טיפ בטיחות 27/26 - תושבות מנוע: הסכנה הנסתרת

תושבות המנוע הן רכיב בטיחותי חשוב, שלעתים אינו מקבל תשומת לב עד שהבעיה כבר מורגשת. טיפ זה סוקר את תפקידן, גורמים אפשריים לכשל, ההשלכות הבטיחותיות וכיצד לזהות תקלה מוקדם.

תפקיד תושבות המנוע

תושבות המנוע מחברות את המנוע למבנה המטוס וממלאות שני תפקידים במקביל:

• נשיאת משקל המנוע

• בידוד רעידות המנוע ממבנה המטוס ומהמכשירים.

במנועי Rotax 912, הנפוצים ברוב מטוסי האז״מ, קיימות בדרך כלל ארבע תושבות גומי (Shock/Rubber Mounts) המאפשרות שיכוך של הרעידות. ניתן לבחור את קשיות הגומי של התושבות לרמת השיכוך הנדרשת.

תושבות מנוע לתצורת מנוע מונח (משמש בממ"ג ובמטוס לדוגמא : סופר דריפטר)

תושבת מנוע לתצורת מנוע תלוי (תושבת מקורית Rotax)

גורמים לכשל בתושבות המנוע

1.     תכנון לקוי / פגם ייצור

פגם בייצור או בתכנון רכיב זה אינה תמיד ניכרת לעין.

בשנת 2020 פרסמה Rainbow SkyReach, יצרנית מטוסי ה-Cheetah/BushCat, הוראת שירות (SB CH 012 06-2019) לאחר שבאחד המטוסים שנבנו מקיט, התגלה בבדיקה לפני טיסה כי המנוע זז מעט ממיקומו.

בדיקה מעמיקה יותר העלתה שתושבות הגומי לא ישבו כראוי במקומן . הסיבה הייתה עומק הברגה שגוי בתושבת (engine mount adapter rod). הבורג הגיע לעצירה לפני שהוברג לעומק הנדרש ולכן תושבת הגומי נשארה לחוצה באופן חלקי בלבד.

כתוצאה מכך המנוע זז קדימה, ונוצר שפשוף בין בית מסנן השמן ורדיאטור השמן התחתון. לאורך זמן, מצב כזה עלול לגרום לדליפת  שמן משמעותית ובהמשך לכביית המנוע ו/או שריפה בתא המנוע.

בתמונה: השוואה בין תושבת פגומה (משמאל) לתושבת תקינה (מימין). ניתן לראות כי בתושבת הפגומה הבורג אינו מהודק עד גוף הדיסקה, וחלק מהתבריג נותר חשוף.

2.     הרכבה לקויה

תושבת גומי שלא הושבה כנדרש בעת ההרכבה עשויה להישאר ללא לחיצה מספקת, גם אם הברגים נראים מהודקים. החלקים עלולים להיות מורכבים בסדר שגוי, דבק הברגות (Loctite 243) עלול להיות חסר, ופולרים (spacers/fillers) קריטיים עלולים להיות מושמטים.

לידיעה: ב-Rotax 912 הברגים המאושרים הם M10×35mm DIN 912 חוזק 10.9 בלבד.

ברגי השינוע שמגיעים עם המנוע מהמפעל אינם מאושרים לשימוש בהתקנה קבועה.

3.     בלאי תושבות גומי

גומי מתיישן ומתקשה עם הזמן עקב חום, אוזון, שמן ועומס מחזורי. תושבת שהתקשתה מפחיתה את יכולת שיכוך הרעידות מעבירה אותן ישירות למבנה המטוס ולמכשירים. התוצאה יכולה להיות רעידות חריגות במכשירים, קריאות שגויות וניתוק מחברים חשמליים.

בבלאי מתקדם הגומי עשוי לשקוע עד שנוצר מגע של מתכת במתכת בין שקע התושבת לבין השרוול או המיסב המתכתי שבמרכזה. במצב זה, הבידוד נעלם לחלוטין, הרעידות מועברות ישירות למבנה, והסיכון לנזק מבני גדל במהירות.

בלאי מתקדם גם מוביל לסחיפת המנוע ממיקומו ולשפשוף צינורות דלק, שמן, נוזל קירור, וחיווט חשמלי.

4.     ברגים משוחררים

ברגי תושבת המנוע חשופים לרעידות מתמשכות ועלולים להשתחרר עם הזמן.

יש לזכור שהבורג נכנס לגוף אלומיניום, לא לאום פלדה, ולכן אין להדק מעבר למה שקבע היצרן.

אמצעי פשוט לבקרה הוא סימון ראש הבורג בפס צבע ביקורת (Inspection Paint Stripe). היפרדות חלקי הפס מעידה על תנועה.

5.     סדקי עייפות במסגרת תושבת המנוע

מסגרת תושבת המנוע עצמה (Engine Mount Frame) נתונה לעומסי רעידה חוזרים לאורך חיי המטוס. עייפות החומר (Metal Fatigue) עלולה לגרום לסדקים בזרועות המסגרת, במיוחד סביב נקודות ריתוך או חורי ברגים. במקרים קיצוניים, סדק מתקדם הדבר עלול להוביל לשבר בזמן טיסה.

תקדים מתועד: בעבר, היצרן Zenair פרסם הוראת שירות לאחר שבמספר מטוסי STOL CH-701 עם מנוע Rotax 912ULS, לוחית תושבת הפלדה (Bed Mount Bracket) נשברה סביב חורי הברגים לאחר 200-500 שעות, עם סיכון לניתוק המנוע מהמסגרת לחלוטין. הסיבה: רעידות גבוהות מהמנוע, התנעה וכיבוי חד, וכיוון שגוי של החלק.

בעיה דומה תועדה בפורום גם ב-RV-12 עם Rotax 912, שם נמצאו סדקי עייפות בזרועות המסגרת לאחר 500-1000 שעות. רמת רעידה מוגברת שאינה מטופלת (תושבות גומי קשות, כיוון קרבורטורים לקוי) מאיצה משמעותית את התפתחות הסדקים.

חשוב לזכור: רעידה מוגברת ומתמשכת אינה "תכונה" של המנוע. זהו סימן אזהרה המחייב איתור וטיפול במקור הבעיה לפני שנגרם נזק משני או מבני.

ההשלכות הבטיחותיות

מטוס עם תושבות מנוע לקויות אינו מוביל בהכרח לכשל דרמטי מידי. לעיתים מדובר בתהליך הדרגתי :

1. המנוע זז ממיקומו, בדרך כלל לצד ו/או קדימה.

2. נוצרים מגעים ושפשופים בין רכיבי מנוע לרכיבים סמוכים, כגון צינורות, רדיאטורים וחיווט.

3. מתפתחת דליפת שמן, דלק או נוזל קירור, שעלולה להחמיר עד כדי שריפת המנוע

4. אי יציבות: מנוע שזז ממקומו עלול להשפיע על העומסים, על מומנט המנוע ועל ההיגוי בסל״ד גבוה.

5. הרעידות המוגברות גורמות לבלאי מואץ של מכשירים, מחברים, ברגי אביזרים ומסגרת התושבת.

6. בטווח הארוך עלולים להתפתח סדקי עייפות במסגרת או ברכיבי מבנה סמוכים.

בדיקות לפני טיסה - מה לחפש

1. מיקום המנוע : אסימטריה ניכרת מעידה על תזוזת מנוע.

2. עקבות שפשוף וסימני שמן חדש : בדקו אם יש נגיעה בין גוף מסנן השמן לרדיאטור, או כתמי שמן שלא היו קודם.

3. ראשי הברגים : תבריג גלוי מתחת לראש הבורג לאחר הידוק מעידים שהבורג לא נכנס עד הסוף.

4. פס ביקורת : שינוי בפס על ראש הבורג מעיד על תנועה.

5. בדיקת חופש : מומלץ לאחוז בשורש המדחף ולנסות להוריד ולהרים כדי לזהות חופש תנועה. 

6. בדיקת המפלט : מומלץ לאחוז בצינור המפלט כשהמנוע קר ולנסות להזיזו במטרה לזהות חופש בתושבות / קפיצים.

7. רעידה חריגה בטיסה : עלייה פתאומית  או חריגה ברמת הרעידות שאינה קשורה לשינוי סל"ד דורשת בדיקת מכונאי לפני המשך הטיסה.

חשוב: כל טיפול בתושבות מנוע מחייב תיעוד בספר המטוס ואישור מכונאי מוסמך.

ולחברינו, טייסי הממ״ג

1. בדיקה ויזואלית של תושבות הגומי לפני כל טיסה: סדקים, התקשות, עיוות, ונגיעה מתכת במתכת.

2. בדיקת ברגים: תבריג גלוי, עקבות תנועה, מצב פס הצביעה.

3. בדיקת הידוק ברגי התושבת כל 100 שעות.

4. בדיקת מסגרת תושבת המנוע, בדגש על זרועות ואזורים של ריתוכים וחורי ברגים.

5. הידוק ברגים לפי המפרט של רוטקס. נדרש לוודא את המפרט הפרטני למנוע (יש הבדלים).

6. החלפת תושבות גומי לפי מצבן.

7. טיפול מיידי בכל עלייה ברמת הרעידות - לא להניח שמדובר ב"תכונה" של המנוע!

לסיכום

תושבות מנוע לקויות הן תקלה שעלולה להתפתח בשקט, ולהסתיים באירוע חמור. מנוע שזז ממקומו, רעידות לא רגילות, סימני שפשוף, דליפות או ברגים שנעו ממקומם הם סימני אזהרה המחייבים טיפול.

כאשר מתגלה חריגה, יש לקרקע את המטוס או הכלי עד לבדיקה ולאישור של מכונאי מוסמך.

אין להמריא עם מנוע שנראה מוזז, עם תושבות פגומות או עם רעידות חריגות שלא נבדקו.

מפרטי תושבות המנוע של ה Rotax 912

מנע את הסיכונים בשליטתך וטוס בביטחה