| Katastrofe i Lusaka | |
|---|---|
| Forstyrrede fly 5 måneder før styrtet | |
| Generel information | |
| datoen | 14. maj 1977 |
| Tid | 09:33 GMT |
| Karakter | Crash ved tilgang |
| årsag | LOC-I (Tab af kontrol på grund af venstre stabilisatorafløsning forårsaget af metaltræthed ) |
| Placere | 3,66 km fra Lusaka Lufthavn , Lusaka ( Zambia ) |
| Koordinater | 15°19′34″ S sh. 28°24′00″ Ø e. |
| død | 6 (alle) |
| Fly | |
| Model | Boeing 707-321C |
| Flyselskab | International Aviation Services |
| tilknytning | Dan-Air |
| Afgangssted | Heathrow , London ( Storbritannien ) |
| Mellemlandinger |
Elinikon , Athen ( Grækenland ) Nairobi ( Kenya ) |
| Bestemmelsessted | Lusaka ( Zambia ) |
| Tavlenummer | G-BEBP |
| Udgivelses dato |
19. februar 1963 (første flyvning) |
| Passagerer | en |
| Mandskab | 5 |
| Overlevende | 0 |
Styrtet af Boeing 707 i Lusaka er en flyulykke , der fandt sted lørdag den 14. maj 1977 nord for Lusaka ( Zambia ). Et Boeing 707-321C fragtfly fra det britiske flyselskab International Aviation Services (det blev chartret fra Dan-Air ) udførte en fragtflyvning på ruten London - Athen - Nairobi - Lusaka , men da det landede på destinationen, den mistede uventet sin halestabilisator , og da den var gået ud af kontrol over besætningen, styrtede den til jorden og dræbte alle 6 personer om bord - 5 besætningsmedlemmer og 1 passager.
Undersøgelsen førte til en chokerende opdagelse: Adskillelsen af stabilisatoren skyldtes en kombination af metaltræthed og designfejl; kontrol af hele flåden af modellerne 707-300 og 707-400 afslørede lignende defekter på flere dusin flere fly [1] .
Boeing 707-321C med registreringsnummer G-BEBP (fabrik - 18579, serie - 332) var et gammelt fly, da det blev produceret af The Boeing Company i 1963 og foretog sin første flyvning den 19. februar. Det var den første repræsentant for 707-300C-typen og den første bygget i en cabriolet version, det vil sige, den kunne betjenes som et passagerfly eller som et fragtfly, for hvilket der var en stor dør på siden af skrog, hvorigennem lastningen blev udført. Flyet fik tildelt det oprindelige registreringsnummer N765PA og blev den 7. juni overdraget til kunden - det amerikanske flyselskab Pan American , hvor det også fik navnet Jet Clipper Gladiator og kun opererede i passagerudgaven. I marts 1976 blev den taget ud af drift og lagt på lager i Florida [2] [3] .
I juni samme år blev N765PA-pladen købt af det britiske flyselskab Dan-Air , hvorefter den blev leveret til Storbritannien , hvor den gennemgik en større overhaling. Under denne reparation blev begge stabilisatorer fjernet og geninstalleret for at få adgang til den centrale del til mindre reparationer [2] . Den 14. oktober 1976 blev flyet omregistreret, hvilket resulterede i, at halenummeret blev ændret til G-BEBP [4] .
Ifølge rapporter har det i flyets 14-årige historie aldrig haft nogen hændelser eller hændelser, der kunne påvirke designet af flyskroget. Alle de vigtigste strukturelle elementer, inklusive haleenheden, har været på plads siden fremstillingstidspunktet og har ikke ændret sig i løbet af driftsperioden. Den samlede driftstid for G-BEBP på ulykkesdagen var 16.723 start- og landingscyklusser og 47.621 timer , inklusive 438 start- og landingscyklusser og 1.649 timer efter overhaling [4] . Driftstiden efter "C"-testen (gennemført den 21. februar 1977) var 176 start- og landingscyklusser og 662 timer, og efter "B"-testen (gennemført den 21. april 1977) - 50 start- og landingscyklusser og 175 timer [2] .
Den anslåede vægt af flyet på dagen for styrtet var 111.030 kg , med en maksimal landingsvægt på 112.039 kg ; centrering - 19,95 % SAH med de etablerede grænser på 19-35 % SAH [2] .
G-BEBP-flyet blev lejet fra Dan-Air af et andet britisk flyselskab, International Aviation Services , til at drive en charterfragtflyvning til Zambia bestilt af Zambian Airlines . Den transporterede last var på paller , og flyvningen blev gennemført på ruten London - Athen - Nairobi - Lusaka . Flyveturen til Athen og videre til Nairobi forløb uden problemer, hvorefter der var besætningsskifte i sidstnævnte. I alt var der 6 personer om bord på flyet - 34-årige kommandør Thomas Fetin (( engelsk Thomas Phethean ), som fløj 6782 timer og 3953 af dem på Boeing 707 (115 af dem som PIC)), 57 -årig andenpilot (som fløj 13 745 timer og 2482 af dem på Boeing 707), 2 flyingeniører (inklusive praktikanter) ansvarlige for lastning og en jordserviceingeniør, som overvågede vedligeholdelsen af flyet ved mellemstop; sidstnævnte var opført som passager i rapporten. 07:17 lettede Boeing sikkert fra Nairobi Lufthavn og klatrede til FL310 ( 31.000 fod eller 9,45 km) og satte kursen mod Lusaka [5] .
Flyvningen foregik i normal tilstand, da andenpiloten kl. 09:07:35 ved en frekvens på 121,3 MHz etablerede kommunikation med Lusaka-indflyvningscontrolleren og kl. 09:11:38 modtog tilladelse til at gå ned til FL110 (3,3 km) ) mod det ikke-retningsbestemte fyr LW. 09:23 rapporterede G-BEBP , at de havde nået FL110 og var 37 sømil (68,5 km) væk fra Lusaka lufthavns radiofyr , hvorefter controlleren klarede en gradvis nedstigning til 7.000 fod (2.100 m ) med intervaller for hver 7.000. fod (2100 m ) og med intervaller på 5 minutter efter det fly, der ankommer foran ham. 09:28:53 rapporterede andenpiloten at have set flyvepladsen, hvortil flyvelederen gav tilladelse til at gå ned til 6000 fod (1800 m ) i retning af flyvepladsen. 09:29:55 rapporterede besætningen, at de vendte mod vinden og samtidig observerede det tidligere fly foran dem, som Lusaka-Approach-controlleren gav tilladelse til at udføre en venstreindflyvning til bane 10 anden i rækken og rapportere en nedstigning fra 6000 fod; da andenpiloten rapporterede at forlade 6000 fod, instruerede tilgangskontrolløren at skifte til kommunikation med start- og landingskontrolleren (Lusaka Tower) ved en frekvens på 118,1 MHz [5] .
På denne dag var vejret klart over Lusaka: sigtbarheden nåede 30 kilometer, en let vestenvind blæste (280 °, 5 knob eller 2,5 m/s), og der var separate cumulusskyer på himlen med en nedre grænse på 600 fod (180 m ); der var ingen rapporter om turbulens på himlen [6] .
Kl. 09:32:02 etablerede andenpiloten kontakt med Lusaka Tower og rapporterede om svinget for tilgang og observation af det tidligere fly på landingsbanen , som flyvelederen gav tilladelse til at gå direkte til landingen. Besætningen svarede "Roger" ( Eng. Roger - Understood ), hvilket var den sidste besked fra G-BEBP . Klokken 09:32:53 registrerede stemmeoptageren , at besætningen forlængede klapperne til landingspositionen (50°), og kl. 09:33:11 var aflæsningen af kontrolkortet før landing afsluttet [5] . Pludselig kl. 09:33:17 var der en lyd af kollapsende metal, der kun varede et halvt sekund, hvortil en af besætningen endda skreg [7] . I samme øjeblik så øjenvidner på jorden, hvordan et stort fragment af strukturen i omkring 800 meters højde adskilte sig fra Boeing. Som det senere viste sig, var det den rigtige vandrette stabilisator [5] . Da den vandrette hale tjener til at parere dykkermomentet, hvilket især forstærkes, når klapperne er forlænget, førte adskillelsen af en af stabilisatorerne til, at dette pareringsmoment straks blev halveret og viste sig at være utilstrækkeligt. G-BEBP'en sænkede hurtigt næsen og styrtede ned og kl. 09:33:22, efter kun 5 sekunder fra det øjeblik, stabilisatoren blev sluppet, styrtede den lodret ind i en busk 3660 meter fra enden af landingsbanen. Den adskilte stabilisator faldt 200 meter fra flykroppen [1] [8] .
Lufthavnens beredskab reagerede hurtigt nok og skyndte sig til ulykkesstedet og fik hurtigt ilden under kontrol. Men på det tidspunkt stod det klart, at cockpittet var ødelagt, og alle 6 personer om bord blev dræbt [5] .
Boeing styrtede ned i jorden i en vinkel på 100°, mens hældningsvinklen på nedstigningsvejen var 50° [7] . Ved sammenstødet var flyet i en landingskonfiguration med udvidet landingsstel og flaps ved 50°. På grund af den alvorlige ødelæggelse af cockpittet var det umuligt at bestemme, hvilken motortilstand der var indstillet, men den blev vurderet fra lav til moderat; elevatorbeklædningen blev fundet i neutral position, og spoilerne blev fjernet [9] . Faktisk faldt siden af G-BEBP næsten intakt, med undtagelse af den afmonterede stabilisator. Efter at have studeret udformningen af sidstnævnte viste det sig, at der i dens bageste bjælke i den øvre zone i en afstand af 36 cm fra fastgørelsen var en udmattelsesrevne, hvilket førte til et brud på bjælkestrukturen i den øvre del og delvist i den centrale; mens de tilgængelige tegn indikerede, at denne revne opstod længe før den fatale flyvning. Adskillelsen af stabilisatoren skete efter, på grund af overbelastninger på grund af nedadgående bøjning, ødelæggelsen af den nederste zone af den bageste bjælke og den øvre zone af den forreste bjælke begyndte [7] .
Efter adskillelsen af den højre stabilisator steg belastningen på den venstre kraftigt, hvilket resulterede i, at dens skrueløfter blev ødelagt. Med mulighed for frit løb skiftede venstre stabilisator øjeblikkeligt til den maksimale vinkel for et dyk, hvilket bidrog til den hurtige sænkning af næsen og indføringen af flyet i et stejlt dyk. Besætningens forsøg på at redde situationen ved at tage ågene "på sig selv" for at afbøje elevatoren til at slå op i denne situation viste sig at være nytteløst [10] [11] .
Efter aftale med de zambiske myndigheder blev en del af vraget, inklusive den rigtige stabilisator med skrueelevator, samt elsystemet sendt til Storbritannien for en mere grundig undersøgelse.
Vraget blev bragt til Farnborough , hvor det blev undersøgt af metallurger fra Royal Aircraft Establishment .og The Boeing Company . Det blev fastslået, at ødelæggelsen af den øverste akkord (akkord) af den bageste bjælke skete længe før ulykken, mens træthedsrevnen opstod i toppen af 11. hul til fastgørelse af huden, og den var ikke forårsaget af korrosion, tværtimod , korrosion optrådte efter udseendet og væksten af revnen. Ud over hovedrevnen dukkede der senere en anden op på den anden side af det 11. hul, som begyndte at vokse, indtil den nåede kanten af strukturen. Revnen voksede til at begynde med hurtigt, indtil den nåede 2 mm, hvorefter den begyndte at aftage og ved en længde på 7 mm stabiliserede den sig relativt, med et gennemsnit på 1 mm for hver 125. cyklus. Derefter blev stabilisatorstrukturen i en af flyvningerne udsat for en betydelig belastning, hvilket resulterede i, at revnen steg straks med 21 mm, hvorefter væksten igen vendte tilbage til 1 mm for 125 flyvninger, som fortsatte i 200 cyklusser indtil revnen nåede 60 % af tværsnittet, hvorefter yderligere vækst skete krampagtigt, indtil sparren var ødelagt. Ifølge eksperter skete revnevæksten i løbet af 7200 cyklusser (flyvninger), inklusive de sidste 3500 cyklusser, revnen passerede gennem hele den øverste kant af den bageste rundring. Ved undersøgelse af den bageste rundring blev der fundet flere små udmattelsesrevner, selvom inspektionen af metallet viste, at det opfyldte alle de fastsatte krav. Ifølge foreløbige estimater foretog G-BEBP'en efter ødelæggelsen af det øverste bælte af den bageste bjælke mindst 100 flere flyvninger, indtil den fatale flyvning på grund af statisk belastning forårsagede ødelæggelsen af den øvre korde af de forreste og nederste bagerste bjælker med adskillelse af stabilisatoren [9] [12] .
Ydermere begyndte flyselskabet at tjekke sin luftflåde, og på en af B707-436'erne , ved det 11. hul i det øverste bælte af den bageste rundring af højre stabilisator, fandt de også en træthedsrevne, som havde nøjagtig samme form som på et forulykket fly [13] .
For at fastslå årsagen til ulykken, startede Boeing Company et testprogram for at bestemme, hvordan belastninger fordeles over stabilisatorstrukturen, især på den bagerste rundring. To stabilisatorer (venstre og højre) blev taget som prøver fra to allerede dekommissionerede B707-436'ere , mens det første fly havde en driftstid på 56.227 timer og 20.052 cyklusser, og det andet - 54.086 timer og 19.991 cyklusser. Belastninger på strukturen blev skabt ved hjælp af fem hydrauliske donkrafte under hver stabilisator [14] . Under disse tests blev 4 situationer simuleret [15] :
Også i testene gengav vi situationen med den gradvise ødelæggelse af det øverste bælte på den bageste rundring. Som et resultat lykkedes det testerne at opnå ødelæggelsen af stabilisatorstrukturen, mens revnemønstret var identisk med revnerne på den adskilte G-BEBP perlestabilisator [15] .
Yderligere test blev udført på stabilisatoren af B707-300- flyet i en vindtunnel, med særlig opmærksomhed på flyets flyvning i en landingskonfiguration med fuldt udstrakte klapper. Resultaterne viste, at stabilisatoradskillelsen skete ved en aerodynamisk belastning på 75 % af den maksimalt tilladte, men hvis besætningen havde afbøjet elevatorerne op, ville belastningen være steget med yderligere 20 %. Det viste sig også, at når B707-300 , som er i landingskonfigurationen, udfører en drejning under indflyvning, begynder stabilisatorerne, der falder i kølvandet fra vingen, at oscillere kraftigt ved en frekvens på op til 5 Hz, hvilket øges yderligere. belastningen på dem. Designerne vidste ikke om dette øjeblik, da de skabte haleenheden til denne model, og tog det ikke i betragtning; dette kan også forklare den hurtige vækst af en revne i G-BEBP sidestykket [16] .
Et naturligt spørgsmål opstår: hvorfor i den 19-årige historie af Boeing 707, hvis drift begyndte i 1958, er sådanne hændelser ikke sket før? Her er det værd at bemærke, at den første model af dette fly var 707-100 , som ligesom den militære "bror" KC-135 (KC-135 er ikke en B707-variant!), Designet af den vandrette stabilisator består af to sparre. , som hver har to bælter (akkorder). Boeing gennemførte under certificeringen af 707. en række dynamiske tests, hvorunder det viste, at selv efter ødelæggelsen af den bagerste rundring, vil flyet sikkert kunne fortsætte med at flyve og lande. Også i disse tests blev dannelsen af en revne i det øverste bælte af den bageste rundring bemærket, men arten af denne revne var anderledes end tilfældet med katastrofen ved Lusaka. Model 707-200 , som dukkede op senere, adskilte sig kun ved tilstedeværelsen af kraftigere motorer, og model 707-020 (senere B720 ) havde en forkortet skrog, så begge disse modeller overtog haleenheden næsten uændret [1] [16] .
707-300'eren havde en allerede strakt skrog og større vingeareal samt øget startvægt (og 707-300C cabriolet , som inkluderede G-BEBP , havde endnu højere startvægt). På denne model, for bedre kontrol, blev halens område også øget, hvorfor designet af sidstnævnte begyndte at blive udsat for højere belastninger. Derefter ændrede designerne designet af den bageste stabilisator, og tilføjede en midterakkord til den, men træthedstestning for det nye design blev forsømt. Under flyvetests blev der noteret en utilfredsstillende stigningsreaktion, grunden til hvilken blev kaldt utilstrækkelig vridningsstivhed af strukturen; problemet blev løst ved at øge tykkelsen af den nederste hud i rodregionen, og en del af den øvre hud blev udskiftet fra aluminium til stål. Modellen 707-400 , som dukkede op , adskilte sig i det væsentlige fra den forrige kun i de britiske Rolls-Royce Conway 508-motorer, og da den blev certificeret i Storbritannien, blev der heller ikke udført træthedstest af halen. Samtidig er det med hensyn til de to sidste modeller værd at bemærke, at de amerikanske og britiske luftdygtighedsbestemmelser, der var gældende på det tidspunkt, ikke krævede særlige test for metaltræthed [1] [16] [17] .
Ingeniørerne var ikke klar over, at brugen af stålplettering faktisk ville føre til øgede belastninger på den bagerste bjælke, hvilket bidrager til dens mere intense slid, og den opfattelse, at tilføjelse af en midterakkord til spartdesignet ville øge dens styrke, ville vise sig at være falsk. [18] [11] .
Det er bemærkelsesværdigt, at revnevæksten fandt sted over omkring 7200 cyklusser, det vil sige, den begyndte i driftsperioden i flåden af det amerikanske Pan American World Airways . En inspektion af haleenhedens design skulle udføres under en Form C-service, men en undersøgelse af UK B707 operatørinstruktionerne viste, at denne inspektion ikke krævede, at adgangspaneler skulle åbnes for at inspicere strukturen indefra. Åbningen af adgangspanelerne var påkrævet til den periodiske kontrol af en fjerdedel af flåden, som ifølge britiske regler blev udført hver 21.000 timer. Ifølge vejledningen var det påkrævet at "efterse bjælker og riller, stænger og afstivninger for revner eller løse befæstelser" ( eng. Inspicere spar- og ribkorder, webs og stivere for revner eller løse befæstelser ). Dan-Air fulgte disse instruktioner, og tidsintervallet mellem inspektioner af en fjerdedel af flåden blev reduceret til 14.000 timer. En gennemgang af flyselskabets arbejdsseddel til inspektion afslørede imidlertid en fejl - ifølge den var arbejderen forpligtet til at inspicere "hele synlige struktur" ( engelsk all visible structure ), men ingen steder var det udtrykkeligt angivet, at den bagerste bjælke skulle inspiceres . En gennemgang af instruktionerne fra to andre luftfartøjsoperatører, den ene fra USA og den anden fra det europæiske kontinent, viste, at de heller ikke eksplicit henviste til inspektion af den bageste rundring [19] [20] .
Allerede den 18. maj 1977, det vil sige kun 4 dage efter katastrofen, fik alle B707-300 / 400 operatører tilsendt instruktioner om at inspicere det øverste bælte af den bageste rundring. Efter 9 dage, den 27. maj, blev der sendt en anden instruktion, ifølge hvilken det var påkrævet at inspicere det øverste bælte af den bagerste bjælke ved hjælp af hvirvelstrømsmetoden eller ved hjælp af en penetrant [21] . Resultaterne af inspektioner af alle 521 B707-fly med 300-hale-designet, der var i drift på det tidspunkt i verden, viste, at 38 af dem (7,3 % eller 1/14 af det samlede antal) havde revner i den øvre korde af den vandrette stabilisator bagkant. , og 4 fly krævede en akut udskiftning af sparren [22] [20] .
Årsagen til ulykken siges at være tab af stigningskontrol efter adskillelse af den højre stabilisator, hvilket igen var resultatet af en kombination af metaltræthed og utilstrækkelig fejltolerance af den bagerste bjælkestruktur. Faktorer, der bidrog til katastrofen, omfattede fejl i designevaluering, certificering og periodiske revisionsprocedurer [23] [24] .
Som et resultat af undersøgelsen blev der foretaget følgende ændringer [21] .
| |
|---|---|
| |
| |