Bir Tehlikeli Hata Hikâyesi

TUSAŞ Motor Sanayii AŞ'nin (TEI) dergisi “TEI Post”un 137. sayısında, TEI’de mühendis olarak görev yapan İbrahim Atacan Kılıç’ın kaleme aldığı bir makaleye yer veriliyor.

"TEI Post" dergisinin 137. sayısının tamamına, mobil uygulamamızın dergi bölümünden ulaşabilirsiniz.

Dergide yer alan “Bir Tehlikeli Hata Hikâyesi” başlıklı yazıyı takipçilerimize sunuyoruz:

BİR TEHLİKELİ HATA HİKÂYESİ

Motor Bileşenlerinin Motor Dışına Çıkması

Uçağa biniyorsunuz ve kalkıştan 4 dakika sonra birbiri ardına iki patlama sesi duyuyorsunuz. Ne olduğuna dair etrafınıza bakınırken, patlama sesinin motordan geldiğini öğreniyor ve kanatta yakıt sızıntısının olduğunu fark ediyorsunuz. Ne yapardınız?

Şayet; 4 Kasım 2010 tarihinde Londra-Sidney uçuşunda, uçağın solunda ve kanadı rahatlıkla görebildiğiniz bir konumda oturuyor olsaydınız, karşılaşacağınız durum tam da bu olacaktı.

4 Kasım 2010 saat 01:56:47’de Singapur Changi Havaalanı'ndan 440 yolcusuyla havalanan VH-OQA kuyruk numarası ile tescillendirilmiş Londra-Sidney uçuşunu yapan Qantas Havayolları’na ait Airbus süper jumbo yolcu uçağı A380-842, kalkıştan 4 dakika sonra birbiri ardına gerçekleşen iki adet patlama sesi ile sarsıldı. Uçuş ekibi; acil durum prosedürlerini uygulamaya koyulurken, sol kanatta yakıt sızıntısının olduğunu ve otomatik-itki (autothrust) sisteminin çalışmadığını gördü.

Airbus A380 tipi uçaklarda, uçağın ve alt sistemlerin durumu Merkezi Elektronik Uçak Monitörü (ECAM) vasıtasıyla uçuş ekibine aktarılmaktadır. ECAM’da 2. motorda aşırı ısınma problemi okuyan uçuş ekibi, aşırı ısınma prosedürünü uygulayarak motoru rölantiye alacak ve durumu 30 saniye boyunca ECAM’dan gözlemleyecekti. Ancak, henüz 30 saniye geçmeden ECAM’da yangın ikazı görüldü. Aşırı ısınma prosedürünü devreye alan uçuş ekibi, 2. motoru kapatmaya çalışacak fakat başarılı olamayacaktı. Prosedür gereği yangın söndürücü sistemini aktive etmesi gereken uçuş ekibi, söndürücünün açıldığına dair sistem cevabını da alamıyordu.

Patlama esnasında motordan çıkan parçalar kanatta ve ilgili motorun bağlantı noktasında tahribata sebep olmuştu. Uçağa ve motorlara ait kontrol sistemleri zarar görmüştü. 1. motor elektrik üretim fonksiyonunu yitirmiş, 1. ve 4. motor düşük performansta, 3. motor ise alternatif modda çalışmaktaydı. Ayrıca uçaktaki hidrolik sistemler zarar görmüş ve yedekliliğini yitirmişti. Yakıt sistem ekipmanlarında fonksiyon kaybı gerçekleşmiş, yakıt boşaltma sistemi devre dışı kalmıştı. Üstelik sol kanatta yakıt sızıntısına bağlı yangın tehlikesi bulunmaktaydı.

Peki, tam olarak ne olmuştu? Havacılık dünyasında tehlikeli (hazardous) motor arızası olarak kabul edilen motor bileşenlerinin motor dışına çıkması (uncontained engine failure) olayı nasıl gerçekleşmişti?

Qantas, Avustralya’ya ait bir havayolu şirketi olduğu için olay incelemesi Avustralya Ulaştırma Emniyeti Bürosu (ATSB) tarafından yapıldı. ATSB’nin yayımladığı rapora göre uçak, uçuşun tırmanma fazı gerçekleştirilirken 2. motorda yağ besleme borusunda yorulmaya bağlı oluşan çatlaktan tampon bölüme sentetik yağ sızar. HP (Yüksek Basınç) ve IP (Orta Basınç) türbini yataklama destekleri arasındaki tampon bölmede sıcaklık 370°C dolaylarındadır. Bu sıcaklıktaki bölgeye sızan yağ yangına sebep olur.

İlgili bölümdeki sıcaklık sensörü verilerinin de doğruladığı olayda, yangın sebebiyle çıkan sıcak gazlar motor içerisinde radyal ısıyı artırır. Hava akışının tampon bölmeden IP tahrik miline ve LP (Düşük Basınç) türbin boşluğuna doğru olmasından dolayı, alevler kısa sürede sızdırmazlık keçelerini eriterek keçelerin yapısını bozar ve alevlerin IP türbin bağlantı noktalarına kadar ilerlemesine sebep olur. Bağlantı elemanlarının termal ve mekanik stres altında mukavemetini kaybetmesiyle IP türbin diski, tahrik milinden ayrılır ve LP türbinin ön paneline çarpar. Surge’e giren motorda, MKS’nin yakıtı büyük oranda azaltmasına rağmen IP türbin diski içerdeki hava akışı yardımıyla ivmelenir. Bu ivmelenme diskin tasarım limitleri üzerinde hızlanması, aşırı strese bağlı olarak disk dağılmasına (burst) sebep olur ve 3 parçaya ayrılan IP diski motor muhafazasını kırarak motoru dağıtır. Muhafazadan kurtulan parçalar uçağın sol kanadı ile motorun bağlantı yerlerine isabet ederek uçağın ve motorun kontrolü için hayati öneme sahip 650’ye yakın kablonun parçalanmasına ve sol kanadın hidrolik sistemlerinin fonksiyonunu yitirmesine neden olur.

ECAM prosedürlerinin sorunsuz uygulanması, uçuş ve yer ekiplerinin soğukkanlılıkla durumu idare etmesiyle uçakta bulunan 440 kişi sağ salim tahliye edilir. Uçuş ve yer ekiplerinin ortak çalışması ile uçak, havaalanına 37 km uzaklıkta ve 56 km’lik bir çapta havada kalma düzeninde yaklaşık 2 saat dolanarak Changi Havaalanı'na geri döner.

Olayın Kök Sebebi: ATSB’nin yayımladığı rapora göre olayın sebebi, imalat süreci sırasında yağ besleme borusu havşa başlı karşıt deliğin ekseniyle yanlış hizalanmasıdır. Operasyon sırasında; HP/IP göbek yapısının hareketi ve boruda et kalınlığının azalması yağ besleme borusunda çatlağın ilerlemesine, ve yanlış hizalanmasından dolayı çatlaktan sızan atomize yağın HP/IP türbin yataklama desteklerinde alev alıp IP türbin diskine kadar ilerleyerek IP türbin diskinin tahrik milinden ayrılarak parçalanmasına ve motor dışına çıkmasına neden oldu.

İmalat Hatası Mı?

Yağlama borusu ve karşı havşa deliği yerleşimi, OP 70 ve OP 230 olmak üzere iki istasyonda incelenmektedir. Şayet bu istasyonların ölçümleri sırasında herhangi bir hata ya da uygunsuzluk gözlemlenirse bu Koordinat Ölçüm Cihazı (CMM) raporuna işlenmektedir. Kazanın ardından yapılan ölçümlerde VH-OQA tescilli Airbus A380 uçağındaki Trent-900 motorunun OP 70 istasyonunda uygunsuzluk bulunma ihtimalinin daha yüksek olduğu belirlendi. OP 230 istasyonunda uygunsuzluk bulunup bulunmadığı konusunda olayı inceleyen ATSB ekibi net bir karara varamadı. Çünkü motor üreticisi CMM ölçüm raporlarını saklamıyordu. Ayrıca karşıt havşa başlı deliklerin bulunduğu iç göbekte pozisyon toleransı uygulanmamıştı. Bununla ilgili teknik resimlerde bilgi bulunmamaktaydı. Rapordan anlaşıldığı üzere 2009 yılında yağ besleme borusu havşa başlı deliklerin referans değişikliği yapılmıştı. İmalat Mühendisleri; bu referans değişikliğinin et kalınlığında azalmaya sebep olacağı konusunda gerekli uyarıları yapmış, buna istinaden, tasarım ve yapısal mühendisleri ilgili borudaki et kalınlığını 0,7 mm olarak belirleyerek üstündeki değerlerin uygunsuzluk olarak kabul edilmesine karar vermişti. Eğer istenseydi, Rolls-Royce Hucknall tesisindeki modüllerde 9 günlük çalışma ile uygunsuzluklar tespit edilebilecekti. Motorlar servise verildiği takdirde bu uygunsuzlukları tespit etmek imkânsızdı.

İlgili Otoriteler ve Alınan Aksiyonlar

Rolls-Royce, İngiltere merkezli bir motor üreticisi olduğu için Trent 900 motoru tip sertifkasını, Avrupa Birliği ülkeleri için yetkili otorite olan Avrupa Havacılık Emniyeti Ajansı'ndan (EASA) 2005 yılında aldı. Mevzuatlar gereği olayı inceleyen ATSB ve Avustralya Sivil Havacılık Emniyet Otoritesi (CASA) tüm gelişmelerden ve alınan aksiyonlardan paydaşları bilgilendirecekti.

Olayın yaşanmasının hemen ardından motor üreticisi Rolls-Royce, 4 Kasım 2010 tarihinden itibaren bir dizi servis bülteni yayımlayarak serviste olan tüm Trent 900 motorlarında birden fazla türbin bölümü ve HP/IP türbin yataklama tampon bölümü için muayene ve kontrol planı oluşturdu.

10 Kasım 2010 tarihinde EASA, Qantas olayı ile ilgili acil Uçuşa Elverişlilik Direktif (AD) yayımlayarak ilgili Trent 900 motorlarında olağandışı yağ kaçağı problemi için periyodik muayene koydu. Firmaların şüpheli bir durumu tespit etmesi durumunda ilgili motorun bulunduğu operasyonlarını yasakladı.

3 Aralık 2010 tarihinde Rolls-Royce yeni bir servis bülteni yayımladı. Servis bülteni Trent 900 kullanıcıları için IP Türbin aşırı hızlanmayı önleme sistemi (IPTOS) yazılım güncellemesini barındırıyordu. IPTOS güncellemesi ile motor kontrol sistemi, motordaki değişimleri saptayarak potansiyel aşırı hızlanma durumlarında motoru kapatarak olası bir patlamanın önüne geçmeyi sağlıyordu.

Sonuçlar

Olayın ardından Trent 900 serisi diğer motorlarda da yağ besleme borusu et kalınlığında azalma gözlemlendiği bildirildi. Bu gelişmenin ardından Rolls-Royce; kabul edilebilir yağ besleme borusu et kalınlığını 0,5 mm olarak belirledi. Bunun sonucu 40 motorda yağ besleme borusu et kalınlığı 0,5 mm’den düşük olduğu için servisten çekildi. Filosunda, Lufthansa Havayolları 3, Singapur Havayolları 11, Qantas Havayolları ise 6 adet Airbus A380 yolcu uçağı bulundurmaktaydı. Yaşanan olaydan dolayı, havacılık otoriteleri emniyet seviyesi yeniden sağlanana dek uçuşları durdurdu.

Kasım 2010’da yeni üretilecek motorların yağ besleme boruları için et kalınlığı 0,7 mm olarak revize edildi. Motor arızasından dolayı oluşan kazada Rolls-Royce, Qantas’a 95 M dolar ödemede bulundu. Rolls-Royce ’un 12 Kasım 2010 tarihinde hisse senedi değeri %10’a yakın düştü. Şirket 1.3 milyar dolar üzerinde değer kaybetti.