Megoldódott a rejtély: ezért zuhant házakra a brazil repülőgép, 62 emberrel - videó!

A roncs lakónegyedre zuhant

Kiderült, hogy a szárnyak jegesedése miatt zuhant le a brazil Voepass légitársaság repülőgépe 62 emberrel a fedélzetén augusztus 9-én. A francia-olasz gyártmányú ATR-72 típusú gépet az 1990-es években olyan veszélyesnek tartották egy amerikai légitársaság pilótái, hogy megtagadták vele a repülést.

A brazil gép először meredeken süllyedt, majd még meredekebben emelkedett

Ma már a repülőgépek folyamatosan digitálisan kommunikálnak a légitársasággal, az irányítással és egymással, és olyan sok rendszer figyeli a repülésüket, hogy menet közben is rengeteg adatot meg lehet nézni egy-egy járatról az interneten. A szakemberek és érdeklődők visszakereshették az adatokat ennek a járatnak az útvonalról és repüléséről is.

Az adatokon látszik a sebesség és a magasság változása. Mint kiderült, a sebességértékeket hibásan rögzítették a földi radarok
Fotó: Flightradar24

A Flightradar24 adatai szerint a gép a 170-es repülési szinten (Flight Level 170, ami 17,000 lábat jelent), vagyis kb. 5,200 méter magasságban repült. 16:21:11-kor váratlanul erőteljesen ereszkedni kezdett, és 300 lábbal, kb. 100 méterrel csökkent a magassága. 11 másodperccel később, 16:21:22-kor azonban már a 172-es repülési szinten járt. Ez azt jelenti, hogy néhány másodperc idő alatt 500 lábat, 152 métert emelkedett. Magnar Nordal ATR-oktatókapitány szerint ez súlyos helyzetet mutat.

Ha kiszámoljuk, azt az eredményt kapjuk, hogy a brazil járat 2,700 láb percenkénti függőleges sebességgel emelkedett. Ez a típus nem tud ilyen intenzíven emelkedni tartósan, főleg nem ilyen magasságban, ezért a meredek emelkedés után nyilvánvalóan veszélyesen lecsökkent a vízszintes sebessége.

Hét másodperccel később az ATR élesen jobbra fordult, és már csak a 155-ös repülési szinten mutatták a radarok, vagyis 4,700 méteren volt éppen. Magnar Nordal arra hívja fel a figyelmet, hogy ez már bőven zuhanást jelent.

A gép 4,400 méter per perc sebességgel süllyedt, és ez folytatódott. A radarképen látni lehet, hogy váratlanul visszafelé haladt. Ez az a fázis, amit a telefonok is már megmutattak. Lapos dugóhúzóban zuhant, és szinte egyáltalán nem haladt előre, nem volt vízszintes sebessége.

Az ábra az utolsó pár perc történetét mutatja 
Fotó: Aviation Safety Network

A zuhanás másfél percig tartott. A gép becsapódását senki nem élte túl. Az utasok között volt nyolc onkológus is, akik valószínűleg egy konferenciára utaztak, vagy onnan érkeztek vissza. A legfiatalabb utas egy 3 éves kislány volt.

Rossz hírű az ATR a jegesedési problémák miatt 

A szakportálok kommentelői szerint egyértelműen jegesedésnek kellett okoznia a tragédiát. A repülésmeteorológia a térségben súlyos jegesedés veszélyére hívta fel a figyelmet, és ez a típus érzékeny erre. Olvasóinknak azt is érdemes tudniuk, hogy bár a talajszinten 17 fok volt a katasztrófa idején, nagyobb magasságban mindig hideg van, és könnyen kialakulnak az ún. túlhűlt vízcseppek, amelyek a jegesedést okozzák. 

A jegesedés azért veszélyes, mert a lerakódott jég megváltoztatja a szárny alakját, és ezzel akadályozza a levegő áramlását a szárny felett.

Ezt a jelenséget úgy lehet kivédeni, hogy ősszel és télen, ónos esőben vagy havazáskor jégtelenítő folyadékot fújnak a repülőgépekre felszállás előtt, még a repülőtéren. Repülés közben pedig a pilóták bekapcsolják a hajtómű és a szárnyak, illetve a vezérsíkok jégtelenítő rendszerét. A következő videó egy kétmotoros turbóprop gép pilótafülkéjében készült, látható, hogy bár működnek az ablakfűtő és a motort jégtelenítő berendezések, súlyosan eljegesedett a repülőgép.

A leggyakoribb megoldás az elektromos fűtés, az ATR-típusokon azonban pneumatikus rendszert alkalmaznak. Ennél tulajdonképpen egy gumicső húzódik végig a szárny elején, és jegesedés esetén ezt felfújják. A kitágult gumicsőről pedig lepattannak a rárakódott jégdarabok.

Az ATR jégtelenítő rendszere
Fotó: MAK

A rendszer elvben jól működik, a gyakorlatban mégis több katasztrófa történt jegesedés miatt a francia-olasz repülőgéppel.

1987-ben egy olasz légitársaság ATR-42 gépe Milánóból repült Kölnbe, amikor lezuhant jegesedés miatt. A 37 utas meghalt.

Az American Eagle ATR-gépe egy mezőre zuhant 1994-ben Roselawn város mellett
Fotó: BAAA

1994-ben jegesedés miatt lezuhant az American Eagle ATR-72 típusú gépe, mind a 68 utas meghalt. Ez az eset kapta a legnagyobb figyelmet, mert mint kiderült, a típust olyan veszélyesnek tartották a légitársaság pilótái, hogy volt, aki megtagadta közülük az átképzést, és inkább maradt a kisebb, de biztonságos Short-360 nevű típuson. 

A katasztrófa után sok pilóta nem volt hajlandó esős, latyakos, hideg időben repülni a géppel. 

Sőt, 1994 decemberében saját nyomtatású szórólapokat osztogattak a chicagói repülőtéren, és felhívták az utasok figyelmét a veszélyekre.

A katasztrófáknak itt nem szakadt vége. 2002 decemberében Tajpejből szállt fel egy kargóváltozatú ATR-72 típusú gép, két pilótával a fedélzetén. Éjjel 2 óra előtt a gép épp olyan magasságban repült, mint ezúttal a brazil járat, amikor jegesedés miatt átesett, és a tengerbe zuhant. Egyik pilóta sem élte túl a becsapódást.

2010-ben az Aerocaribbean légitársaság ATR-72 gépe került erős jegesedésbe, és Kuba fölött lezuhant. Itt is 68 utas halt meg. A baleseti vizsgálat szerint pilótahiba is közrejátszott a zuhanásban, de alapvetően a jegesedés volt a fő ok.

Az UTAir gépe közvetlenül a felszállás után zuhant le jegesedés miatt
Fotó: BAAA

2012-ben felszállás után jegesedés miatt szinte azonnal lezuhant az orosz UTAir ATR-72-es repülőgépe Tyumenben. A 43 utas közül 33-an meghaltak. A kapitány érthetetlen módon nem kérte a folyadékos jégoldást a felszállás előtt.

Ha jegesedett a brazil gép, miért nem kezdett azonnal ereszkedni?

A szakemberek azt a kérdést teszik fel a szakmai csevegésekben, előfordulhatott-e, hogy pl. a pilóták észlelték a jegesedést, és csak azért nem kezdtek azonnal ereszkedni, mert nem kaptak rá engedélyt. Több pilóta azonban arra hívja fel a figyelmet, hogy erős jegesedés esetén az egyetlen menekülési lehetőség az azonnali gyorsítás, mert minél lassabban repül egy eljegesedett gép, annál hamarabb lezuhanhat. Gyorsítani pedig a legegyszerűbben és leghamarabb a magasság csökkentésével lehet, és később, amikor már van rá idő, jelezni kell az irányításnak, hogy a gép a súlyos jegesedés miatt elhagyta a kijelölt magasságot.

A szakértők azt is hangsúlyozzák, hogy egészen 2015-ig elegendő volt olyan jégtelenítő berendezésekkel felszerelni a repülőgépeket, amelyek csak gyenge jegesedés esetén voltak hatásosak. 2015 után azonban már új jégtelenítő rendszereket kell beépíteni az új gyártmányokba, amelyek durva jegesedés esetén is annyi időt adnak a pilótáknak, hogy a gép el tudja hagyni a veszélyzónát.

Halálos veszély: lapos dugóhúzó

A tragédiát többen felvették a telefonjukkal, és ezek a videók segítik majd a baleseti vizsgálatot. A kommentelők szerint a felvételek alapján egyértelmű, hogy halálos, ún. lapos dugóhúzóba (flat spin) került a Voepass légitársaság járata. Ezt az ún. szuper átesés (super stall) vagy mély átesés okozza (deep stall), amelyet csak megelőzni lehet. Ha már bekövetkezett, lehetetlen kivezetni belőle a gépet. A halálos lánc első eleme tehát a mély átesés, a második pedig a lapos dugóhúzó. 

A Malév Fokker-70 típusú gépének is T-alakú vezérsíkja volt
Fotó: Wikimedia Commons

A lapos dugóhúzó csak a két légcsavaros, és/vagy T-alakú vezérsíkkal rendelkező gépeknél fordulhat elő, mint pl. az ATR, de ilyen volt a Malév Tupoljev és Fokker gyártmányú, sugárhajtású repülőgépeinek vezérsíkja is.

Az ilyen vezérsík előnye, hogy a hajtóműveket az utastér legvégébe lehet felszerelni, ezért kisebb a belső zaj. Emellett javítja a felszállási paramétereket, tehát rövidebb felszállópálya is elég az ilyen vezérsíkkal kialakított repülőgépeknek. Újabb előny, hogy kisebb a hajtóművek sérülésének veszélye le- és felszálláskor.

A T-alakú vezérsík óriási hátránya azonban az, hogy az ilyen repülőgép könnyebben kerül mély átesésbe, majd lapos dugóhúzóba.

Egy katasztrófa nyomán fedezték fel a mély átesés jelenségét

1963-ban, egy ködös októberi reggelen Mike Lithgow tesztpilóta és hat pilóta- illetve mérnöktársa rutinrepülésre készültek a brit BAC 111 nevű gép prototípusával az angliai Wisley repülőtéren. Ez volt az ötvenharmadik felszállásuk, a program jól haladt, és ez biztató volt a megrendelések szempontjából.

A lezuhant BAC-111 prototípus
Fotó: Wikimedia Commons

Ezen a napon az átesési jellemzők feltérképezése volt a személyzet feladata. A berepülőpilótáknak meghatározott módon átesésbe kellett vinniük a repülőgépet, majd kivenni belőle, és a tapasztalatokat, adatokat összeszegezni, hogy az üzemeltetők megfelelően ki tudják majd képezni a pilótáikat az áteséssel kapcsolatos teendőkre.

A földről a gyár sok mérnöke, technikusa nézte a tesztrepülést. A szemtanúk beszámolója szerint az első négy átesés megfelelően sikerült, a pilóták kivezették a gépet az átesési helyzetből, és felkészültek a következő próbára, amely azonban katasztrófával végződött.

A nézőket szinte megbénította a látvány: a prototípus, mint egy darab kő, úgy zuhant le az égből. A szemtanúk azt mondták, hogy nem repült előre, nem volt vízszintes sebessége, csak függőleges, vagyis zuhant. Amit akkor még senki nem értett, az a különös jelenség volt, hogy BAC-111 orra nem lefelé mutatott, hanem a gép szinte vízszintes helyzetben zuhant a föld felé. A baleset teljes csendben történt, zuhanás közben nem lehetett hallani a hajtóműveket, csak a becsapódást követő robbanás rázta meg a környéket.

Az ábra azt mutatja, hogy mély áteséskor nem működnek a hátul elhelyezett kormányok a T-vezérsíkon, mert a gép szárnya eltakarja ezeket a légáramlás elől
Fotó: Expert Aviator

A szakemberek a tragédia vizsgálatakor jöttek rá, hogy egy addig ismeretlen jelenség okozta a katasztrófát. Ez az átesésnek egy olyan fajtája, amelyben a gép szárnyai kitakarják a függőleges vezérsík oldalkormányát és a tetején levő magassági kormányt. Így nem éri légáramlat ezt a felületet, ezért a pilóták hiába kormányoznak, nem történik semmi, a gép nem reagál, nem lehet előre nyomni az orrát, hogy kijöjjön az átesésből, hanem lezuhan.

Ezt a jelenséget nevezték el mély átesésnek, vagy szuper-átesésnek. A mérnökök áttervezték a gép kormányait, védelmi rendszereket építettek be, és a szárnyat is megváltoztatták, hogy segítse a mély átesés megelőzését.

Nem lehet megmenekülni a lapos dugóhúzóból

A nagy utasszállító gépek fejlesztésekor berepülőpilóták és mérnökök ma is tesztelik a gép átesési jellemzőit, de tilos kipróbálni a dugóhúzót. Így ezeket még szimulátorban sem oktatják nagy utasszállítón, mert nincsenek hozzá tudományos alapossággal gyűjtött és rendszerezett adatok az ilyen kategóriájú gépek számára, illetve, az utasgépek valószínűleg darabokra is törnének a dugóhúzó közben.

A lapos dugóhúzóból nem lehet kivenni a T-vezérsíkú repülőgépeket. Emlékezetes nem csak a BAC-111 esete, de az is, amikor a Pulkovo orosz légitársaság Tu-154 típusú gépe 12 ezer méter magasságot kért 2006 augusztusában, hogy áthaladjon egy zivatarfelhő és az erős turbulencia fölött. Amint azonban elérte a gép a kért magasságot, a zivatarra jellemző, extrém sebességű feláramlások olyan magasságba hajították a gépet, amely már túl van a gyár által előírt maximumon. A Tupoljevnek nagy lett a repülési állásszöge, a pilóták ezért lekapcsolták a robotpilótát. 

Mire a Tu-154 felvágta az orrát a magasba, a gép vízszintes sebessége nullára csökkent, és megkezdődött a halálos lapos dugóhúzó folyamata. 

A pilóták a következő percekben háromszor is rádióztak az irányítással, vészjelzést jelentettek, és elmondták, hogy a gép zuhan. 3 perc múlva a Tupoljev becsapódott az ukrajnai Toreck város közelében. A 160 utas és a tízfős személyzet minden tagja meghalt.

Az alábbi videót az orosz légügyi hatóság szimulációja alapján készítették. A videó gyenge minőségű, de az eredeti hangfelvétel visszaadja a tragikus pillanatok drámáját. A jobb oldali, legalsó műszer mutatja az állásszöget. A piros tartomány a halálos veszélyt jelenti. 

Egy korábbi, kísértetiesen hasonló esetben egyszerű, eseménytelen repülés közben úgy lecsökkent az Aeroflot Ufa-Taskent járatának sebessége 1985 júliusában, hogy a Tu-154-es gép lapos dugóhúzóba esett. Az áldozatok száma 200 volt.

A tragikus esetek azt mutatják, hogy kulcskérdés a megelőzés, vagyis meg kell akadályozni a repülőgépek átesését és a lapos dugóhúzó kialakulását. 

A mérnökök ezért ma is használják a BAC-111 áttervezett kormányrendszerének elemeit, és védelmi eszközöket építettek be az ATR-ekbe is, nehogy a pilóták véletlenül előidézzék ezt a gyilkos repülési helyzetet.

Így nemcsak olyan berendezése van a típusnak, amely rázza a kormányt, figyelmeztetésképpen, hogy átesés következik nemsokára, hanem egy másik berendezés előre is tolja azt (stick pusher). Az átesést ugyanis csak azzal lehet megelőzni, ha a pilóta növeli a sebességet, ehhez pedig lefelé kell nyomni a gép orrát.

Hogy működésbe léptek-e ezek a védelmi rendszerek a Voepass repülőgépén, egyelőre nem tudni. A feketedobozokat megtalálták, megkezdődött a baleset kivizsgálása.