Flügel verlor wies sogar über 15'000 Stunden auf, mit ebenfalls einer dokumentierten harten Landung.

 

Linienflugzeuge (und neuere GA-Flugzeuge) sind strukturell ausgereizter und nach speziellen Methoden konzipiert, wie zB fail-safe, damage tolerance und residual strength. Hier geht es darum, die Inspektionsintervalle so zu wählen, dass ein Riss entdeckt wird, bevor er eine kritische Länge erreicht hat.  Zudem können diese Flugzeuge Lebensdauerbeschränkungen (life limits) haben, wie zB die Malibus mit 10'000 Stunden für den Rumpf oder 15'000 Stunden für den Flügel.

 

Die besagte Risskontrolle wird deshalb nicht periodisch durchgeführt, weil hierzu jeweils der Flügel entfernt werden müsste, was seinerseits wieder heikel sein kann, wenn die Flügelholme wiederholt in ihre Aufnahmen eingeführt und die Befestigungsbolzen wiederholt montiert und demontiert werden.

 

Das hier erwähnte (Ermüdungs-) Problem ist hoch aktuell und wird in den Projekten "aging aircrafts" immer intensiver behandelt.

 

Stefan

 

*) Swissair hatte mal eine DC8 mit über 60'000 Stunden. Was heute typisch ist, weiss ich nicht!

 

[CFM]

vor einer Stunde schrieb teetwoten:

 

*) Swissair hatte mal eine DC8 mit über 60'000 Stunden. Was heute typisch ist, weiss ich nicht!

 

Unterschiedlich. Die B-767 OE-LAT die jetzt bei der AUA ausgemustert wurde hatte ca. 130'000 Stunden, aber es gibt auch welche die noch mehr hatten und haben.

 

Fred

[Dierk]

Könnte sich die Ermüdung beschleunigt haben, weil bei einer Wartung alle Flügelschrauben mit zu kleinem Drehmoment angezogen wurden?

[teetwoten]

vor 6 Stunden schrieb Dierk:

Könnte sich die Ermüdung beschleunigt haben, weil bei einer Wartung alle Flügelschrauben mit zu kleinem Drehmoment angezogen wurden?

 

Zu geringe Drehmomente sind eigentlich nur ein Problem wenn es zu Relativbewegungen (fretting) kommt. Damit könnten Bohrungen mit der Zeit ausgeweitet werden. Solche Situationen an der Strukturaussenseite erkennt man an den schwarzen Streifen in downstream Richtung (häufige Beobachtung bei losen Nieten nach Flügen im Regen). Auf der Zugseite einer Holmbefestigung werden die Bohrungen im tragenden Querschnitt sowieso abgezogen und es wird nur der Netto-Querschnitt betrachtet. Aber eben, die Spannungsspitzen an den Rändern der ersten Bohrung wegen Kerbwirkung sind hier entscheidend (dimensionierend). Bei Flugzeugen der Normalkategorie sind solche Verbindungen weniger kritisch als bei Kunstflugzeugen, wo die Spannungsrichtung regelmässig ändert und zum Lösen beitragen könnte. Das einzig Gute was Du tun könntest wäre die Anzugsmomente nach den ersten paar Flügen (vorzugsweise auch mit Maximallast) nachzuprüfen, weil sich die Verbindung gesetzt haben dürfte (Produktionstoleranzen, vgl Reckungsflüge). Aus praktischen Gründen wird das wohl nicht verlangt, auch weil ein Drehmoment eigentlich nur beim erstmaligen Anziehen zuverlässig ist, nämlich während der Gleitreibung. Fragt sich dann noch, ob das Drehmoment trocken oder geschmiert spezifiziert ist. Wenn trocken, ist es dann wiederum wichtig nur neues Befestigungsmaterial zu verwenden mit neuen Kadmierschichten. Einschnittige Verbindungen (wie vorliegend) sind mechanisch sowieso nicht optimal, da die Bolzen auch auf Neigung belastet anstatt auf reinen Schub wie bei einer zweischnittigen Verbindung. Das sind halt alles Verinfachungen (Kompromisse) aus Kostengründen; und es geht im Normalfall ja auch ein Flugzeugleben lang gut!

 

Stefan

 

[Dierk]

vor 2 Stunden schrieb teetwoten:

 

... Fragt sich dann noch, ob das Drehmoment trocken oder geschmiert spezifiziert ist. Wenn trocken, ist es dann wiederum wichtig nur neues Befestigungsmaterial zu verwenden mit neuen Kadmierschichten. Einschnittige Verbindungen (wie vorliegend) sind mechanisch sowieso nicht optimal, da die Bolzen auch auf Neigung belastet anstatt auf reinen Schub wie bei einer zweischnittigen Verbindung. Das sind halt alles Verinfachungen (Kompromisse) aus Kostengründen;... 

 

Ah, wusste gar nicht, dass man  jedesmal neue Schrauben und Muttern nehmen müsste, wenn diese ungeschmiert angezogen werden. 

 

Dazu hier mehr: https://www.maschinenmarkt.ch/amp/geschmierte-schraube-haelt-besser-a-850211/

Bearbeitet 19. Januar 2021 von Dierk

[Maxrpm]

17 hours ago, teetwoten said:

 

 

 

*) Swissair hatte mal eine DC8 mit über 60'000 Stunden. Was heute typisch ist, weiss ich nicht!

 

 

Die DHQ-400 braucht einen strukturellen D Check nach 40.000 Landungen. Mit etwas 18.000 Arbeitsstunden ist dieser Check  aber so aufwendig, dass heuzutage die Hauptkomponenten (Triebwerke, Propeller , Fahrwerke) ausgebaut werden und die Frame verschrottet. 

 

Wolfgang 

[cosy]

On 1/19/2021 at 9:24 AM, Dierk said:

Ah, wusste gar nicht, dass man  jedesmal neue Schrauben und Muttern nehmen müsste, wenn diese ungeschmiert angezogen werden. 

offene Frage an die Part-66 Profis: schmiert ihr bei wichtigen Schrauben ? Wenn ja, wie bestimmt ihr bei älteren (<20Y) Modellen die Anzugsmomente [aus den Herstellerangaben für i.d.R. trockene- ungeschmierte Verbindungen]? Da sind offenbar laut dem verlinkten Artikel von Dierk weit mehr als 30% Differenz der Dehnspannung die Folge..

[teetwoten]

vor 8 Stunden schrieb cosy:

offene Frage an die Part-66 Profis: schmiert ihr bei wichtigen Schrauben ? 

 

Das hängt von den Angaben im jeweiligen Maintenance Manual ab. Zum Beispiel Cessna 210 (Para. 1-7):

Zudem sollten Sicherungsmuttern sowieso nur einmal verwendet werden. Die Kadmiumbeschichtung, welche gegen Korrosion schützt erhält auch nach Jahren noch eine gewisse "Schmierwirkung" beim Festziehen. 

Anzugsmomente werden nur bei kritischen Verbindungen vorgegeben und da wird dann noch unterschieden, ob die Schraube auf Zug oder Schub belastet ist. Erfahrene Mechaniker besitzen ein sogenanntes "Schlüsselgefühl" und wissen wie stark eine Mutter angezogen werden muss. Man beachte auch, dass die Schlüssellänge ebenfalls auf die Grössenordnung der entsprechenden Anzugsmomente abgestimmt ist.

 

Geschmierte Muttern kommen vor allem bei den Durchgangsbolzen bei der Zylinderbefestigung vor, weil diese gleichzeitig auch noch die Gehäusehälften und die Kurbelwellenlagerschalen zusammenhalten müssen.

 

Stefan

 

[cosy]

Na ja, ein Nachgedanke:

Ein Motorenhersteller für Flugzeugmotoren der Einstiegsklasse hatte in den ersten Manuals nach Zertifizierung nichts spezifisches erwähnt für Kerzengewinde (etwas Graphitfett war üblich), dann später Graphitfett empfohlen und Kupferpaste abgelehnt, und schliesslich vor etwa 8 Jahren jegliche Schmierung untersagt.  Das betr. Modell hat einen Zylinderkopf aus Al-Mg Legierung und die Gewindelänge ist kurz (gleich lang wie Da). Die Anzugsmomente wurden nie angepasst in den docs..

[teetwoten]

Etwas OT:

Eine Kerze hat ja kaum strukturelle Aufgaben, sondern muss lediglich dichten. Wenn Du eine neue nimmst so dürfte die neue Dichtung schon bei geringen Anzugsmomenten (von Hand) ausreichend dichten. Bei den klassischen Flugmotoren sind es ja Kupferdichtungen, welche Du vor jeder Wiederverwendung weichglühst. Diese verstärken ihre Dichtheit mit der Ausdehnung beim Warmwerden. Und wenn Deine Kupferdichtung mit jeder Wartung dünner wird, so hast Du die Kerze zu fest angezogen. Kurze Kerzengewinde in Aluköpfen (ohne Helicoils) sind schon heikel und rufen nach besonderer Vorsicht.

 

Stefan

 

[cosy]

On 1/28/2021 at 9:01 AM, teetwoten said:

Etwas OT:

Eine Kerze hat ja kaum strukturelle Aufgaben, sondern muss lediglich dichten. Wenn Du eine neue nimmst so dürfte die neue Dichtung schon bei geringen Anzugsmomenten (von Hand) ausreichend dichten. Bei den klassischen Flugmotoren sind es ja Kupferdichtungen, welche Du vor jeder Wiederverwendung weichglühst. Diese verstärken ihre Dichtheit mit der Ausdehnung beim Warmwerden. Und wenn Deine Kupferdichtung mit jeder Wartung dünner wird, so hast Du die Kerze zu fest angezogen. Kurze Kerzengewinde in Aluköpfen (ohne Helicoils) sind schon heikel und rufen nach besonderer Vorsicht.

 

Stefan

 

Danke.

Ich bin der Meinung, es gibt auch eine Schubkraft aufgrund der Explosionsdrücke. Eine Kerze hat etwa 1.5 cm2 Stirnfläche, die Druckwellen beim Zünden sind in den ersten Mikrosekunden jeweils deutlich über 20 bar- wenn ich mich recht erinnere. Somit wären dann Mikrostösse von um 200-300 N zu erwarten an der Kerze, und das etwa 30 mal pro Sekunde und Kerze.

 

Ist jetzt repariert (nicht mit Helicoil, sondern eine Speziallösung nur für Kerzengewinde, eine Büchse aus einer Titanlegierung, dazu musste allerdings das alte Gewinde ausgerieben werden und dann das Spezial-Aussengewinde der Büchse geschnitten werden.

Das Loctite*, das ich nehmen musste gabs nirgends (weder Derendinger noch all die Andern, weder Farner Air noch Air-Glacier noch Air Zermatt. Bestellt in Zürich und erhalten am andern Tag.

*Loctite hat eine Nutzgrenze von 150° Betriebstemperatur. Das was ich kaufen musste ist bis 235° Nutztemperatur.