Wstępny raport amerykańskiej Narodowej Rady Bezpieczeństwa Transportu (NTSB), dotyczący katastrofy frachtowego boeinga MD-11F linii UPS w Louisville, wskazuje na krytyczną awarię strukturalną pylonu lewego silnika General Electric CF6-80C2, która doprowadziła do jego całkowitej separacji podczas rotacji maszyny.
Do tragedii doszło we wtorek (4 listopada) późnym wieczorem, gdy samolot MD-11F należący do UPS Airlines rozbił się krótko po starcie z lotniska w Louisville. Maszyna wykonywała lot z Louisville do Honolulu o numerze UPS 2976. W wypadku zginęła trzyosobowa załoga UPS oraz 11 osób na ziemi. Ranne zostały 23 osoby, z czego dwie osoby nadal znajdują się w poważnym stanie i wymagają hospitalizacji.
8 listopada, z pewnym opóźnieniem i po sugestii Boeinga, Amerykańska Federalna Administracja Lotnictwa (FAA) wydała dyrektywę zdatności do lotu (Airworthiness Directive - AD)
dla MD-11 i MD-11F, która zabrania dalszych lotów do czasu przeprowadzenia kontroli i przeglądu samolotu. Potem po kolejnym błędzie, amerykański nadzór rozszerzył dyrektywę na kolejne podobne maszyny czyli DC-10 i DC-10F.
Wstępny raport już jest
Raport wstępny dostępny jest na
stronie NTSB. Przeczytać w nim możemy, że mimo znacznej utraty masy (silnik i pylon ważą ok. 5 ton) oraz asymetrycznego ciągu, samolot powinien był, zgodnie z certyfikacją ETOPS oraz wymaganiami FAR Part 25, zachować zdolność do kontynuowania wznoszenia na dwóch pozostałych silnikach. Dochodzenie wskazuje jednak na nieprawidłowości w generowaniu ciągu lub opływie aerodynamicznym po stronie lewego skrzydła, które uniemożliwiły uzyskanie dodatniego stopnia wznoszenia.
Separacja jednostki napędowej i pożar w rejonie pylonu
Raport potwierdza, że w momencie rotacji doszło do kompletnego oderwania jednostki napędowej, silnika General Electric CF6-80C2, wraz z gondolą i przednią częścią pylonu. Trajektoria uszkodzonego silnika przebiegała nad skrzydłem i częścią kadłuba, po czym doszło do zapłonu paliwa i materiałów kompozytowych w rejonie mocowania tylnego pylonu.
Wstępna inspekcja ujawniła pęknięcia zmęczeniowe w tylnym mocowaniu pylonu, co może wskazywać na długotrwałą degradację strukturalną. Pęknięcia tego typu prowadzą do utraty nośności i są szczególnie niebezpieczne w strukturach przenoszących siły w fazie startu.
Utrata zdolności do wznoszenia. Możliwe hipotezy
Radiowysokościomierz zarejestrował maksymalną wysokość około 30 stóp (ft) AGL, co wskazuje na krytyczną utratę siły nośnej. Pomimo separacji jednego silnika, MD-11F powinien był spełnić wymagania dotyczące jednosilnikowego wznoszenia (OEI – One Engine Inoperative).
Wstępna analiza sugeruje jednak kilka potencjalnych czynników zaburzających. Oderwany silnik mógł spowodować wtórne uszkodzenia łopatek wentylatora lub sprężarki w jednostkach nr 2 i 3, prowadząc do m.in. spadku dostępnego ciągu, przeciążeń termicznych czy wibracji indukujących automatyczne ograniczenie mocy (np. przez FADEC).
Utrata gondoli i pylonu może spowodować dużą zmianę dystrybucji oporu, opływu powietrza, lokalnego wznoszenia skrzydła. Dodatkowo pożar w rejonie pylonu mógł wpłynąć na pracę mechanizacji skrzydła, szczególnie slotów i klap.
W MD-11 nieproporcjonalny ciąg skrzydłowy w połączeniu z uszkodzeniem aerodynamicznym może powodować nadmierny moment przechylający i utratę wysokości przy dużych kątach natarcia.
Tło historyczne uszkodzeń w silnikach CF6
NTSB odwołuje się także do zdarzenia z kwietnia 2000 r. z udziałem DC-10-30 linii Continental Airlines, gdzie początkowa awaria lewego silnika General Electric CF6-50 doprowadziła do wtórnych uszkodzeń pozostałych dwóch jednostek napędowych.
W kwietniu 2000 roku McDonnell Douglas DC-10-30 linii Continental Airlines, startujący z Newark, doświadczył niekontrolowanej awarii lewego silnika CF6-50 po osiągnięciu prędkości decyzji V1. Dochodzenie wykazało pęknięcie zmęczeniowe elementów turbiny niskiego ciśnienia.
W tamtym przypadku fragmenty łopatek turbiny drugiego stopnia doprowadziły do znacznego zanieczyszczenia (FOD) w prawym silniku, uszkodzeń krawędzi natarcia silnika w ogonie maszyny oraz deformacji paneli akustycznych i elementów gondoli. Mimo potężnej awarii samolot zdołał wystartować i bezpiecznie wylądował, choć w trakcie wznoszenia załoga musiała zmniejszyć ciąg prawego silnika z powodu wibracji.
Mechanizm „zarażania” uszkodzeniami innych silników (engine-to-engine debris propagation) jest dobrze znany w przypadku dużych trój-silnikowych konstrukcji McDonnella Douglasa.
Kierunki dalszej części dochodzenia śledczych
NTSB skupia się obecnie na kilku głównych obszarach. Pierwszym z nich jest analiza metalurgiczna pylonu i jego mocowań, w tym identyfikacja propagacji pęknięć zmęczeniowych oraz ocena potencjalnych defektów produkcyjnych lub problemów w procesie serwisowym. Drugi, to ocena integralności pozostałych silników, w tym ślady FOD, odkształcenia łopatek oraz analiza danych Full Authority Digital Engine Control (FADEC).
Kolejny z nich, to rekonstrukcja profilu aerodynamicznego skrzydła po separacji silnika. Śledczy chcą sprawdzić wpływ zmian geometrii na wydajność klap oraz wykonać modelowanie CFD, które pomoże w identyfikacji zaburzeń przepływu. Ostatnim elementem jest analiza zapisu parametrów rejestratora rozmów w kokpicie CVR (Cockpit Voice Recorder) oraz rejestratora danych lotu FDR (Flight Data Recorder). Chodzi o sprawdzenie, czy w momencie separacji doszło do spadku ciągu jednostek nr 2 i 3 oraz oceny reakcji systemów ostrzegawczych i automatyki na powstały problem.
Zapisz
się do newslettera:
