Augusto De Santis, следовател за произшествия в гражданската авиация на Авиационния орган на Аржентинската република; споделете тази колона с нас в анализ на инцидента, случил се на MK Airlines Boeing 747-244BSF 9G-MKJ.

тегло

За да разберете влиянието на теглото, неговия баланс и ефекта, който това предизвиква върху самолета, е удобно да прегледате някои основни понятия; преди да влезете в темата. Ето защо е необходимо да се освежат следните основни познания по физика:

Рамо: е разстоянието от референтна точка (опорна точка) до точка на прилагане на сила или положение на тежестта. Рамото представлява хоризонталното разстояние между опорната точка и центъра на тежестта на тялото.

Дата: е въображаемата референтна линия, от която се измерват всички разстояния за изчисляване на теглото и баланса.

Момент: представлява силата на лоста, упражнявана от сила или тежест. Моментът на сила се представя като произведение на тежестта, умножена по рамото.

За целите на тази книга няма да бъде разработен начин за изчисляване на теглото и баланса на самолет, просто се споменава; че в момента изчисленията се извършват по три начина:

Основно: просто изчисление на всяко от лостовете на лоста, упражнявано от различните тежести на самолет; спрямо първоначалното положение на центъра на тежестта му (CG позиция с празно тегло).

Изчисляване чрез графики: AFM на всеки самолет отчитат теглото и условията на натоварване на самолета и ги представят в лесна за интерпретация декартова графика.

Таблични изчисления: както в предишния случай, производителят на самолет изразява предварително установените тегла (максимални и минимални) и моментите (максимални и минимални), разрешени за всеки конкретен случай. Чрез анализа на стойностите и позициите във въздухоплавателното средство е възможно точно да се определи местоположението на центъра на тежестта.

Въпреки това; Защо е толкова важно да се определят тежестите и положението на центъра на тежестта в самолета? Има няколко ограничения, които трябва да се имат предвид и които пряко влияят върху стабилността и ефективността на въздухоплавателното средство в полет; следователно, състоянието на безопасен полет.

Първото нещо, което трябва да имате предвид, е наддаването на тегло. Както е известно, в рамките на силите, участващи в полета на самолета; тежестта и вдигането играят основна роля. Съществува основна пряка връзка, колкото по-голямо е теглото на самолета, толкова по-голяма сила на повдигане е необходима, за да може той да лети. От друга страна, също трябва да се отбележи, че; колкото по-голямо е теглото (масата) на самолета, толкова по-големи са инерционните сили, участващи в действията; По същия начин въздухоплавателното средство ще бъде по-трудно да се контролира, тъй като сертифицираните безопасни тегла са надвишени. Това винаги трябва да се помни, че:

Критерият за максимално тегло има два вида ограничения: структурни и аеродинамични. След това, всеки път, когато се експлоатира над всеки от тях, въздухоплавателното средство ще бъде изложено на неблагоприятни аеродинамични условия и на вероятни условия на влошаване на динамичните и статичните характеристики на стабилност.

По отношение на центъра на тежестта на самолета, той може да се определи като точката на прилагане на резултанта от всички сили на тежестта, които действат върху различните части на дадено тяло.

Центърът на тежестта (CG) се счита за нулевата точка на действие на различните гравитационни сили, които действат върху елемент със собствена маса. CG също се счита за точка на баланс. CG на въздухоплавателно средство се изразява по отношение на средната аеродинамична хорда (CAM) на крилото (виж фигура 1), следователно обхватът на безопасно позициониране също се изразява като процент от CAM:

mv2.webp "/> Фигура 1

Значението на положението на КГ се дава от определящия му характер по отношение на стабилността. Въздухоплавателно средство с неговата CG в табличните граници реагира на управлението по предназначение и следователно лети безопасно; като има предвид, че изместването на CG извън границите може да го направи нестабилно или да създаде проблеми с управляемостта. По отношение на неблагоприятните ефекти, причинени от изместването на центъра на тежестта, по време на разследването на опасно събитие следва да се вземат предвид следните аспекти:

Център на тежестта забавен

По време на излитане самолетът може да има тенденция да се върти преждевременно (под необходимата скорост на въртене).

По време на фазата на изкачване самолетът има склонност да приема по-гневна нагласа; което може да предизвика състояние на престой.

По време на прав и равен полет, самолетът има тенденция да лети с по-висок ъгъл на атака от нормалното.

По време на фазата на приближаване и кацане самолетът може да стане нестабилен и постоянно да изисква коригиращи командни действия; докато самолетът не бъде изцяло подпиран на пистата.

Център на тежестта напред

Самолетът изисква по-висока въздушна скорост, за да реагира на контролите.

Самолетът има тенденция да се „натежава“ по носа си, така че при всички маневри самолетът приема позиция за гмуркане, която трябва постоянно да се коригира чрез аеродинамичните контроли.

Използването на клапи при ниска скорост може да увеличи склонността на самолета да се гмурка.

Самолетът може да навлезе в критична контролна зона, ако се опитват пилотажни маневри или тренировъчни операции „върви и върви“; тъй като самолетът няма да притежава характеристиките на маневреност, необходими за възстановяване на всяко отношение

Казус: Boeing 747, Халифакс, Нова Скотия, Канада.

На 14 октомври 2004 г. въздушният товарен оператор MK Airlines се подготвя да извърши полет (MK 1602) от международното летище Брадли, Кънектикът, САЩ до международното летище Сарагоса в Испания. Операцията е планирала междинно кацане на международното летище Халифакс, Нова Скотия, Канада. MK Airlines поръча на Boeing 747-244B/SF регистрация 9G-MKJ да извърши трансконтиненталната операция.

Полетът от Брадли до Халифакс беше нормален. Участъкът, свързващ Халифаз със Сарагоса, ще бъде изпълнен с товар от 53 000 кг риба и омари, така че добавянето на гориво ще доведе до общо 89 400 кг допълнително празно тегло; така че полетът беше планиран с излетно тегло от 353 000 кг. Според техническия лист за сертифициране (Типов сертификат: A20WC), този товарен модел на Boeing 747 има максимално излетно тегло от 377 840 кг.

Подготовката и планирането на полета на летището на излитане се извършва чрез софтуера BLT на производителя (Boeing Laptop Tool - BLT). Тази система позволява да се установят скоростите и характеристиките на въздушния път за излитане и излитане. След завършването на участъка от Кънектикът до Халифакс, както беше споменато, беше извършено зареждане с гориво и платен превоз на товари.

На изображението, показано по-долу; могат да се наблюдават данните и изчисленията, планирани за операцията, довела до инцидент (вж. фигура 4).

mv2.webp "/> Изглед на изчисленията, произведени от BLT системата, използвана за изпращане.

За последния участък от Халифакс до Сарагоса, според констатациите от разследването, проведено от канадския орган; полетът беше планиран с актуализирани данни за метеорологията и пистите, но беше използвано излетното тегло, изчислено за предишния крак, което беше 240 000 кг.

По силата на това системата дава скорости и самолетни характеристики, различни от необходимите за увеличаване на теглото с 113 000 кг.

В началото на излитането, екипажът постави лостовете за празен ход на земята (приблизително 1,0 EPR) до излетна мощност, като всички окончателни настройки на EPR показват между 1,3 и 1,33. Самолетът ускорява през 80 KCAS (06:53:46) на около 1800 фута (550 м) от прага. При 130 KCAS контролната колона беше преместена назад на 8,4 °, за да започне въртене, когато самолетът премина 5500 фута (1680 м) маркировка на писта 24 (3300 фута/1010 м останала писта).

Самолетът започна да се обръща. Позицията на наклона за кратко се стабилизира при около 9 ° нагоре, с въздушна скорост при 144 KCAS. Тъй като 747 все още не е постигнал излитане; контролната колона се премести по-назад на 10 ° и самолетът отговори с допълнителна стъпка до около 11 °; по това време е възникнал първоначален контакт на задната долна част на фюзелажа с пистата. Самолетът беше приблизително на 8000 фута (2450 м) и малко вляво от централната линия.

Положението на стъпката се стабилизира при 11 ° за следващите четири секунди и контактът на долния фюзелаж с пистата приключи. С оставащите около 185 фута писта, екипажът увеличава тягата на двигателя до 92%, а EPR се увеличава до 1,60. Останали 130 фута (420 фута), задната долна част на фюзелажа се свърза с пистата за втори път. Докато самолетът преминаваше края на пистата, контролната колона беше 13,5 ° назад, височината на наклона беше 11,9 °, а скоростта на въздуха - 152 KCAS.

Най-високият терен, регистриран в носа над 14,5 ° (06:54:24), е регистриран, след като самолетът е преминал края на пистата със скорост 155 KCAS. Самолетът се издигна във въздуха на около 670 фута (205 м) отвъд павираната повърхност и прелетя на разстояние от 325 фута (100 м).

След това долният заден фюзелаж удари основата на антената за локатор на системата за кацане на инструмента (ILS).

След това опашката на самолета се отделя при удар, а останалата част от самолета остава във въздуха за още 1200 фута (370 м), преди най-накрая да се удари в земята и да се запали.

Държавната агенция за безопасност на транспорта на Канада (Съвет за транспортна безопасност - TSB) беше натоварена с провеждането на официалното разследване. Докладът A04H0004, публикуван от този орган, съдържа цялото развитие и констатации от процеса на разследване. Препоръчва се пълно четене на доклада; Това е достъпно на официалния уебсайт на TSB Канада, директен достъп може да бъде постигнат със следната връзка: http://www.tsb.gc.ca/eng/rapports-reports/aviation/2004/a04h0004/a04h0004.pdf

За целите на тази глава по-долу са представени най-важните точки, свързани с управлението и подготовката на теглото и баланса на самолета. Извадка от акцентите на референтния доклад:

"Заключения, констатации, изложени като причини и допринасящи фактори.

Излетното тегло на Брадли вероятно е било използвано за изчисленията на Халифакс, което е довело до неадекватно излитане; неправилни скорости на излитане и неправилно използване на мощността на двигателя.

Скоростите на излитане бяха твърде ниски и настройката на тягата беше недостатъчна за излитане на самолета.

Вероятно членовете на екипажа, които са използвали системата BLT, не са разпознали, че данните са неверни за действителното тегло на самолета в Халифакс.

Много е вероятно екипажът да не се придържа към процедурите на оператора за независима проверка на стойностите на излетната карта.

Екипажът на MK 1602 не извърши проверка на възможни грешки съгласно стандартизираните експлоатационни процедури на оператора, така че грешните стойности не бяха забелязани по всяко време.

Умората на екипажа вероятно е увеличила вероятността за грешка по време на изчислението на излитане.

Умората на екипажа, съчетана с тъмната среда за излитане, вероятно е допринесла за загубата на ситуационна информираност по време на излитането. Следователно екипажът не осъзна, че излетните характеристики са недостатъчни за маневра.

Долният фюзелаж на самолета удари основата на антената на системата за кацане на инструмента, което доведе до отделянето на опашката на самолета и вследствие на това загубата на контрол над него.

Компанията няма официална програма за обучение и тестване на BLT системата и потребителите на BLT вероятно не са били запознати с нейните режими на работа.

Констатациите от изследванията се откриват като рискове

На борда нямаше точен документ с манифеста за опасни товари и екипажа.

Установено е, че едно от товарещите устройства е дефектно, което пречи на правилното изпращане на ролка стомана; факт, който произвежда над 4678 кг над товарните позиции в трюма.

Операторът беше увеличил максималното време за обслужване на екипажите от 20 на 24 часа, което допринесе за оперативната умора.

Компанията изпълняваше важен план за разширяване, имаше високо ниво на ротация на екипажа; факт, който допринесе за увеличаването на изискванията за екипажа и голямото натоварване на същото.

По време на инцидента операторът няма валидиран план за безопасност на полета.

Празното тегло на самолета не включва 1120 кг персонал и оборудване; следователно е възможно самолетът да е работил с наднормено тегло, без екипажите да могат да го забележат.

Установено е, че някои от екипажите на MK Airlines не се придържат напълно към SOP на оператора. По същия начин беше установено, че нито операторът, нито въздухоплавателният орган на държавата оператор своевременно са открили тези недостатъци в безопасността.

Възникна грешка във връзка с публикуването на наклона на писта 24 в Халифакс (този факт не беше свързан с вариацията на експлоатационните характеристики).

Въпреки че самолетът тежеше под максималното излитане, имаше места в местата за складиране на платени товари. "

Ученията на катастрофите

Как може да бъде идентифициран от резултатите от изследването; изчисляването на теглото и производителността за излитане е следствие от голям брой организационни недостатъци. В много случаи активните неизправности, като например грешното изчисление в този случай, показват само последния външен вид, който е предизвикал събитието.

Изправен пред този тип ситуация, задълбоченият анализ на откритите активни повреди е най-добрият източник на суровини за осигуряване на обратна връзка за процесите на управление на безопасността при работа. Не само за оператора, който е претърпял инцидента; но за цялата авиационна общност, която може да се възползва от констатациите от разследванията, проведени от експертите.

След инцидента в Халифакс през 2004 г. различни въздухоплавателни власти по света обърнаха внимание на въпроса. Пример за това беше докладът, представен от капитан Джерард ван; Той е съветник по безопасност на полетите за Европейския регион на Фондацията за безопасност на полетите (FSF).

Докладът представя проучване, основано на базата данни за произшествията (1970 до 2005 г.); и потвърждава, че 82 от документираните случаи са тясно свързани с трудности, свързани с теглото и баланса на самолета.

Програмата за смекчаване на последиците от FSF в това отношение беше представена едновременно с публикуването на окончателния доклад за инцидента в Халифакс. Сред акцентите; Докладът посочва, че в търговската авиация 61% от инцидентите са свързани с пътнически самолети, докато останалите 39% съответстват на товарни полети. Трябва обаче да се има предвид, че въздушните товарни операции представляват 7% от общите търговски полети; следователно се изчислява, че рискът, свързан с теглото и търкалянето на товарните полети, е 8,5 (приблизително) пъти по-голям.

И в двата случая; повечето от тези произшествия се случват по време на фазата на излитане (68% с пътници и 56% с товари).

Най-големият риск при пътническите самолети е от неправилни товарни листове, но други рискове включват поставяне на центъра на тежестта пред границата; както и излитанията с наднормено тегло.

В случай на товарни превози, най-голям риск възниква при центрове на тежестта пред границата; последвано от плътно изместване на товара, тъй като той не е прибран правилно, и неправилни товарни листове.