thumb|Um avião da Japan Airlines (Boeing 777-300ER )sofrendo falha de motor durante uma decolagem em 2021. thumbnail|right|O disco do ventilador danificado do motor que falhou catastroficamente no Voo United Airlines 232 Uma falha de motor de turbina ocorre quando um motor de turbina a gás para inesperadamente de produzir potência devido a um mau funcionamento diferente de falta de combustível. O termo aplica-se frequentemente a aeronaves, mas outros motores de turbina também podem falhar, como as turbinas a gás terrestres usadas em usinas de energia ou em embarcações e veículos movidos a diesel e gás .
Confiabilidade Os motores de turbina usados atualmente em aeronaves são muito confiáveis. Eles operam de forma eficiente com inspeções e manutenções programadas regularmente. Essas unidades podem ter vidas úteis na casa das dezenas de milhares de horas de operação. No entanto, mal funcionamento ou falhas de motor ocorrem ocasionalmente e exigem o desligamento do motor em voo. Como as aeronaves multimotores são projetadas para voar com um motor inoperante e as tripulações são treinadas para essa situação, o desligamento em voo de um motor normalmente não constitui um problema grave de segurança de voo.
A Administração Federal de Aviação ( sigla em inglês FAA) foi citada afirmando que os motores de turbina têm uma taxa de falha de um por 375.000 horas de voo, em comparação com um a cada 3.200 horas de voo para motores a pistão de aeronaves. Devido a "subnotificação grosseira" de desligamentos em voo (IFSD) de motores a pistão na aviação geral, a FAA não possui dados confiáveis e avaliou a taxa "entre 1 por 1.000 e 1 por 10.000 horas de voo". A Continental Motors relata que a FAA afirma que motores da aviação geral sofrem uma falha ou IFSD a cada 10.000 horas de voo, e afirma que seus motores Centurion têm taxa de falha de um por 20.704 horas de voo, caindo para um por 163.934 horas em 2013–2014.
O General Electric GE90 tem uma taxa de desligamento em voo (IFSD) de um por milhão de horas de voo do motor. O Pratt & Whitney Canada PT6 é conhecido por sua confiabilidade, com taxa de desligamento em voo de um por 333.333 horas de 1963 a 2016, caindo para um por 651.126 horas em um período de 12 meses em 2016.
Pouso de emergência Após o desligamento de um motor, geralmente é realizado um pouso preventivo com equipamentos de bombeiros e resgate do aeroporto posicionados próximos à pista. O pouso imediato é uma precaução contra o risco de outro motor falhar mais tarde no voo ou de que a falha de motor já ocorrida possa ter causado ou sido causada por outros danos ou mau funcionamento ainda desconhecidos dos sistemas da aeronave (como incêndio ou danos aos controles de voo) que possam representar risco contínuo ao voo. Uma vez que a aeronave pousa, os bombeiros auxiliam na inspeção da aeronave para garantir que esteja segura antes de taxiar até sua posição de estacionamento.
Aeronave de asas rotativas Aeronaves turboélice e helicópteros movidos a turboeixo também são propulsionados por turbina a gás e estão sujeitos a falhas de motor por razões semelhantes às das aeronaves a jato. No caso de falha de motor em um helicóptero, muitas vezes é possível para o piloto entrar em autorrotação, usando o rotor sem propulsão para reduzir a descida da aeronave e fornecer certa medida de controle, geralmente permitindo um pouso de emergência seguro mesmo sem potência do motor. Desligamentos que não são falhas de motor A maioria dos desligamentos em voo é inofensiva e provavelmente passa despercebida pelos passageiros. Por exemplo, pode ser prudente para a tripulação de voo desligar um motor e realizar um pouso preventivo no caso de um aviso de baixa pressão do óleo ou alta temperatura do óleo no cockpit. No entanto, passageiros em uma aeronave a jato podem ficar bastante alarmados com outros eventos no motor, como um estol de compressor — um mau funcionamento tipificado por fortes estampidos e até chamas na entrada e no escapamento do motor. Um surto de compressor é uma perturbação do fluxo de ar através de um motor a jato de turbina a gás que pode ser causado por deterioração do motor, vento cruzado sobre a entrada do motor, acúmulo de gelo ao redor da entrada do motor, ingestão de material estranho ou falha de um componente interno, como uma pá quebrada. Embora essa situação possa ser alarmante, o motor pode se recuperar sem danos.
Outros eventos que podem ocorrer com motores a jato, como falha no controle de combustível, podem resultar em excesso de combustível no combustor do motor. Esse combustível adicional pode resultar em chamas se estendendo do tubo de escapamento do motor. Por mais alarmante que isso pareça, em nenhum momento o motor em si está realmente em chamas.
Além disso, a falha de certos componentes no motor pode resultar na liberação de óleo no sistema de ar de sangria que pode causar odor ou névoa oleosa na cabine. Isso é conhecido como evento de fumaça. Os perigos dos eventos de fumaça são objeto de debate tanto na aviação quanto na medicina aeronáutica. Causas possíveis As falhas de motor podem ser causadas por problemas mecânicos no próprio motor, como danos a porções da turbina ou vazamentos de óleo, bem como danos fora do motor, como problemas na bomba de combustível ou contaminação de combustível. Uma falha de motor de turbina também pode ser causada por fatores inteiramente externos, como cinza vulcânica, colisão com aves ou condições meteorológicas como precipitação ou congelamento. Riscos meteorológicos como esses às vezes podem ser contrabalançados pelo uso de ignição suplementar ou sistemas antigelo. Falhas durante a decolagem O procedimento de decolagem de uma aeronave movida a turbina é projetado para garantir que uma falha de motor não ponha em risco o voo. Isso é feito planejando a decolagem em torno de três velocidades características críticas: V1, VR e V2. V1 é a velocidade de reconhecimento de falha crítica de motor, a velocidade na qual a decolagem pode ser continuada com falha de motor, e a velocidade na qual a distância de parada não é mais garantida no caso de decolagem rejeitada. VR é a velocidade na qual o nariz é levantado da pista, processo conhecido como rotação. V2 é a velocidade de segurança com um motor, a velocidade de subida com um motor. O uso dessas velocidades garante que sempre haverá tração suficiente para continuar a decolagem ou distância de parada suficiente para rejeitá-la.
Falha durante operações estendidas
Para permitir que aeronaves bimotoras voem rotas mais longas que ficam a mais de uma hora de um aeroporto de desvio adequado, é usado um conjunto de regras conhecido como ETOPS (padrões de desempenho operacional de motores duplos estendidos) para garantir que uma aeronave movida a turbina bimotor possa chegar com segurança a um aeroporto de desvio após uma falha ou desligamento de motor, bem como minimizar o risco de falha. O ETOPS inclui requisitos de manutenção, como inspeções frequentes e meticulosamente registradas, e requisitos operacionais, como treinamento de tripulação e procedimentos específicos do ETOPS. Falhas contidas e não contidas right|thumb|O motor do Voo Delta Air Lines 1288 após falha catastrófica não contida do rotor do compressor em 1996. As falhas de motor podem ser classificadas como "contidas" ou "não contidas". Uma falha de motor contida é aquela em que todos os componentes rotativos internos permanecem dentro ou embutidos na carcaça do motor (incluindo qualquer envoltório de contenção que faça parte do motor), ou saem do motor pelo tubo de escapamento ou entrada de ar. Um evento de motor não contido ocorre quando uma falha de motor resulta em fragmentos de partes rotativas do motor penetrando e escapando pela carcaça do motor.
A distinção técnica muito específica entre uma falha de motor contida e não contida deriva de requisitos regulatórios para projeto, testes e certificação de motores de aeronaves na Parte 33 do Regulamento Federal de Aviação dos EUA, que sempre exigiu que motores de aeronaves a turbina fossem projetados para conter danos resultantes de falha de pá do rotor. Na Parte 33, os fabricantes de motores são obrigados a realizar testes de perda de pá para garantir a contenção de estilhaços se ocorrer separação de pá.Blade containment and rotor unbalance tests. , 14 CFR 33.94, 1984 Fragmentos de pás que saem pela entrada ou escapamento ainda podem representar um perigo para a aeronave, e isso deve ser considerado pelos projetistas da aeronave. Uma falha de motor nominalmente contida ainda pode resultar em partes saindo da aeronave desde que as partes do motor saiam pelas aberturas existentes na entrada ou saída do motor, e não criem novas aberturas na contenção da carcaça do motor. Fragmentos de pás do ventilador que saem pela entrada também podem causar partes da fuselagem, como o duto de entrada e outras partes da nacela do motor, a saírem da aeronave devido à deformação pela energia cinética residual do fragmento da pá do ventilador.
A contenção de partes rotativas falhadas é um processo complexo que envolve interações de alta energia e alta velocidade de numerosos componentes do motor local e remotamente localizados (por exemplo, pá falhada, outras pás, estrutura de contenção, carcaças adjacentes, rolamentos, suportes de rolamentos, eixos, pás guias e componentes montados externamente). Uma vez iniciado o evento de falha, eventos secundários de natureza aleatória podem ocorrer, cujo curso e conclusão final não podem ser previstos com precisão. Algumas das interações estruturais observadas que afetam a contenção são a deformação e/ou deflexão de pás, carcaças, rotor, estrutura, entrada, tiras de atrito da carcaça e a estrutura de contenção.
Falhas não contidas de discos de turbina dentro de um motor de aeronave apresentam um perigo direto para o avião e sua tripulação e passageiros porque fragmentos de disco de alta energia podem penetrar na cabine ou tanques de combustível, danificar superfícies de controle de voo ou cortar linhas de fluidos inflamáveis ou hidráulicas. As carcaças dos motores não são projetadas para conter discos de turbina falhados. Em vez disso, o risco de falha não contida de disco é mitigado designando discos como partes críticas de segurança, definidas como as partes de um motor cuja falha provavelmente apresentará um perigo direto para a aeronave. Acidentes notáveis de falhas não contidas de motor Voo National Airlines 27: um McDonnell Douglas DC-10 voando de Miami para San Francisco em 1973 sofreu falha por supersrotação de um General Electric CF6-6, resultando em uma fatalidade. Dois voos da LOT Polish Airlines, ambos Ilyushin Il-62, sofreram falhas catastróficas não contidas de motor na década de 1980. O primeiro foi em 1980 no Voo LOT Polish Airlines 7 onde os controles de voo foram destruídos, matando todas as 87 pessoas a bordo. Em 1987, no Voo LOT Polish Airlines 5055, a falha do motor interno esquerdo (#2) danificou o motor externo esquerdo (#1), incendiando ambos e causando perda de controles de voo, levando a uma queda que matou todas as 183 pessoas a bordo. Nos dois casos, o eixo da turbina no motor #2 desintegrou-se devido a defeitos de produção nos rolamentos dos motores, que estavam faltando roletes.