Untersuchungsbericht zu verlorenem Arcus-Propeller

Verlauf
Südwestlich des Ricken fuhr der Pilot um 15:52 Uhr in einer Flughöhe von rund 1100 m/M den Hilfsantrieb aus, um Höhe zu gewinnen, da er sich zwischen Wägital und Mythen bessere Segelflugbedingungen erhoffte und dadurch den Flug noch etwas verlängern konnte. Er wollte den Motor gemäss der entsprechenden Checkliste mittels des durch anströmende Luft drehenden Propellers (windmilling) starten, was ihm bei den ersten beiden Startversuchen nicht gelang. Kurz vor der Ortschaft Benken (SG) auf einer Flughöhe von ca. 1045 m/M, entsprechend 635 m über Grund, beschleunigte er für einen erneuten Startversuch den Motorsegler auf eine höhere Fluggeschwindigkeit. Dieses Mal startete der Motor sofort und heulte auf. Zeitgleich war ein lauter Knall hörbar.

Der Pilot stellte fest, dass der Motorsegler weiterhin steuerbar war und entschied sich für eine Landung auf dem nahe gelegenen Flugfeld Schänis. Die Passagierin erkannte im Rückspiegel, dass der Propeller am Hilfsantrieb fehlte und teilte dies dem Piloten mit. Während des Rückfluges vergewisserte sich der Pilot am Triebwerkbediengerät, dass der Hilfsantrieb eingefahren war. Der Motorsegler landete wenig später ereignislos auf dem Flugfeld Schänis.

Befunde am Motorsegler
Der Motorsegler wurde durch den Verlust des Propellers an der Flügelwurzel des rechten Tragflügels, auf der Rumpfoberseite gleich hinter der Kabinenhaube und an der Seitenflosse beschädigt. Am Motor wurden äusserlich die gebrochene Propellerachse, eine verbogene Zündmodulplatte sowie das Fehlen der Antriebsriemen zwischen Motor und Propeller festgestellt.

Technische Aspekte
Beim Starten des Hilfsantriebes der HB-2467 brach die Propellerachse, was dazu führte, dass sich der Propeller mitsamt der Riemenscheibe vom Motor löste und ungebremst zu Boden stürzte. Das Versagen der Propellerachse liess sich dabei auf einen Ermüdungs-Bruch mit duktilem Restbruchanteil von rund 15 % der Gesamtbruchfläche zurückführen.

Ursachen
Der schwere Vorfall, bei dem sich der Propeller vom Hilfsantrieb des Motorseglers löste, ist darauf zurückzuführen, dass die Propellerachse aufgrund eines Ermüdungsbruches versagte. Zu diesem Ereignis führten in Kombination die folgenden Faktoren:

  • Ungenügende Gestaltsfestigkeit der Propellerachse;
  • Fehlen spezifischer Prüfintervalle und -vorgaben für die Propellerachse;
  • Fehlen einer Lebensdauerbegrenzung für die Propellerachse;
  • Das Service Bulletin des Motorenherstellers und die Lufttüchtigkeitsanweisung der EASA, die ältere Werknummern des Motorenmusters 2350D ausschlossen.

Sicherheitsempfehlung
Die Agentur der Europäischen Union für Flugsicherheit (European Union Aviation Safety Agency – EASA) sollte in Zusammenarbeit mit dem Flugzeughersteller Schempp-Hirth und dem Hersteller des Hilfsantriebes Solo Vertriebs- und Entwicklungs GmbH durch geeignete Massnahmen sicherstellen, dass die Propellerachsen bei allen Motoren-Mustern der Reihe 2350 eine genügende Gestaltsfestigkeit aufweisen. Als Gestalts-Festigkeit bezeichnet man in der Werkstoffkunde die ermittelte Dauerfestigkeit eines Bauteils in seiner konkreten Gestalt.

Getroffene Massnahmen
Am 7. Dezember 2021 informierte das Bundesamt für Zivilluftfahrt (BAZL) im Sinne einer proaktiven Sicherheitskultur per E-Mail alle Halter von Flugzeugmustern, die mit einem Motor des Musters Solo 2350D ausgerüstet sind, über den vorliegenden schweren Vorfall und das erkannte Sicherheitsdefizit. Am 23. Dezember 2021 publizierte der Flugzeughersteller Schempp-Hirth Flugzeugbau GmbH auf seiner Homepage eine Halterinformation mit Angaben zum vorliegenden schweren Vorfall und empfahl für alle betroffenen Flugzeugmuster und Baureihen mit dem Motormuster Solo 2350D, bei denen die Propellerachse eine Betriebszeit von 30 Betriebsstunden oder mehr aufweist, bis auf weiteres auf den Betrieb des Motors zu verzichten. Am 31. Januar 2022 veröffentlichte der Motorenhersteller Solo Kleinmotoren GmbH das Service Bulletin (SB) 4603-19.

Gemäss dieser SB ist bei allen Motoren des Musters Solo 2350D mit der Werknummer bis und mit 399 die Propellerachse durch eine verbesserte Achse bis spätestens einer Betriebszeit des Motors von 30 Stunden zu ersetzen.

Zudem wurde ein Austauschintervall der Achse von 50 Betriebsstunden eingeführt. Die neue Achse weist eine verbesserte Gestaltsfestigkeit auf. Quelle / vollständiger Bericht: ‘SUST‘.

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