Je pars pour un vol d’instruction avec un élève pour travailler les déroutements. Départ bloc à 11h20 TU, décollage 11h40 TU. Autonomie environ 2h30.
Le vent est calme, grand ciel bleu, CAVOK, Temperature environ 15º, point de rosée 5-6ºC. Sortie DN puis EN pour faire le transit BLAGNAC jusqu’à WH 2000 ft ensuite direct sur la ville de MONTAUBAN. Un peu avant la ville direct sur GAILLAC. A GAILLAC, je décide de dérouter une dernière fois sur ALBI. A ALBI, le terrain est en Auto-Information. Pendant l’approche, je demande à l'élève de remettre les gaz. L’élève vérifie la vitesse, rentre les volets 40º puis 10º puis 0º. Il fait un message à la radio pour dire qu’il a remis les gaz et un autre pour dire qu’on va sur LASBORDES. J’étais sur le point de lui briefer la suite (je voulais faire le plein à ALBI) quand le moteur s’est mis à trembler fortement.
J’annonce « commandes à droite », l’avion ne montait plus, la vitesse chutait. Je fais une variation d’assiette à piquer. Je réduis la puissance pour voir si les vibrations diminuent mais ce n’est pas le cas. Les vibrations semblent indépendantes des variations de puissance. Je vais chercher ma vitesse de planée et ouvre sur la gauche. C’était très difficile d’évaluer la puissance que le moteur était capable de délivrer. De toute évidence, pas suffisamment pour maintenir la montée ni le palier. Pendant le virage je ne vois pas d'endroit propice pour atterrir et je me rends compte que nous sommes suffisamment haut et je sais que la piste n’est pas loin. La piste est longue 1600m. Le vent était calme. Je continue le virage pour atterrir piste 09. La pompe était sur ON, Mixture full RICH, Magnétos BOTH, réchauffage carburateur OFF. En fin de virage j’ai passé un MAYDAY, bien qu’en auto-info, annonçant que je décidais de me poser sur la 09. A la sortie du virage, je confirme à la radio que je vais bien faire la piste. J’intercepte l’axe 09 sous un angle de 30º environ, je sors les volets 40º en meme temps que je m’axe sur la piste. J’atterris au 2/3 de la piste, sur l'axe et immobilise l’avion sur les peignes de la 27.
Avion à l’arrêt, je prends le temps de souffler, je demande à mon élève comment il va. Il est resté calme. Je vérifie tous les paramètres. Aucun voyant n’est allumé, les jauges essences sont à 1h30 environ. Le moteur tourne toujours, les vibrations sont toujours très fortes. Je passe un message et je dégage la piste pour me garer sous la tour. J’aperçois quelqu’un dans la tour, je demande s’il m’entend. L'agent AFIS répond. Il venait de remonter quand nous nous sommes posés. Il pensait que nous étions entrain de remonter la piste. Je l’informe de la situation. Quand nous sommes arrivés sous la tour, il est descendu nous voir et il a constaté au loin les vibrations du compartiment moteur de l’avion.

J'ai toujours eu en tête que les pannes partielles d'un moteur au décollage avaient des conséquences souvent plus graves que lors d'un arrêt total du moteur. Notamment à cause de la prise de decision tardive. Cela m'a permis de prendre rapidement une décision.
J'étais conscient des risques associés à un tel virage et ses conséquences. J'étais donc vigilant sur la bonne tenue de mes paramètres pendant le virage.
J'ai fait un stage recyclage FI il y a moins d'un an au cours duquel nous avons beaucoup échangé au sujet d'évènements liés à la sécurité et aux rapports du BEA.
Je me sentais particulièrement en forme ce jour là.
Je n'ai aucune idée à ce jour de ce qui a pu provoquer ces vibrations et cette perte de puissance.

Après investigation de la panne par notre mécanicien et le motoriste, la soupape d’échappement du cylindre 2 est trouvée bloquée ouverte dans son guide par de la calamine, ce blocage ayant également entrainé un arrachement du métal sur la queue de soupape.

Chaque cylindre du moteur comporte 2 soupapes, une pour l’admission et une pour l’échappement. Elles effectuent un déplacement dans leur guide à la fréquence du régime moteur. Un blocage en position ouverte ou fermée entraine une situation grave. Perte de puissance, vibrations importantes etc.
La température est la principale cause d’un blocage de soupape.
La soupape d’échappement et son guide sont soumis à des températures très élevées.
Tous les gaz de combustion circulent autour de la soupape pour aller vers l’échappement. La grande surface de la base de la soupape absorbe beaucoup de chaleur qui doit être évacuée vers l’autre extrémité et vers la culasse. Pour faciliter ce transfert, les soupapes Lycoming contiennent du sodium. Le guide absorbe également de la chaleur.
Le film d’huile entre la soupape et son guide peut se cristalliser sous l’effet de la température et se transformer en calamine.
Le jeu entre la queue de soupape (partie rectiligne de la soupape) et son guide (1) étant très faible, Cet accumulation de calamine entraine à force le blocage de la queue de soupape.
La combustion produit également des dépôts de plomb et d’acide qui entrainent un environnement corrosif.
La corrosion sur la tige de la soupape entraine une augmentation de son diamètre réduisant le jeu avec le guide de soupape. Combiné avec un dépôt de calamine, cela amène à terme le blocage de la soupape.
Tous ces problèmes sont amplifiés par des variation brusques de température, par exemple :
- Montée continue suivie de tout réduit pour exercice de panne moteur.
- Arrêt moteur au parking sans stabilisation de la température moteur.

Actions correctives :
Immobilisation de l'avion et dépose du cylindre pour envoi chez le motoriste.

Actions préventives :
1) Diffusion d'un "Flash Sécurité des Vols" demandant la mise en place de deux nouvelles pratiques d'utilisation des avions :
- Arrivé au parking frein de park serré, attendre 60s avec un régime moteur de 1200 RPM avant d’arrêter le moteur.
- Dans la mesure du possible, lors des exercices de panne moteur, stabiliser le régime moteur à 2200 RPM pendant 30s avant de débuter l’exercice.

2) Contrôle des autres cylindres et leurs soupapes.