Motorbyte

Akademin för Innovation, Design och Teknik

Examensarbete i Flygteknik

15 hp, Grundnivå 300

Motorbyte

Författare:

Sammanfattning

Detta projekt handlar om att byta motor på ett äldre flygplan en PA28-161 (Piper Cherokee Cadet) med registreringsbeteckning SE-KMI som ägs av Västerås Flygklubb.

SE-KMI är ett äldre flygplan som är tillverkat år 1989 och har en förbrukad motor av typen Lycoming som går på bränslet Avgas 100 LL. Idag möter sådana flygplan stora problem runt om i världen och har svårt att konkurrera med de nyare varianterna. Anledningen till detta är att de har blivit alltmer oekonomiska och icke miljövänliga på grund av den höga bränsleförbrukningen och den ständiga prisökningen på bränsle. En annan faktor som gör situationen ännu svårare är tillgängligheten på bränslet (Avgas 100LL) både i Sverige och runt om i världen.

För att man ska kunna hålla flygplanet i drift, så anser man att den bästa lösningen är att byta motorn till en annan typ som ska gå på en typ av bränsle som är billigare, lätt åtkomligt samt har lägre bränsleförbrukning och miljövänligare.

Metoden som används i denna rapport har gått ut på att undersöka marknaden för att samla information om val av ny motor och att ta kontakt med berörda myndigheter för att kolla upp vad lagen säger, att jobba med dokumentationer och att ansöka om nya certifikat. Arbetet utförs på en mindre flygverkstad med namn Erikssons Automekanik som har Johannisbergs flygplats som bas.

Syftet med detta projekt är att tillämpa de teoretiska kunskaper och färdigheter som man har lärt sig från flygingenjörutbildningen i ett verkligt ingenjörsarbete inom flygindustrin. Syftet är även att lära sig analysera tekniska manualer, bestämmelser, föreskrifter, att ta kontakt med berörda myndigheter, att sammanställa information för att skapa ett modifieringsunderlag. Detta projekt anses vara viktigt och lärorikt, samt att det kommer att hjälpa flyg genom att komma ut med en akademisk dokumentation som ska vara tillänglig för de privatpersoner, flygskolor, företag och flygklubbar som vill göra likadana modifieringar på sina flygplan båda i Sverige och runt om i världen.

Abstract

This project is about replacing the engine of an older aircraft (a PA28-161, Piper Cherokee Cadet) with registration SE KMI, which is owned by Vasteras Aero Club.

SE-KMI is an older aircraft manufactured in 1989 and has expended engine named Lycoming that uses Avgas 100 Low-Lead. Today such planes are coming across big problems around the world, and it has difficulty to compete with the newer versions. The reason for this is that they have become more and more uneconomic and non-environmentally friendly, because of the high fuel consumption with the constant rising of fuel prices. Another factor that makes the situation even more difficult is the availability of fuel (Avgas 100 Low-Lead) both in Sweden and around the world.

In order to be able to keep the aircraft in service, the best solution is to change the engine to a different type that will be going on another type of fuel that is cheaper, easily accessible, has low fuel consumption and is more environmentally friendly.

The method used in this report is to study the market and to gather information about the option of a new engines and to make contact with the relevant authorities to check up on what the law says, to work with documentations and to apply for new certificates. The project is performed on a small aircraft workshop called Eriksson's Auto Mechanics which is based at Johannisberg Airfield.

The purpose of this project is to apply the theoretical knowledge and skills that we have acquired from Aerospace engineering education. The aim is also learning to analyze technical manuals, rules, regulations, to contact the relevant authorities, to put together information in order to create basic data for a modification.

This project is considered to be important and instructive, and that it will help the Aviation industry by coming out with an academic documentation that will be available for aircraft owners, flight schools, companies and flying clubs who want to make the same modifications of their aircraft both in Sweden and around the world.

Förord

Det här examensarbetet omfattar 15 hp och har utförts på Mälardalenshögskola som sista avslutningsmoment för 3 års utbildning på flygingenjörsprogrammet. Arbetet har utförts i samarbete med flygverkstan Erikssons Automekanik och behandlar problem som finns vid ett motorbyte (modifieringsarbete) på ett flygplan.

Examensarbete är relaterat till drift- och underhållsteknik och har tillkommit genom att det funnits ett behov av att byta motor på en Piper 28 och att ersätta motorn med en annan typ av mer ekonomisk variant. Att jobba med det här examensarbetet har varit lärorikt, det har gett oss en bredare förståelse för de föreskrifter och procedurer som gäller inom den internationella flygindustrin samt det har gett oss kunskaper om och en insikt i hur det är att arbeta som en flygingenjör inom drift och underhåll. Därför kommer vi att ha stor nytta av det här arbetet inför vår kommande yrkeskarriär.

Vi vill ta tillfälle i akt att tacka några personer på Mälardalens Högskolan Tommy Nygren som ställt upp på att vara vår examinator samt Mirko Senkoviski vår handledare trots tidspress och andra komplikationer. Vi vill även tacka personaler på Erikssons Automekanik och Västerås flygklubb.

Västerås, april 2014

Josef Sarmamy Sakvan Rashid

Datum: 24 april 2014

Utfört vid: Erikssons Automekanik Handledare vid MDH: Mirko Senkovski

Handledare vid (Erikssons Automekanik): Benedikt Olafsson Examinator: Tommy Nygren

Innehållsförteckning

Kapitel 2 Presentation av inblandade företag och tillverkare 4 2.1 Eriksson Automekanik ... 4 2.2 Västerås flygklubb ... 5 2.3 Piper ... 6 2.3.1 Piper PA 28 ... 6-7 2.3.2 Lycoming ... 8 2.3.3 Avgas 100 LL ... 9

2.4 Thielert Centurion Engine ... 10

2.4.1 Thielert Centurion 2.0 S ... 11

2.4.2 Jet A-1 ... 12

Kapitel 3 Presentation av berörda myndigheter och Organisationer 13 3.1 Tranbsportstyrelsen ... 13

3.2 European Aviation Safety Agency ... 14

3.3 Federal Aviation Administration ... 15

Kapitel 4 Tillvägagångssätt och metoder 16 4.1 informationshämtning ... 18

4.2 Val av motor ... 19-22 4.3 Kontakt med berörda myndigheter... 23-24 4.4 Utförande ... 25

4.4.1 Kontakt med motortillverkaren ... 25

4.4.2 Tidsbeställning hos verkstaden ... 25

4.4.3 Installation och testflygning ... 25 4.4.4 Dokumentation och certifikat ... 25-27

Kapitel 5 Resultat 28-30

Kapitel 6 Diskutioner och slutsattser 31

Kapitel 7 Rekomendationer och förslag på fortsattarbete 32

Källförtekning 33-34

1

Nomenklatur

Symbol Förklaring

EASA European Aviation Safety Agency

FAR Federal Aviation Administration

MTOW Max Takeoff Weight

JAA Joint Aviation Authorities

TS Transportstyrelse

STC Supplemental Type Certificate

TSFS Transportstyrelsens Författningssamling

V

V

V

V

V

V

POH Pilot Operating Handbook

SPOH Supplemental Pilot Operating Handbook

MO Maintenance Organization

TBO Time between Overhaul

MTBF Mean Time Between Failure

AFM Aircraft Flight Manual

FAA Federal Aviation Administration

TBR Time Between Replacements

FADEC Full Authority Digital Engine Control

2

Kapitel 1. Inledning

1.1 Bakgrund

Modifieringsobjekt SE-KMI är ett äldre flygplan som är tillverkat 1989 och har en förbrukad motor av typen Lycoming som måste ersättas med en ny eller en annan typ av motor. Idag möter de äldre flygplanen stora problem runt om i världen och har svårt att konkurrera med de nyare varianterna. Anledningen till detta är att de har blivit alltmer oekonomiska och icke miljövänliga på grund av den höga bränsleförbrukningen och den ständiga prisökningen på bränsle som har mer än fördubblats på senare tid. Som till exempel i Sverige, 2006 kostade en liter bränsle Avgas 100 LL endast 10 kronor, medan nu 2014 ligger priset på cirka 22 kronor/liter. Om man studerar närmare så finner man att priset är ännu högre i Europa, det kan kosta upp till 30 svenska kronor i vissa länder. 1

Denna prishöjning på Avgas 100 LL har orsakat att timpriset för flygning har ökat dramatiskt så att färre och färre piloter i allmänflyget flyger och att kostnaderna för att driva och ha ett flygplan har blivit allt dyrare. Utöver det så har även problemet med tillgängligheten på denna typ av bränsle på många av Sveriges och Europas flygplatser skapat stora problem för piloter på senaste tiden. Orsaken till detta problem är att det finns få leverantörer för Avgas 100 LL, vilket medför att det är svårt ibland för vissa flygplatser att få hem bränsle när det är slut. Detta gör att man ibland behöver tanka på en annan flygplats än hemmabasen och därför krävs det ibland att man behöver flyga långt. Utöver det, så konstaterar man att bränslet Avgas 100 LL kommer att försvinna helt juni 20162.Slutsatsen av ovanstående problem har påverkat flygmarknaden. Flygmaskiner blir stillastående överallt, fler och fler flygplansägare väljer att sälja sina flygplan. Detta innebär att priset på flygmaskiner sjunker drastiskt.

1.2 Syfte

Det huvudsakliga syftet med detta projekt är att tillämpa de teoretiska kunskaper och färdigheter som man har lärt sig från flygingenjörutbildningen i ett verkligt ingenjörsarbete inom flygindustrin. Syftet är även att lära sig analysera tekniska manualer, bestämmelser och föreskrifter, ta kontakt med berörda myndigheter, och att sammanställa information för att skapa ett modifieringsunderlag. Modifieringsunderlaget ska innehålla hela modifieringsproceduren såsom val av ny motor som ska vara mer ekonomisk, certifikat och dokumentation, framställning av en ny checklista, ansökan om modifiering, en ny lastningsinstruktion, ändring av referensbladet, kompletterande flygbok (Supplement Pilot Operating Handbok) osv.

Detta projekt är viktigt och lärorikt eftersom det ger en bra grund inför den kommande yrkeskarriären, speciellt om man väljer att jobba som ingenjör inom drift och underhåll. Utöver det, så kommer detta projekt i framtiden att vara till stor nytta för de privatpersoner, flygskolor, företag och flygklubbar som vill göra samma modifiering av samma typ av flygplan både i Sverige och runt om i världen.

1

Se referens Flygbränsle!

2

Information från Lars Johanson, ordförande på Hässlö flygförening. Se även länken: http://airfactsjournal.com/2012/07/washington-report-the-future-of-100ll/

3

1.3 Avgränsningar

Det här arbetet kommer enbart att handla om det teoretiska delen av ett modifieringsarbete, det vill säga något praktiskt moment ingår inte i det. Men det kommer att vara ett tekniskt arbete för att kunna få fram ett riktigt sannolikt underlag om det skulle bli ett modifieringsarbete i verkligheten.

1.4 Problemställning

Flygplan SE-KMI ska modifieras med en ny typ av motor, dvs. från bensin till diesel. Detta innebär att man måste följa upp vissa speciella procedurer och regler som just beskriver hur ett sådant arbete går till. Här nedan följer vissa av problem som man möter vid utförande av motorbytet som sedan besvaras i detta projekt:

 Vad innebär ett modifieringsarbete, hur går den till, vilka praktiska och teoretiska moment ingår i ett sådant arbete?

 Vilken typ av motor ska man ersätta den gamla, varför just denna typ, vilka för- och nackdelar får man?

 Hur framställer man ett komplett modifieringsunderlag, vilka myndigheter berör detta arbete, vad säger lagen?

 Vilken/vilka dokumentationer och certifikat måste ändras och skapas?

Figur (1) flygplan SE-KMI3

3

4

Kapitel 2. Presentation av inblandade företag och tillverkare

2.1 Erikssons Automekanik

Erikssons Automekanik är en mindre flygverkstad som har basen på Johannisbergs flygplats. Flygverkstaden startade sin verksamhet först på Uppsala-Sundbro flygplats 1980. Sedan flyttades det till den nuvarande basen sedan 1990. Flygverkstadens ägare är Alf Eriksson och den har för närvarande två stycken anställda som jobbar på heltid.

Erikssons Automekanik är en godkänd EASA part M subpart F-organisation. På flygverkstaden utför man olika former av flygplansservice för mindre flygplan i form av olika tillsyn, motorbyte, reparationer, förnyelse av luftvärdighet (Airworthiness Review Certificate) osv. 4

Figur (2) Erikssons Automekanik5

4

Informationen är hämtat från intervju med Alf Eriksson, ägaren av Erikssons Automekanik

5

5

2.2 Västerås Flygklubb

Västerås Flygklubb är en av Sveriges mest aktiva flygklubbar för det allmänna flyget. Klubben ligger på Johannisbergs Flygplats, väster om Västerås.

Först bildades Västerås Flygklubb 1935 som modellflygklubb. Men det dröjde inte så länge tills man bestämde sig för att bygga ett riktigt flygplan på grund av ökande intressen från dåvarande medlemmar.

Idag, efter dessa år så har Västerås Flygklubb fortfarande sin verksamhet kvar med tre andra nya klubbar på Johannisbergs flygplats och mer än 100 aktiva flygande medlemmar. Utöver det så äger klubben totalt fyra stycken flygplan, två stycken PA 28:or (Piper Cherokee), en Cessna 172 och en DV20.

Utöver att Västerås Flygklubb är en plats för flygintresserade så pågår en del flygutbildning också, man kan utbilda sig till privat flygare i klubbens skola och skaffa sig mörkerutbildning. Det förekommer en hel del andra aktiviteter såsom landningstävlingar, navigationstävlingar och flyguppvisningar. 6

Figur (3) Västerås Flygklubb7

6

För mer information, Se referens Västerås flygklubb! 7

6

2.3 Piper

Piper Aircraft är ett amerikanskt flygföretag för lätta flygplan. Företaget ligger i Florida, och det startades i september 1927 i Rochester i New York av bröderna Clarence Gilbert Taylor och Gordon A. Taylor.

Från början hette företaget (Taylor Brothers Aircraft Manufacturing Company). I april 1928 döptes företaget om till (Taylor Brothers Aircraft Corporation) strax innan Gordon A. Taylors dog i en flygolycka. Ett år senare flyttades företaget till Bradford, Pennsylvania för att det fick ett löfte av William T. Piper om att få en större anläggning och investering från lokala affärsmän och för att sen köpa ut företaget helt efter att det hade gått i konkurs december 1930.

Ökande försäkringspremier försämrade finansieringen i företaget, vilket ledde till att under mitten av 1980-talet slutade företaget med tillverkningen. Men efter 2006 fick företaget en ny investering på 3,2 miljoner amerikanska dollar från Florida för att öka sin arbetsstyrka med upp till 1400 anställda och för att bygga ett PiperJet i staten Florida. Sedan företaget bildades, så har det tillverkat totalt 144000 flygplan, varav 90000 av dessa fortfarande flyger. 8

2.3.1 Piper PA 28

Piper PA28 är ett motorigt flygplan med fast eller omställbar propeller som drivs av motorer från 140- 235 hk. Flygplanet är tillverkat i hel metall med ett fast eller infällbart landställ. Det är ett lågvingat flygplan och det har kapaciteten på 4 personer totalt.

Den första versionen av PA 28 flög någon gång under 1960. 2004 hade över 30400 PA28:or byggts. Orsaken till att så många exemplar har byggts, beror på flygplanet egenskaper. Det är lätt att flyga, har bra prestanda- och aerodynamiska egenskaper, det är robust och tål hårda landningar osv. Allt detta har bidraget till att PA 28 blir ett av de vanligaste klubbflygplan. 9 Just den modell som vår rapport handlar om är en skolversion av Piper Cadet. Cadeten saknar Warriorns10 dvs. tredje fönster och flygplanet tar mindre last i bagageutrymmet. Men det är relativt lätt att flyga med, detta gör att det passar mycket bra till flygutbildning.

8

Se referens Pilotfriend.com

9

Warriror är föregångaren till Cadeten.

10

7

Figur (4) Tre plans skiss Piper PA28 11

Motor: Lycoming O-320 160 hk Säten: 4 Spännvidd: 10,67 m Tom Vikt: 682 kg Max Vikt: 1055 kg Bränsle: 182/128 liter Bränsleförbrukning: 37 l/h Marschhastighet: 100 knop Stall hast. med klaff: 44 knop

11

8

2.3.2 Lycoming

Lycoming, för närvarande heter den Lycoming Engine är en amerikansk känd tillverkare av mindre kolvmotorer för allmänflyget.

Företaget startades 1916 och har haft olika namn såsom Avco Lycoming, Textron Lycoming etc. Det började först tillverka symaskiner och cyklar. 1929 tillverkade företaget sin första flygmaskin. Idag tillverkar företaget luftkylda fyr-, sex- och åtta- cylindriga boxermotorer från 100- 400 hk för både helikoptrar och flygplan. 12

Lycoming motorer finns monterade på olika typer av flygplan. Men de mest kända typerna är Cessna och Piper som finns överallt runt om i världen. Utöver det, så har dessa motorer bra prestanda och tillförlitlighet. Det har många auktoriserade serviceverkstäder runt om i världen, detta var direkt orsaken till att Lycoming var ledande på marknaden.

Figur (5) Lycoming motor 0-320 D3G -16113

12

Se referens Lycoming Engines

13

9

2.3.3 Avgas 100LL

Flygbensin Avgas 100 LL är förkortningen för Aviation gasolin 100 low Lead (lågt blyinnehåll). Det är blåfärgat, mycket lättantändligt och det är det vanligaste bränslet för luftfartyg med kolvmotorer.

Priset på Avgas 100 LL i Sverige kostade endast 10 kronor per liter 2006, sedan dess har priset ökat ständigt och idag har det mer än fördubblats dvs. cirka 22 kr i Sverige. Utöver det, så har även tillgången till bränslet minskat båda i Sverige och runt om i världen. 14

Tillgången och prishöjningen på Avgas 100 LL har orsakat många problem för allmänflyget. Den har lett till att timpriset för flygning har ökat dramatiskt så att det är färre och färre som flyger och kostnaderna för att driva och ha ett flygplan blir allt dyrare. Den har även varit bidragande till att priset på flygplan som går på denna typ av bränsle sjunkit drastiskt.

Figur(6) Tanknings munstycke med avgas märkning15

14

Se referens Flygbränsle!

15

10

2.4 Thielert Centurion Engine

Centurion är ett ledande varumärke för certifierade fotogen för kolvflygmotorer inom allmänflyget. Motorerna är certifierade enligt kraven i FAA och EASA. De är teknisk

avancerade dieselmotorer som kan köras på auto-diesel (DIN 590) och speciellt med standard flygbränsle fotogen (Jet Fuel, Jet-A).

Centurion är känt på att deras motorer har bra tillförlitlighet och säkerhet tack vare redundansen FADEC-systemet (Full Authority Digital Engine Control) som är utan mekanisk back-up. Utöver det så är företaget även känt på att deras motorer har lägre driftskostnad på grund av lägre förbrukning som i sin tur bidrar med längre räckvidd, lägre bränslepriser för fotogen i många länder, bekväm drift och motorerna har även elektronisk händelselogg osv. 2001, blev Centurion det första företaget i världen som fick typ-certifiering för sina fotogenkolvflygmotorer. Centurion piloter har ett globalt nätverk med mer än 300 auktoriserade serviceverkstäder till sitt förfogande. Sammanlagt så har de cirka 3 500 plus Centurion motorer som drivs i General Aviation och motorerna har hittills klarat mer än 3,5 miljoner flygtimmar. 16

Figur(7) Thielert Aircraft Engine17

16

Se referens Thielert Centurion Engine

17

11

2.4.1 Thielert Centurion 2.0 S

Centurion 2.0 S är en fyrcylindrig turbodieselkolvmotor för allmänflyget med en kraft på 99 kW (155 hk). Motorn är en turboladdad 4-cylindrig radmotor, och den är EASA och FAA certifierad. Den är en teknisk avancerad dieselmotor som kan köras på auto-diesel (DIN 590) och speciellt med standard flygbränsle fotogen (Jet Fuel, Jet-A).

Centurion 2,0 S motor har följande egenskaper18

 Vätskekyld.

 Turbokompressor.

 Elektronisk händelselogg.

 FADEC (Full Authority Digital Engine Control).

 Låg bränsleförbrukning. 15 l/h vid 60 % effektuttag.

Figur (8) Thielert Centurion Engine 2.0 S19

18

Se referens Thielert Centurion

19

12

2.4.2

Jet- A 1

Flygbränslet Jet-A1 benämns även för flygfotogen, jetbränsle eller kerosin. Stora flygmaskiner som går på turbinmaskiner använder sig utav Jet-A1. Orsaken till detta är inte bara bränslets kemiska egenskaper, utan det är framförallt priset och tillgängligheten.

Priset för Jet-A1 ligger runt 9 kronor i Sverige och i Europa. Medan det är lite billigare i resten av världen. Den här typen av bränslet finns nästan på alla flygplatser runt om i världen för att nästan alla typer av passagerare-, fraktflyg och en hel del militära flygmaskiner använder sig utav Jet-A1. 20

Det låga priset och tillgängligheten har lett till att motortillverkarna har utvecklat en ny generation av dieselmotorer till främst lätta flygplan. Ett exempel är det tyska företaget Thielert Centurion och det franska företaget Safran SMA. Tillverkningen av motorer som går på Jet- A 1 har varit en riktig succé på grund av att alltmer företag och privata personer vill övergå till sådana motorer.

Figur(9) Shell Aviation hemsida21

20

Se referens Flygbränsle!

21

13

Kapitel 3.

Presentation av berörda myndigheter och organisationer

3.1 Transportstyrelsen

Figur (10) TS:s Logotyp

"Transportstyrelsen är en svensk statlig förvaltningsmyndighet, som sorterar under Näringsdepartementet och har till huvuduppgift att svara för regelgivning, tillståndsprövning och tillsyn inom transportområdet. Myndigheten inledde sin verksamhet den 1 januari 2009".22

"Transportstyrelsen står för att utveckla ett tillgängligt av transportsystem med hänsyn till säkerhet, miljö och hälsa. Med respekt för konsekvenser för medborgare och näringsliv utformar man regler och följer upp att de efterlevs. De förser samhället med uppgifter om transportmedel och förare. Samt de arbetar med helhetssyn och effektivitet och har hög servicenivå i deras kontakt med omvärlden". 22

Myndighetens uppgifter berör trafiksäkerhet för vägtrafik, luftfart, sjöfart och spårbunden trafik samt registerverksamhet inom samma områden. Tidigare har dessa frågor behandlats i olika myndigheter för respektive trafikslag. Transportstyrelsens huvudkontor finns i Norrköping.

Transportstyrelsen ansvarar för regler, tillstånd och tillsyn inom svensk luftfart, samt övervakar, analyserar och utvärderar luftfartsektorns utveckling.

Transportstyrelsens författningssamling (TSFS), hanteras i sin helhet av Transportstyrelsen och den finns på Transportstyrelsens webbplats. Författningssamlingen innehåller Transportstyrelsens föreskrifter och allmänna råd, där föreskrifterna är bindande, medan de allmänna råden är generella rekommendationer om hur en föreskrift kan eller bör tillämpas.

22

14

3.2 European Aviation Safety Agency

Figur (11) EASA: s Logotyp

EASA etablerades 2003. Det är en myndighet, under Europeiska Unionen (EU), som har fått speciella reglerande och verkställande befogenheter inom området som omfattar flygsäkerhet. De har tagit över en stor del av ansvaret som tidigare låg på Joint Aviation Authorities (JAA) och en del ansvar från de nationella luftfartsmyndigheterna. Likt den amerikanska luftfartsmyndigheten FAA så strävar de också efter att få enhetliga arbetsmetoder över hela världen. 23

Syftet med EASA:s bestämmelser är att:

 Upprätta och bevara en hög grad av likformighet för den civila flygsäkerheten och för miljöskyddet i Europa.

 Främja den fria rörligheten av gods, personer och tjänster.

 Gynna kostnadseffektiviteten vid bestämmelse- och certifieringsprocesser.

 Hjälpa medlemsstaterna att uppfylla deras skyldigheter gentemot ICAO, med en gemensam ståndpunkt.

 Gynna ett världsomfattande och gemensamt synsätt angående civila flygsäkerhetsstandarder.

Myndigheten kommer att utveckla sina kunskaper inom alla delar av flygsäkerheten för att assistera de samfundets lagstiftare vid utvecklingen av gemensamma regler för:

 Certifieringen av flygprodukter, -delar och redskap.

 Godkännandet av organisationer och personal som är verksamma i underhållet av dessa produkter.

 Godkännandet av luftfartsdriften.

 Licensieringen av luftfartygens besättningar.

 Säkerhetstillsynen av flygplatser och operatörer av flygledningstjänster.

23

15

3.3 Federal Aviation Administration

Figur (12) FAA: s Logotyp

Federal Aviation Administration (FAA) är ansvarig för flygsäkerheten i amerikansk luftfart. 1966, blev FAA en del av US Department of Transportation, så antog de deras nuvarande namn. Det dåvarande namnet var Federal Aviation Agency. 24

En del av FAA:s huvudsakliga uppgifter är följande:

 Reglera den civila luftfarten för att gynna flygsäkerheten.

 Uppmuntra och utveckla det civila flyget inklusive ny flygteknik.

 Utveckla och driva ett system för flygledning och navigation av civilt och militärt flyg.

 Forskning och utveckling av National Airspace System och civilflyget.

 Utveckla och utfärda program åt den civila luftfarten för att kontrollera buller och andra miljöeffekter.

FAA utfärdar och utvecklar bestämmelser och minimikrav som omfattar tillverkning, drift och underhåll av luftfartyg. FAA certifierar också piloter och flygplatser som trafikeras av luftfartyg.

De bestämmelser och föreskrifter som tillämpas i Amerika kallas Federal Aviation Regulations (FAR).

24

16

Kapitel 4.

Tillvägagångssätt och metoder

I det här kapitlet presenteras tillvägagångssätt och metoder som vi har följt upp för genomförande av detta projekt. Figur (13) är ett preliminärt arbetsplan för att man ska få en uppfattning om de moment som ingår i arbetet.

Figur (13) Preliminärt arbetsplan

Problem formulering Sammanställning Analys av problemet Förberedelse för redovisning Rapportskrivning

Vad säger lagen Insamling av data

17 Utifrån denna planering, så kommer arbetet att koncentreras på följande faser som relaterar till vår erfarenhet och utbildning:

Informationshämtning

Figur (14) Metoder som projektet bygger på

TS

EASA FAA

Start

Installation

Tidsbeställning på Verkstaden Dokumentation & Certifikat

Mission

completed

18

4.1 Informationshämtning

Informationshämtningen har skett via Internet, publikationer och material från Erikssons Automekanik samt flygplansägaren. Informationshämtningen på internet har skett genom vissa sidor som är givna som referens under kapitlet källförteckning. Några exempel på sådana sidor är transportstyrelsen, EASA och FAA Vad det gäller material från flygverkstaden Erikssons Automekanik, så fick man underhållsprogrammet för SE-KMI, olika typer av checklistor såsom 50- och 100- timmarstillsyn. Från flygplansägaren så fick man tillgång till samtliga flygplansdokumentationer såsom POH, samlingspärmen osv.

En annan metod som vi har använt är intervju med olika aktörer med anknytning till flyg på olika sätt. Namn och information som hämtades är givna som referens i fotnoter även i kapitlet källförteckning. Syftet med detta är att veta nödvändiga data på flygplanet samt att öka förståelse om hur en motorbytesprocess går till.

Exempel på frågor som ställdes till Transportstyrelsen var:

 Vilka regler och föreskrifter gäller vid sådana modifieringar?

 Vilka manualer och dokumentationer som finns som beskriver reglerna?

 Var hittar man sådana dokumentationer?

Man tipsades att på Transportstyrelsens hemsida finns det ett regelverk som kallas för TSFS (Transportstyrelsens författningssamling), där kan man hitta alla regler som är relaterade till projektet. Det sades även att det finns olika blanketter för användning vid sådana modifieringar.

Följande information är hämtat från TSFS som handlar om modifiering och vilka typer av modifieringar som finns:

1. Modifiering:

”En modifiering är ändring av flygmaterial som orsakar avvikelse från gällande typdokumentation”. 25 Allmänt så finns det två typer av modifiering som följande:

2. Större modifiering:

"Större modifiering är modifiering vars rätta utförande är av väsentligt betydelse för materielens typegenskaper i fråga om funktion, hållfasthet, prestanda, massa (vikt), balans, flygegenskaper eller annan egenskap av väsentlig betydelse för materialens luftvärdighet". 25

3. Mindre modifiering:

"Mindre modifiering är modifiering som inte är att hänföra till "större modifiering". 26

4. Modifieringsgodkännande:

"Modifieringsgodkännande är Transportstyrelsens godkännande av en ansökan om

modifiering". 26

25

Se referens TSFS Link 2 sid 2!

26

19

4.2 Val av motor

Denna del av projektet handlar om att ta reda på vilka motortyper som finns på flygmarknaden och just vilken typ man ska välja för vårt arbete med avseende på storlek, vikt, prestanda, bränsletyp och förbrukning, tillförlitlighet, underhållskostnader och certifiering med ett STC osv. Syftet med detta är att föreslå rätt typ av motor.

Med hjälp av dessa utgångspunkter så började sökandet efter en motor. Sökandet gav olika resultat. Man hittade olika typer av motorer från olika tillverkare som till exempel Thielert Centurion, SMA Engine, Lycoming, Continental Engine mm . Men eftersom vi letade efter en dieselmotor på grund av dieselns låga pris så var det enklare att prioritera dieseldrivande motorer. Vi hittade två intressanta tillverkare; den första var den tyska Thielert Centurion företaget och den andra var den franska SMA Engine företaget. Företaget SMA Engine hade en motor som gick på diesel som hette SR305- 230. Denna motor hade prestandan på 227 hästkraft, då var den tyngre än vad vi önskade, vilket gjorde att vi valde bort den.

Vad det gällde Thielert så hade de tre olika typer av motorer som var intressanta. Den första motorn var Centurion 1,7- 135 hp och den andra var centurion 2,0 -135 hp. Men eftersom motorerna hade sämre prestanda än den originalmotorn dvs. mindre hästkrafter, så valdes de bort. Men vad det gäller den tredje motorn dvs. Centurion 2,0 S så hade den en prestanda på 155 hästkraft, vilket var närmare vad den originalmotorn hade. Vid närmare undersökning på motorn, så upptäcktes att motorn var certifierad för användning i PA 28:or. Den hade så kallad STC och en färdigbeskriven SPOH. På grund av detta så bestämde man sig för att välja en Centurion 2,0 S motor. Se referens Thielert Centurion Engine!

Centurion 2,0 S STC-numret var EASA STC-10014364, som hade fått från EASA sedan mitten av 2012. Varje STC som godkänns av EASA gäller direkt i Sverige enligt TSFS. 27 Ett STC-certifikat på svenska (kompletterande typcertifikat) är en godkännandemodifiering av en produkt (flygplan, motor eller propeller) som inte ingår i luftfartygets typdokumentation. STC:et definierar produktens designförändring, det uppger på vilket sätt modifieringen påverkar den existerande modelldesignen och listar upp vilka serienummer av flygplanstypen som kan använda sig av det aktuella STC:et. Det kan även identifiera vad certifieringen är grundad på och lista specifika regler som överensstämmer med designförändringen. Informationen som ingår i certifieringsgrunden är bra att ha för dem som vill modifiera en produkt ytterligare och utvärdera certifieringsgrundens kompatibilitet med andra STC-modifieringar

Tillgången på ett STC och SPOH betyder att man varken behövde ansöka om ett STC-godkännande eller ett SPOH, vilket gynnade processen (motorbytet) med både tid och pengar. Efter att Centurion 2,0 S valdes så var det dags att undersöka vad den hade för likheter och skillnader med det originalmotorn och även skillnader mellan bränslen Avgas 100 LL och Jet A-1. Man undersökte även hur flygplanets prestanda skulle se ut både innan och efter modifieringen. Detta blev en annan metod för att välja rätt typ av motor. Se tabellerna på följande sidor!

27

20

Tabell nr (1) Jämförelse mellan flygbränsle Avgas 100 LL och Jet A128

Avgas 100 LL

Jet A-1

Pris/ L* 22 sk 9 sk

Tillgänglighet** Svårtåtkomlig Lättåtkomligt

Färg Blå Färglös

Användning Kolvmotorer Kolvmotorer, turbinmotorer

Självantändningstemperatur 400° C 210° C Maximal fryspunkt – 45° C – 47° C Smältpunkt <-60 °C – 47,8° C Viskositet < 1,5 mm2/s at 37,8 ° C 8,0 mm2/s at -20° C Flash point *** < – 40°C – 42°C Kokpunkten 30-170 °C/760 mmHg 176°C/760 mmHg Löslighet i vatten Låg Låg Densitet 700-720 kg/L v/15°C 804 kg/L v/15°C *Priset i Sverige 2014

** Både i Sverige och resten av världen. Se referens 2, Flygbränsle

*** Flash point är den lägsta temperaturen vid vilken det avger så mycket brännbara gaser att den kan ta eld.

Från Tabellen ser man att det finns skillnader mellan priset och tillgången på de två olika bränsletyperna. Priset på Avgas 100 LL kostar mer än dubbelt som Jet A-1. Tillgången på Jet A-1 är mycket bättre i Sverige och andra länder.

Man kan även läsa att bränslet Jet A-1 är säkrare att hantera än traditionella avgas på grund av den låga antändningstemperaturen.

28

21

Tabell nr (2) Jämförelse mellan flygmotorn Lycoming 0-320 och Centurion 2,0 S29

Lycoming 0-320

Centurion 2.0 s

Motortyp O-320-D3G Centurion 2.0 s

Bränsle Avgas 100 LL Diesel (EN 590), TS-1 Kerosene, Jet

A, Jet A-1

Bränsleförbrukning 33,3 L/h vid 65% effektuttag 15 L/h vid 60 % effektuttag

Kylsystem Luftkyld Vätskekyld

Effekt 119 kw (160 hk) 114 kw (155 hk)

Vikt* 127 kg 134 kg

Antal cylinder 4 stycken boxer placerade 4 stycken inlines placerade

TBR 2000 timmar 1200 timmar

Kompressionsförhållande 8.5:1 18:1

Styrsystem Ej elektroniskt Elektroniskt FADEC

Växellåda Utan Med växellåda

Turbo Utan Med turboladdning

Cylinderdiameter (3,875 in) (3,26 in)

Olja

SAE 20-60 beroende på temperaturen

AeroShell Helix Ultra 5W30; Shell Helix Ultra 5W40; AeroShell Oil Diesel 10W-40; AeroShell Oil Diesel Ultra

Propeller tillverkare Sensenich, USA MT Entwicklung GmbH, Tyskland

Propeller model Sensenich 74DM6-0-60 MT-6-A/187-129

Propeller bald 2 bladig Fixed Pitch 3 bladig Variabel Pitch propeller (constant

speed)

* Engine, Standard Dry Weight Includes carburetor or fuel injector, magnetos, spark plugs, ignition harness, intercylinder baffles, tachometer drive, starter and generator (alternator)

29

22

Tabell nr (3) Prestanda före och efter modifiering30

Prestandaparametrar

Före

Efter

Antal hästkraft.(hk) 160 155

Tomvikt 682 KG 721,3 KG

Max tillsatsvikt 373 KG 333,7 KG

Max startvikt MTOW 1055 KG 1055 KG

Bränslekapacitet (L) 182 F/128 S 162,8 F

Max last i bagagerum 23 KG 22,67 KG

Bränsleförbrukning (L/h) 33.3 vid 65 % effektuttag 18,11 vid 65 % effektuttag Bränsleförbrukning (L/h) 37,9 vid 75 % effektuttag 19,4 vid 70 % effektuttag

Startsträcka 50 fot** 533 m 714

Max kontinuerligt varvtal(RPM) 2700 2300

Varvtal stigning 2700 2300

Marschfart(km/h) Ca 185 Ca 220

Max flyghöjd(m) 3536 Ca 4298

Total aktionstid med 65 %. 05:19 08:96

VX 63 KIAS 65 KIAS VY 79 KIAS 70 KIAS VFE 103 KIAS 103 KIAS VNE 160 KIAS 160 KIAS VA 111 KIAS 111 KIAS VNO 126 KIAS 126 KIAS

Plane hastighet på final 63 KIAS 63 KIAS

Glid hastighet 73 KIAS 73 KIAS

Man kan läsa av från tabell 2 och 3 att efter motorbytet kommer bränsleförbrukningen för SE-KMI att reduceras med mer än 50 %, vilket innebär i sig att man får längre aktionstid31. Man kan även dra slutsatsen att timpriset på flygplanet blir lägre, man får högre marschfart, flygplanet blir mer miljövänligt, enklare att operera på grund av att den nya motorn har Jet A-1 som bränsle och Jet A-A-1 kan tankas på nästan varje flygplats i Sverige och andra länder. Detta bekräftar att modifieringen (motorbytet) kommer att ha positiva resultat.

30

Informationen om prestanda är hämtad från POH och SPOH för SE-KMI.

31

23

4.3 Kontakt med berörd myndighet

Här kommer vi att redovisa vilka myndigheter som berör arbetet och vad de olika myndigheterna sagt och krävt.

I första hand, så kontaktade vi de svenska myndigheterna via mejl och telefon för att fråga om vilka regler och lagar gäller vid modifiering av ett flygplan och även vilka dokumentationer och föreskrifter fanns tillgängliga för användning vid ett sådant arbete. En av de första myndigheterna var Transportstyrelsen. Vi kontaktade Transportstyrelsen och fick ställa frågan till en person om vilka regler som gällde vid modifieringen32. Personen berättade att regler om modifieringen kan hämtas på Transportstyrelsen och EASA: s hemsidor.

På Transportstyrelsens hemsida fanns olika dokument som har ett gemensamt namn TSFS som beskriver allt omkring en modifiering och allt annat kring ett flygplan. Nedan är några av de regler som berör just modifiering av flygplan:

Regler om modifiering:

”När ett flygplan modifierats så att den sammanlagda viktändringen överskrider 0,5 % av flygplanets högsta landningsvikt måste en ny vägning göras, i annat fall räcker det med enbart en beräkning/kalkylering av grundtomvikten. Även en bestämning av det nya tyngdpunktsläget måste göras om det flyttas längre än 0,5 % av vingens medelkorda. Kordan är vingens längd från framkant till bakkant”. 33

Eftersom vi inte har någon viktändring dvs. vikten är oförändrat (1055 kg) före och efter modifieringen, så behövs varken en ny vägning eller bestämning av tyngdpunktsläget i det här fallet.

"1 § Vid en modifiering ska samma eller en senare utgåva av de konstruktionskrav som legat till grund för typgodkännandet tillämpas". 34

"2 § När en modifiering utarbetats av en tillverkare som är innehavare av typcertifikat för den materiel som ska modifieras accepteras detta i form av en komplettering av tidigare typgodkännande/typintyg. När en modifiering godkänts av tillverkarlandets myndighet i form av tillägg till typcertifikatet (STC), accepteras detta i form av en typacceptering. I dessa fall utfärdas inte något modifieringsgodkännande. Varje STC som godkänts av EASA gäller direkt i Sverige". 34

"3 § Ansökan om godkännande av underlag till en modifiering ska göras hos Transportstyrelsen innan modifieringsarbetet påbörjas". 34

32

Se referens kontakt via telefon!

33

Se länk 4 sid. 1.8.3 i referens TSFS!

34

24

Gällande checklista:

"11 § För varje motordrivet luftfartyg ska det finnas en checklista innehållande nödvändiga uppgifter för luftfartygets säkra handhavande. Checklistan ska användas av flygbesättning före och under start, under flygning, vid och efter landning, samt i nödsituationer (nödchecklista). Nödchecklistan ska ha röd ram eller på annat sätt vara klart avvikande från checklistan för normalförfaranden". 35

"12 § Checklistan får inte stå i strid med innehållet i flyghandboken eller aktuella driftbestämmelser". 35

"13 § Checklistan ska vara utarbetad av tillverkaren, importören eller av operatören i samarbete med dessa, samt det ska vara skriven på svenska eller engelska. Checklista ska vara daterad och försedd med luftfartygets nationalitets- och registreringsbeteckning". 35

"14 § I enmotoriga flygplan med högsta tillåtna startmassa är 2 000 kg eller lägre ska den del av nödchecklista, som innehåller förfaranden vid motorstörning och motorbrand under flygning samt nödlandning med stoppad motor, vara fast monterad i flygplanet lätt synlig från förarplatsen. Om detta inte är möjligt ska nödchecklistan vara placerad och fastsatt på en lätt tillgänglig plats". 35

Gällande Flyghandbok:

"3 § Till varje luftfartyg ska finnas en individuellt anpassad godkänd flyghandbok. Flyghandboken ska vara på svenska eller engelska". 35

"4 § Flyghandboken ska med hänsyn till verkställda modifieringar och aktuell utrustning innehålla alla nödvändiga uppgifter för luftfartygets säkra handhavande".35

"8 § För modifiering av ett luftfartyg ingår godkännandet av ändringar i flyghandboken som en del i godkännandet av modifieringsunderlaget". 35

"9 § Ändring av flyghandboken som görs av typcertifikatinnehavaren ska införas genom att sidor byts ut i flyghandboken". 35

"10 § Ändring av flyghandboken med anledning av införande av ett STC ska göras genom ett supplement till flyghandboken". 35

Gällande Lastningsinstruktion:

"3.1.c Varje svenskregistrerat enmotorig flygplan med en max tillåten flygmassa ej överstigande 2000 kg skall vara utrustad med en lastningsinstruktion på svenska".36

35

Se länk 3 sid 3 i referens TSFS!

36

25

4.4 Utförande

I det här avsnittet går vi in på hur man gör ett modifieringsarbete teoretiskt. Och följande bör göras:

4.4.1 Kontakt med motortillverkaren. Man kontaktar motortillverkaren för beställning av

motor.37

4.4.2 Tidsbeställning hos verkstaden. Man kontaktar en flygverkstad för tidsbeställning för

motorbytet.37

4.4.3 Installation och testflygning

I det här stadiet ska den gamla motorn plockas bort och den nya motorn monteras enligt installationsanvisningarna. När allt detta är klart, så blir det dags för testflygningen. Hur man ska ansöka om testflygning och hur testflygningen bör göras, så kan informationen om detta hämtas på TSFS. Nedan är några av reglerna:

"Kontrollflygning av luftfartyg ska utföras efter reparation, justering och modifiering när det bedöms nödvändigt av den som är ansvarig för luftvärdigheten. Ansökan om flygutprovningstillstånd görs hos Transportstyrelsen". 38

"Underlag för planerad kontrollflygning ska tas fram av den som är ansvarig för underhållsarbetet och överlämnas till den som är utsedd att utföra kontrollflygningen.

Anteckning om utförd kontrollflygning samt eventuella anmärkningar ska införas i luftfartygets resedagbok eller motsvarande handling". 38

4.4.4 Dokumentation och certifikat

En annan metod som man har följt upp i detta projekt är dokumentation och certifikat. Med detta menar man alla dokument och certifikat som ska ändras eller bör skapas när man gör ett modifieringsarbete i form av motorbyte.

Enligt (TSFS) Transportstyrelsens författningssamling så ska följande dokumentation och certifikat ändras och skapas.39

37

Se bilaga 9!

38

Se länk 2 sid.8 i referens TSFS!

39

26

SPOH

"Flyghandbok är en handbok som innehåller operativa och tekniska begränsningar samt instruktioner för luftfartygets säkra handhavande. Flyghandboken kan ha olika benämningar beroende på tillverkare och språk".40

Vad det gäller supplement till flyghandbok, så "är denna ett tillägg till flyghandboken som innehåller operativa och tekniska begränsningar relaterade till modifieringar som gjorts på luftfartyget". 40

En ny lastningsinstruktion

En lastningsinstruktion är ett dokument som finns i flyghandboken samt en kopia utav den i samlingspärmen.41 Den består av en bränslemängds tabell och ett lastfördelningsdiagram. Bränslemängds tabellen visar hur mycket, bränsle, angivet i liter som kan medföras utan att överskrida flygplanets strukturella massabegränsningar. Detta med hänsyn till antal personer ombord, deras medelmassa och bagage. Lastfördelningsdiagrammet anger begränsningar av last i bagageutrymmet utan att de tillåtna gränserna vid olika kombinationer av massa i fram- och baksits överskrids.

Enligt Transportstyrelsens föreskrifter (TSFS) så är "Varje svenskregistrerat enmotorig flygplan med en max tillåten flygmassa ej överstigande 2000 kg skall vara utrustad med en lastningsinstruktion på svenska".42 Lastningsinstruktionen gäller endast det luftfartyg vars nationalitets- och registreringsbeteckning anges. Den gäller endast vid den angivna typen av flygning och version. Ett flygplan kan därför ha flera olika lastningsinstruktioner.

Tillägg i referensbladet

Ett referensblad är ett dokument som upprättas för varje flygplan och förvaras i samlingspärmen och ska alltid medföras vid flygningar.

"På referensblad för flyghandbok skall anges de förföraren erforderliga handlingar för att denne säkert skall kunna handha luftfartyget dvs. flyghandbok, instruktionsbok för luftfartyget och dess utrustning, supplement till flyghandbok, supplement till instruktionsbok etc." 43

Vilka tillägg det ska göras i referensbladet förklaras under kapitel 6 resultat.

40

Se länk 3 sid.1 i referens TSFS!

41

Samlingspärm är en pärm som innehåller viktiga certifikat och dokumentation som ska förvaras i flygplanet och föras alltid ombord vid varje flygning.

42

Se kapitel 4.3 i denna rapport!

43

27

En ny checklista

"En checklista är ett verktyg som ofta används för att minimera fel och misstag genom att kompensera för människans begränsade minne och uppmärksamhet. Det medger konsekvens och fulländning när vissa arbeten ska utföras". 44

”Enligt transportstyrelsens författningssamling så ska det finnas i varje motordrivet flygplan en checklista”. 45

Ansökan om Modifiering

”Ansökan om godkännande av underlag till en modifiering ska göras hos Transportstyrelsen innan modifieringsarbetet påbörjas".46

Mer detaljerad information finns i kapitel 6 resultat.

44 Se referens checklista! 45 Se länk 3 sid.3 i referens TSFS! 46 Se länk 1 sid.5 i referens TSFS!

28

Kapitel 5.

Resultat

Resultat av detta projekt är ett komplett modifieringsunderlag, som har tillkommit genom processen av motorbytet. Det här resultatet beräknas vara värdefullt, eftersom modifieringsunderlaget kan användas av andra som är intresserade av ett motorbyte på samma typ av flygplan nämligen en PA28-161-Cadet.

Resultatet av det här projektet kan sammanfattas i följande punkter:

1. Ansökan om Modifiering

En formell ansökan skrivs till TS för begäran om att få göra modifieringen på SE-KMI.47 ”Modifieringen får inte börjas förrän man har fått godkännande på modifieringsansökan”.48

2. En ny lastningsinstruktion

Lastningsinstruktionen för SE-KMI är ett av de dokumenten som måste ändras på grund av dess betydelse för flygning och vad lagen kräver. På Transportstyrelsens hemsida finns det en speciell blankett som ska fyllas och sändas till Transportstyrelsen i två exemplar för detta syfte.49

Transportstyrelsen godkänner det efter granskning. Ett original exempel sänds sedan tillbaka med syftet att den ska bevaras mellan flygplanets handlingar som ska tas ombord regelbundet.50

Regler om lastningsinstruktion finns att läsa under kapitel 4.3 i denna rapport.

47

Se bilaga 3!

48

Se länk 1sid.5 i referens TSFS!

49

Blanketten för upprättande av en lastningsinstruktion kan hittas på följande länk:

http://www.transportstyrelsen.se/Global/Blanketter/Luftfart/Luftvardighet/L1383a-4_lastningsinstruktion.pdf

50

29

3. Ändring av referensbladet

Referensblad för flyghandbok upprättas i två exemplar av underhållsverkstaden Erikssons Automekanik och sänds till (TS) tillsammans med övriga handlingar för erhållande av första luftvärdighetsbevis enligt BCL-M 1.7. TS returnerar originalet efter godkännandet.

Originalet ändras av underhållsinstansen och sänds till Tillsynsavdelningen när flyghandboksuppgifterna på referensbladet ändras p.g.a. modifiering av luftfartyget eller förändring av luftfartygets utrustning etc, enligt BCL-M 3.2. TS returnerar referensbladet efter godkännandet.

Vad det gäller ändringar så under ”Luftfartyg typ” anges typen enligt (export) luftvärdighetsbevis/typcertifikat. I de andra kolumnerna anges bl.a. följande:

 ”Pos nr” är ett nummer för varje handling i löpande ordning.

 ”Benämning” är handlingens titel såsom Flyghandbok, Pilot

'

 ”Beteckning” är förkortningar i form av nummer eller bokstäver, såsom rapport nr, part nr, STC nr etc.

 ”Godkänd/utgiven” här anges endast myndighetens namn (förkortning) och godkännandedatum om handlingen är utgiven av tillverkare och godkänd av luftfartsmyndigheten.

Efter upprättande/ändring dateras och undertecknas referensbladet av underhållsinstansen och anges de ”Pos nr”, som tillkommit eller ändrats. På underhållsrapport (UR)-B anges datum för upprättande/ändring som gjorts, senaste ändringsdatum visas i tabell (4) !

På Transportstyrelsens hemsida finns det en speciell blankett som ska fyllas och kopieras sedan antecknas och stämplas av verkstaden. Referensbladet ska sparas i samlingspärmen för flygplanets handlingar51. Den nya och det gamla referensbladet finns i bilagorna 4 och 5

Tabell (4) Exempel på komplettering av referensbladet efter modifieringen

Pos

nr

Benämning

Beteckning

Av

Datum

5

Thielert Pilot's Operating

Handbok

40-0310-40024

Thielert 06.08.2010

51

Blanketten för referensblad kan hämtas från följande länk:

http://www.transportstyrelsen.se/Global/Blanketter/Luftfart/Luftvardighet/L1403-6_referensblad_for_flyghandbok.pdf

30

4. Kompletterande flyghandbok

Som tidigare påpekat så är motorbyte av flygplan en modifiering, och en modifiering kräver godkännande i form av ett speciellt STC. Det krävs även att man framställer en kompletterande flyghandbok (SPOH).

I vårt fall var det inte nödvändigt att söka om STC och att framsälla en kompletterande flyghandbok på grund av att det fanns redan SPOH som var färdig att använda. Tillverkaren Thielert Centurion har själv ansökt om STC hos EASA för användning av Centurion 2,0 S motorn i PA28-161-Cadet. Utifrån det så har företaget även konstruerat en kompletterande flyghandbok.52

5. Vikt och balansomräkning

Enligt Transportstyrelsens föreskrifter BCL-M en vikt och balansberäkning måste utföras när ett flygplan modifierats så att den sammanlagda viktändringen överskrider 0,5 % av flygplanets högsta landningsvikt. I annat fall räcker det med enbart en beräkning/kalkylering av grundtomvikten. Även en bestämning av det nya tyngdpunktsläget måste göras om det flyttas längre än 0,5 % av vingens medelkorda. Kordan är vingens längd från framkant till bakkant.53

I vårt fall behövdes detta inte utföras eftersom ingen viktändring hade skett dvs. flygplanets totala landningsvikt var det samma både före och efter modifieringen. Vad det gäller tyngdpunktsläget så skedde ingen förändring heller, den var det samma både före och efter modifieringen.

6. En ny checklista

Den nya checklistan innehåller en normal checklista som är gulmarkerat och en nödchecklista som är rödmarkerad. Utöver det så är den nya checklistan mer omfattande än den gamla och då beror det på att den nya motorn är mer teknisk avancerad än den gamla. Därför har det nu tillkommit vissa punkter som inte fanns på den gamla listan.

Den nya checklistan ska plastas för att skyddas och tas ombord alltid vid flygning.54

52

Se bilagor 6 och 7 för mer information om POH och SPOH!

53

Se kapital 4.3 i denna rapport!

54

31

Kapitel 6.

Diskussioner och slutsatser

Motorbyte på ett gammalt flygplan som är tillverkat på 1980-talet kan vara det enda lösningen för att hålla flygplanet flygvärdigt och lönsamt. Om man däremot väljer att köpa ett nytt flygplan av samma typ fast modernare kan det bli för dyrt för många, speciellt för flygklubbar. Detta eftersom en flygklubb är en ideell förening och syftet inte är att gå med vinster.

Å andra sidan om man väljer att avskaffa flygplan på grund av att de har blivit oekonomiska och icke miljövänliga kan det bli både kostsamt och man även får dåliga konsekvenser för både samhället och naturen. Speciellt när frågan inte handlar om ett enstakat flygplan, snarare handlar det om tusentals exemplar.

En lyckad modifiering som kännetecknas av mindre bränsleförbrukning, längre räckvidd, billigare att flyga, vilket låter som bästa drömmen för flygplansbrukare. Att motorn går på ett slags bränsle som kostar hälften som tidigare bränsle, samt att ha tillgång till bränslet och utan några bekymmer inför planeringen för flygning, låter som bästa drömmen för piloter. Att sluta oroar sig för att nyheten om slutproduktionen av Avgas 100 LL, är säkert en lättnad och en känsla av frihet .

Diagrammet nedan visar kostnadsreducering efter motorbytet för drift och underhåll av SE-KMI. Den största minskningen är bränsleförbrukningen från 33,3 l/h till 18,11 l/h och detta ger en skillnad på 48 %. Diagram (1) Kostnadsreducering

Bränsleförbrukning SE-KMI

32

Kapitel 7. Rekommendationer och förslag på fortsatt arbete

Vi har påpekat tidigare att tekniken går framåt i allt snabbare takt. Flygplansindustrin deltar och bidrar med stora insatser för att leda denna utveckling. Nyare flygplan tillverkas med tanke på alla önskningar som kunder ställer i form av reducering av bränsleförbrukning och underhållskostnader samt bättre säkerhet bland annat. Å andra sidan äldre flygplan blir alltmer kostsamma att driva och får mindre värde på grund av den höga bränsleförbrukningen och den ständiga ökningen av priset på bränsle.

Byten av motor, modifieringar i olika form kan vara bästa lösningen för att man ska kunna använda de äldre flygplanen några år till, vilket var fallet i detta projekt. Men det finns även andra områden som man skulle kunna tänkas satsa på och som skulle göra de äldre flygplanen modernare och mer tillförlitliga. Man kan nämligen byta även instrument panelen från de traditionella klockinstrumenten till nya och moderna glascockpitar.

Vi tror att även denna modifiering kommer att ge många positiva resultat både vad det handlar om tillförlitligheten och bekvämligheten för piloter. Detta eftersom det finns en mängd LCD-skärmar på marknaden, så är rekommendationen från vår sida, denna typ som kallas för G1000 som är tillverkat av Garmin. Se figur(15)!

Figur(15) Glascockpit G1000 55

55

33

Källorförtekning

Muntlig

Alf Eriksson, ägare av Erikssons Automekanik

Benedikt Ollafson, handledare på Erikssons Automekanik Lars Johanson, ordförande för Hässlö flygförening

Telefon:

Tobias Fridarve, Transportstyrelse, luftfartsavdelningen, sektionen för certifikat. tel: 0104953756 Mejl: Tobias.fridarve@transportstyrelse.se Internet Västerås Flygklubb http://www.vfk.nu/ Åtkomst: 2014-04-12 Lycoming Engines http://www.lycoming.com/ Åtkomst: 214-04-30 Thielert Centurion www.centurion.aero Åtkomst 2014-05-10 Piper Aircraft http://www.piper.com/ Åtkomst: 2104-04-18 Pilotfriend.com http://www.pilotfriend.com/aircraft%20performance/Piper/piper.htm Åtkomst 2014-04-12 Checklista http://sv.wikipedia.org/wiki/Checklista Åtkomst: 2014- 05-12 Flygbränsle Jet A-1 *http://www.statoilaviation.com/en_EN/pg1332347012104/statoilAviation/productsandprices /jeta1.html Avgas 100 LL *http://www.statoilaviation.com/en_EN/pg1332347009500/ar1334072085837/statoilAviation/ avgas100ll.html Åtkomst: 2014- 05-12

34

Piper PA 28- 161 Cadet

http://sats.aeroengineer.net/data/cadet.html

Åtkomst: 2014-04-30

European Aviation Safety Agency

http://easa.europa.eu/

Åtkomst 2014-05-02

Federal Aviation Administration

http://www.faa.gov/ Åtkomst: 2104-05-05 Transportstyrelsen http://www.transportstyrelsen.se/sv/Luftfart/ http://sv.wikipedia.org/wiki/Transportstyrelsen Åtkomst 2014-05-02 TSFS (Transportstyrelsens författningssamling) 1- http://www.transportstyrelsen.se/tsfs/TSFS%202012_87.pdf Åtkomst 2014-05-13 2-http://www.transportstyrelsen.se/Global/Regler/Remisser/Luftfart/Remissforslag_underh%C3 %A5ll_reparation_modifiering.pdf Åtkomst 2014-05-07 3- http://www.regelradet.se/wp-content/files_mf/13926269692014_8_Flyghandbok_och_checklista_for_luftfartyg.pdf Åtkomst 2014-05-22 4- http://www.transportstyrelsen.se/publicdocuments/PDF393.pdf Åtkomst 2014-05-17

Bilagor

1(9)

Bilaga 1

Ansökan om Modifiering

Till Transportstyrelsen

From

Josef Sarmamy and Sakvan Rashid, by order of Erikssons Automekanik (SE. MF.0009/AUB 131), Gryta Eningböle 18, 749 63 Örsundsbro.

Date

2014-05-02

Contact

Benedikt Olafsson at Erikssons Automekanik.

To

Transportstyrelsen, 601 73 Norrköping.

Objective

To modify a Piper Cherokee PA28 (SE-KMI) with a new type of engine, a Thielert Centurion 2, 0 S with 155 hp in accordance to EASA STC 10014364.. Today the aircraft has a Lycoming O-320 D3G -161 hp. The owner of SE-KMI is Vasteras Fly club. The modifications that shall be done on the aircraft are described in detail in SPOH and the practical work is done according to the Piper Service Manual.

Date of modification

N/A

Document to use

EASA STC 10014364 and Applicable Piper Service Manual.

Instructions

Engine & propeller removal

The Lycoming O-320-D3G - 161 hp and the propeller (Sensenich 74DM6-0-60) shall be removed from the aircraft, in accordance with the instructions contained in the current Piper Service Manual.

Fitting changes

The necessary fittings from the Lycoming O-320-D3G engine shall be removed and installed in the Centurion 2.0 S- 155 hp.

Engine installations

The engine installation will be done according to the Piper Service Manual and EASA STC 10014364.

Baffling

All of the original baffle seal from around the perimeter of the baffling shall be removed and discarded. The baffling shall be modified and/or replaced in accordance to EASA STC 10014364.

Throttle bracket

The new throttle cable bracket will installed according to EASA STC 10014364.

Carburetor Air box

The carburetor air box shall be modified by removing the O-320-D3G carburetor adapter flange and the new Centurion 2.0s Carburetor air box according to EASA STC 10014364. supplied with the kit shall be installed.

Left hand exhaust stacks

The exhaust system shall be modified by adding exhaust Centurion 2, 0 S according to EASA STC 10014364.

Spinner bulkheads

The spinner bulkheads shall be modified to accept the new propeller bolts. The new propeller and spacer that are furnished shall be installed, in accordance to the instructions included with the propeller.

Placards

Placards near the fuel tank filters shall be installed:

A placard on the instrument panel shall be installed in full view for the pilot, with the following statement:

Supplemental Pilots Operating Handbook

A new Supplemental Pilots Operating Handbook is also required.

Jet A 1

THISAIRCRAFT HAS BEEN MODIFIED BY INSTALLATION OF A

CENTURION 2.0 S ENGINE IN ACCORDANCE WITH A EASA STC 10014364. MUST BE OPERATED IN COMPLIANCE WITH THE OPERATING

LIMITATIONS AS STATED IN THE FORM OF PLACARDS MARKINGS MANUALS.

Bilaga 7 Kompletterande flyghandbok

6(9)

56

Ett komplett SPOH kan hämtas via länken:

Bilaga 7

Flyghandbok POH för SE-KMI

7(9)

57

Ett komplett POH kan hämtas via länken:

Bilaga 8 En ny checklista

8(9)

Checklista SE-KMI

Tillsyn före flygning I CABINEN

1 Luftvärdighet / Flygdagbok KONTROLL

2 Bagage VIKT och SÄKRAD

3 Vikt och balans KONTROLL

4 Parkeringsbroms TILL

5 Avionik och övr. strömbrytare FRÅN 6 Brytare Batteri och Main Bus TILL

7 Vattennivå Lampa på AED KONTROLL sedan AV

8 Bränslemängd och Temperatur KONTROLL

9 FADEC-panel KONTROLL

10 Säkringar o Belysning KONTROLL

11 Brytare Batteri och Main Bus FRÅN

12 Klaffar HELT UT

HÖGER VINGE

1 Klaff och skevroder KONTROLL

2 Vingspets och belysning KONTROLL

3 Bränslemängd KONTROLL

4 Tanklockets ventilationshål ÖPPET

5 Dränering av bränsletank UTFÖRD

6 Landställ / Däck KONTROLL

7 Broms-skiva och belägg KONTROLL

FRONTEN

1 Bogserstång och bromsklots BORT

2 Motorrummet INSPEKTERA

3 Oljenivå / Oljestickan KONTROLL / SÄKRAD

4 Motorplåtar (montering, låsning) KONTROLL

5 Spinner och propeller KONTROLL / 1 blad upp

6 Nosställ / Däck KONTROLL

7 Oljenivå Växellåda KONTROLL

VÄNSTER VINGE

1 Bränslemängd KONTROLL

2 Tanklockets ventilationshål ÖPPET

3 Dränering av bränsletank UTFÖRD

4 Vingspets och belysning KONTROLL

5 Landställ / Däck KONTROLL

6 Broms-skiva och belägg KONTROLL

7 Pitotrör KONTROLL

8 Stallvarnare KONTROLL

9 Klaff och skevroder KONTROLL

STABILATOR - SIDRODER

1 Tungrodrets hävarm KONTROLL

2 Höjdroder KONTROLL

3 Sidoroder / Fena KONTROLL