16/10/2019

Le point sur les problèmes moteurs de l’A220 !

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Vous le savez certainement, hier la compagnie aérienne Swiss a cloué au sol l’ensemble de sa flotte d’avion Airbus A220 (ex.CSeries) suite à un nouvel incident mettant en cause la motorisation de l’avion. Pour bien comprendre ce qui se passe, je vous propose de nous pencher sur le problème.

Rappel :

L’arrêt en vol d’un moteur PW1500G est le troisième que la compagnie ait connu en quatre mois. Un A220-100 opérant un vol Genève-Londres Heathrow le 25 juillet a subi un arrêt en vol à l'approche de son altitude de croisière FL350. L’aéronef a été dérouté vers l’aéroport de Paris Charles de Gaulle. Des pièces du moteur ont été perdues en vol. Le 16 septembre, un vol a été interrompu pour la deuxième fois, alors que l’appareil effectuant également un vol Genève-Heathrow  s’approchait de son altitude de croisière. L’avion a pu néanmoins continuer sa route.

Nouveau moteur, nouvelle technologie :

Le Pratt & Whitney GTF

Le GTF (Geared Turbo Fan) de Pratt & Whitney « Pure Power » (modèle PW1100G pour l’A320, PW1500G pour l’A220, le PW1900G pour la nouvelle famille E2 d’Embraer) introduit des réducteurs 3:1 entre l'avant et l'arrière, permettant à chaque partie du moteur de fonctionner à la vitesse la plus efficace. C'est une avancée, mais comme beaucoup d'autres technologies révolutionnaires, l'introduction de GTF s'est accompagnée de défis. Pratt & Whitney a promis que les avions de ligne équipés du GTF réduiraient la consommation de carburant de 20 %, les émissions de gaz à effet de serre de 50% et le bruit de 75%. Tous ces seuils ont été atteints, avec un FTE typique permettant d'économiser 100 litres de carburant par heure de vol. Les économies de carburant permettent aux transporteurs d’avancer plus loin, de transporter plus de passagers ou de réduire les coûts d’exploitation. Lorsque les prix du pétrole avoisinent les 50 dollars le baril, le carburant peut représenter un tiers de la structure de coûts de certaines compagnies aériennes. La réduction du bruit permet potentiellement aux transporteurs d’utiliser les aéroports pendant des périodes auparavant interdites. Avec son GTF le motoriste Pratt & Whitney se positionne tout comme son concurrent CFM International en pole position des moteurs ultra-efficients. Malheureusement, le motoriste est confronté à une série de problèmes qui nécessitent des corrections.

Des problèmes découverts après la mise en service :

Le premier modèle de moteur GTF de Pratt & Whitney entré en service est le PW1100G, qui est venu équiper la remotorisation de la famille Airbus A320neo (les transporteurs ont le choix entre ce modèle ou son concurrent le LEAP de CFM International). Les premiers problèmes sont apparus sur des A320neo des compagnies indiennes GoAir et IndiGo.  Les autorités indiennes ont ordonné aux deux transporteurs d’effectuer des inspections des moteurs, après tout juste 1’000 heures de vol. L’inspection consiste en un contrôle optique à l’aide d’un boroscope.

La version PW1500G du GTF qui motorise les A220, partage de nombreuses pièces en commun avec le PW1100G, ainsi que la même architecture. Il a débuté correctement sa mise en service, mais des problèmes sont apparus après quelques mois de mise en service. En conséquence, le motoriste Pratt & Whitney a envoyé une directive aux exploitants d’appareils A320 et A220 dont SWISS. Ceux-ci devront inspecter les moteurs après 2’000 heures de vol. Ces contrôles s’effectuant au fur et à mesure. Avec le nouvel incident arrivé hier sur un A220 de SWISS, cette dernière a opté pour la sécurité, en clouant momentanément ses avions au sol.

Les problèmes:

Vous l’aurez compris, une série de problèmes affectent les modèles de moteur GTF qui équipent les A320 et A220. Les résultats préliminaires indiquent que les moteurs PW1100G des A320neo, qui présentaient une modification du moyeu arrière du compresseur haute pression sont plus sensibles de subir un arrêt en vol, ce qui pourrait entraîner une panne moteur. Pratt & Whitney indique que le problème est lié à un «joint d’arête de couteau dans le moyeu arrière du compresseur haute pression (HPC) » et est déjà à l’œuvre pour trouver la cause et la solution à ce problème.

En ce qui concerne le modèle PW1500G qui équipe l’A220, la défaillance concerne le premier étage de compresseur basse pression en rotation (LPC) du moteur.

Dans tous les cas il a été constaté des vibrations moteur.

Directives de sécurité :

Les agences de sécurité EASA (EU) et FAA (USA) ont publié une  consigne de navigabilité d’urgence relative aux moteurs de Pratt & Whitney « GTF « Pure Power » (problèmes initiaux PW1100G). Celle-ci fait suite à plusieurs décollages interrompus (RTO) et des arrêts de moteur en vol (IFSD) et qui concerne l’ensemble des modèles de moteurs de la famille GTF. Les restrictions opérationnelles d’urgence prévues dans la consigne de navigabilité limitent le nombre de cycle, lorsque les deux moteurs sur un même appareil sont affectés par le problème.

Les deux agences signalent un risque de fissure pouvant conduire à une défaillance susceptible d'entraîner un arrêt du moteur en vol.

Faisant suite aux problèmes  survenus sur les A220, une nouvelle consigne de navigabilité complémentaire de la première, exige des inspections répétitives des rotors et des aubes directrices d’entrée de phase 1 du LPC dans tous les moteurs PW1500G et PW1900G en service.

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Correctif :

Le motoriste Pratt & Whitney termine actuellement la mise au point d’une nouvelle version de la  chemise qui enveloppe la chambre de combustion des moteurs « GTF ». Une fois terminée et certifiée, elle sera installée progressivement sur les A320 et A220 en service. Sont concernés par ces modifications 113 avions de la famille A320neo et 83 avions A220 en service.

Le motoriste travaille également à la suppression des vibrations sur le moteur, de la défaillance de la turbine à basse pression (LPC) et effectue une mise à jour de la boîte à engrenages.

Le motoriste devra encore spécifier suite à ses investigations avec le National Transportation Safety Board (NTSB) des États-Unis, si, il est recommandé de pratiquer des inspections répétitives plus fréquentes au-delà de celles déjà prescrites par la FAA.

Les autres utilisateurs peu touchés:

Les mesures prises par le motoriste semblent produire leurs effets, les autres utilisateurs de l'A220 comme AirBaltic, Delta Airlines et Koréan Air qui ont réceptionnés leurs avions plus tard n'ont pas connu jusqu'ici les mêmes déconvenues. Il en va de même pour les A320neo récemment entrés en service. 

 

Pression sur les motoristes :

Depuis, plus de quarante ans, les motoristes sont sous pression pour fournir à chaque nouvelle génération d’avions des moteurs toujours plus économiques et moins bruyants. Si, la motivation première concernait des motifs économiques, les besoins écologiques sont venus, depuis près de vingt ans, complémentés ceux-ci. Le calendrier de production des motoristes est devenu toujours plus serré. Quoi qu’il en soit, les problèmes de maturités sont monnaie courante dès la fabrication des moteurs et peu importe le nombre de tests pratiqués. L’expérience nous montre que certains types de problèmes ne feront surface qu’après des années de service. La forte demande de production en vue de rendre les avions toujours plus « propres » pourrait, donc bien faire éclore de nouveaux problèmes à l’avenir.

Situation chez SWISS ce matin :

Dans un bref communiqué sur Twitter, la compagnie SWISS annonce : « Après une inspection complète du moteur, les premiers appareils A220/CSeries ont déjà été remis en service en parfait état ce matin. Sur la base de la planification en cours, les opérations aériennes pourront être reprises ». La perturbation devrait être terminée jeudi avec la reprise normale des horaires. A noter que SWISS prend ces incidents très au sérieux et entretient des relations étroites avec les autorités compétentes, Airbus Canada et le motoriste Pratt & Whitney.

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Photos : 1 A220 Swiss@SWISS 2 Moteur PW GTF « Pure Power »@ PW

Commentaires

Rappelez-vous ce que j'écrivais au moment de l'achat du Bombardier CS300 par SWISS: "c'est SWISS qui va devoir éponger les erreurs de jeunesse...

Il est regrettable que seul le PW soit certifié sur l'A220.
Car la situation est moins grave sur l'A329neo qui lui dispose de 2 motorisations certifiées.

Actuellement le LEAP, tout en réalisant des performances identiques (bruit, rendements mécaniques et énergétiques, effet de serre, etc.) au PW, est beaucoup plus fiable et semble l'emporter assez largement (~ 80% des commandes en 2018), quand aux choix des compagnies!

Maintenant qu'Airbus a pris la main sur le marché A-220, il serait judicieux qu'une deuxième motorisation soit proposée...

Écrit par : forêt10 | 16/10/2019

@Forêt10: En même temps, lorsqu'une compagnie opte pour devenir "client de lancement" elle obtient aussi une formidable image. Les gens se souviendront-ils de tout cela dans quelques mois ? Certainement pas, ce fut le cas avec l'A320 lors de sa sortie et des 3 crash doublé de nombreux problème.

Vous comrez au LEAP, oui mais le LEAP est aussi exclusif sur le B737MAX. Encore fau-il comparez ce qui comparable.

Écrit par : Mathieu | 16/10/2019

@Foreêt10: Il y a toujours un coup de poker lors d'un tel choix, a moins que vous soyez Mme soleil ???

Écrit par : Fabrizio | 16/10/2019

@Mathieu : Un formidable rabais, je veux bien. Il y a même des compagnies qui ont fait voler gratis les premiers avions de certains constructeurs (Airbus et Sukhoï). Mais une formidable image ?! Vous plaisantez ? La formidable image pour avoir deux vols déroutés, et la flotte clouée au sol... L'image côté client en a pris un sérieux coup.
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Et encore, il n'y a pas eu de pertes humaines, ce est quand même un paramètre à prendre en compte lorsqu'il y a des soucis moteurs. Je me rappelle d'un certain A380 avec lequel deux vols ont eu très, très chaud avec respectivement l'arrachement et l'explosion de réacteurs, dont un qui s'est retrouvé en Inde avec les asservissements sectionnés, à un cheveu de l'alimentation en carburant.
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Je rejoins tout à fait forêt10. Une deuxième motorisation ne serait pas superflue.

Écrit par : v_atekor | 16/10/2019

@Fabrizio,
Ce n'est même pas un coup de Poker...
Les prix en l'occurrence sur ce genre de contrat valent largement les petits problèmes que Swiss a eu.
De plus, soyons honnête, l'A220 est le seul appareil qui est optimisé pour ce créneau (passager / rayon d'action).
...
@Forêt 10,
Oui, mais ce n'était pas inattendu. Les prix ont compensé largement les quelques soucis. Et ce grounding que temporaire n'est pas si problématique que ça.
Au contraire, de la part des clients, il est rassurant de voir une compagnie être prudente plutôt que d'attendre un cas plus grave pour réagir.
Il faut aussi savoir être patient, résoudre des problèmes sur des éléments aussi complexe qu'un moteur, ça prend du temps. Et adapter n'importe quel moteur à l'A220, ça prendra aussi du temps. De plus, n'oubliez pas que les constructeurs et motoristes signent des contrat de codéveloppement, et en l'occurrence je suis persuadé que PW a l'exclusivité sur la motorisation des A220. Et cette exclusivité est probablement bien protégée.

Regardons parmi les appareils récents qui ont été cloué au sol:
- B737 MAX grounding de plusieurs mois
- B787: trois mois entre les premières décisions de grounding et la solution
- B787: les avions sur Trent 1000 de RR ont leur lot de problèmes avec des compagnies aériennes qui ont fait le même choix que Swiss suite à des problèmes moteur. British Airways a dû maintenir au sol l'un de ses B787 pendant près d'un an à cause de ces problèmes !
- A320 NEO: certaines compagnies ont dû aussi prendre la décision de ne pas faie voler un certain nombre d'avions sur PW.
Comme pour le B787 de BA, ce choix se fait souvent lorsque le motoriste n'arrive pas à fournir suffisamment de moteurs additionnels. Les opérateurs décident alors d'utiliser ceux sur un certain nombre d'avions de leur flotte en attendant une solution plus adaptée. Mais dans ce cas, il peut y avoir des compensations financières de la part du motoriste.
...
Bref, c'est une situation standard. Si l'A330 a aussi bien été vendu ces dernières années malgré la présence du 787 sur le marché, c'est aussi pour sa fiabilité. Certaines compagnies (plus petites en général) peuvent préférer un appareil moins efficient si il est plus fiable. Alors certes, le coût d'investissement ainsi que les délais de livraison du 787 expliquent aussi ces choix. Mais la fiabilité en fait partie.
Pareil pour l'A320 CEO qui ont continués à être achetés, malgré l'arrivée de l'A320 NEO sur le marché. Les décisions se font sur un équilibre voulu entre nouveauté et fiabilité.
Et Swiss va prendre les A320/1 NEO plus tard, ainsi, seul une partie de leur flotte a des risques de jeunesse, ce qui permet aussi une meilleure stabilité financière, et moins de risque quant à la satisfaction de la clientèle.

Écrit par : Fab | 16/10/2019

@PK ou quelqu'un d'informé

Je vous fait part d'une série d'articles qui induisent une utilisation partielle des moteurs?

Les Airbus A220 ne devront plus voler plein gaz à la suite de plusieurs incidents.
«Plusieurs cas d'arrêt du moteur en vol» sur des A220, ex-CSeries du canadien Bombardier, ont été constatés à partir d'une certaine altitude, ont annoncé les agences de sécurité aérienne canadienne et européenne.

Les Airbus A220, ex-CSeries du canadien Bombardier, ne devront plus voler à plein régime à partir d'une certaine altitude, après plusieurs pannes de moteurs sur des appareils de la compagnie Swiss, ont annoncé les agences de sécurité aérienne canadienne et européenne (EASA). Dans une consigne de navigabilité entrée en vigueur le 26 octobre et relayée lundi soir par l'EASA, Transport Canada «introduit une nouvelle limite dans le manuel de vol de l'aéronef» et limite la puissance du moteur à 94% au-dessus de 29.000 pieds (8.840 mètres). La manette automatique des gaz doit être désactivée.

Cette décision fait suite à «plusieurs cas d'arrêt du moteur en vol» sur des BD-500 d'Airbus Canada, devenus A220, note Transport Canada. «Les résultats préliminaires d'enquête indiquent que des montées à haute altitude effectuées à des niveaux de poussée élevés sur des moteurs d'une certaine poussée nominale pourraient être un facteur contributif» à ces incidents, ajoute l'agence. Si les conditions de givrage persistent, la montée doit être arrêtée à 35.000 pieds (10.668 mètres).

Des incidents qui se multiplient

«Le fait de ne pas placer l'antigivrage de l'aile en position d'arrêt au-dessus de 35.000 pieds pourrait entraîner une surchauffe de la nacelle et déclencher des avertissements d'incendie moteur», explique l'agence. Ces consignes font suite à plusieurs incidents survenus sur des A220 de la compagnie Swiss, filiale de Lufthansa, cliente de lancement pour les A220.

En juillet, une pièce d'un des moteurs Pratt&Whitney était tombée, en plein vol au-dessus de la France. Les 16 septembre et 15 octobre, des incidents identiques sur des vols entre Genève et Londres avaient conduit à l'atterrissage d'urgence de l'appareil à Paris. A la suite du dernier incident, les 29 A220 de Swiss avaient été brièvement cloués au sol le temps d'inspecter les moteurs qui s'étaient révélés être «en parfait état» selon la compagnie.

Pour SWISS: Qu'en est-il exactement? Est-elle également concernée par cette restriction?

Écrit par : forêt10 | 29/10/2019

@forêt10: C'est exact, les A220 dont les moteurs n'ont pas été remplacés pour jusqu'ici doivent respecter cette limitation. Celà touche bien évidemment SWISS.

Écrit par : PK | 29/10/2019

@PK

Merci!

Écrit par : forêt10 | 29/10/2019

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