Mogelijke oorzaak crash Air France AF447

De recente crash van de Airbus A330-200 van Air France AF447 is weer een zware klap voor de luchtvaart. Vermits ik zelf ook op Airbus A340 (tweeling-broer van de A330 met heel wat gelijkenissen) vlieg, en bij Sabena ook op A330, volg ik het natuurlijk van heel dichtbij.

photo credit: Garret Lockhart/Houstonspotters.net

De berging van de wrakstukken wordt is moeilijk, maar over de mogelijke oorzaak wordt er al heel wat gespeculeerd (in de pers, onder piloten). Zelf geloof ik op dit ogenblik (nog) niet in een doofpot operatie, sabotage of lucht. Een ongeluk is meestal een combinatie van verschillende facturen. Er is dus meer aan de hand...

Hopelijk worden de zwarte dozen (Flight Data Recorders) (intact) gevonden (en zijn ze bruikbaar), zodat we zekerheid krijgen over wat er exact is gebeurd en wie/wat/waar het fout is gegaan. Het onderzoek (door het Franse Bureau d'Enquêtes et d'Analyses, BEA) belooft lang te duren en het uiteindelijke officiële rapport kan echter nog maanden (of jaren) op zich laten wachten.

Vergeet niet dat er bij ongelukken zoals deze, alles, maar dan ook alles tot in de kleinste details zal worden onderzocht en (her)bekeken... Elk onderdeel van het toestel dat mogelijk iets te maken heeft met de crash zal apart worden onderzocht en getest in extreme omstandigheden, er volgt een compleet onderzoek naar het onderhoud van het vliegtuig én de gevolgde procedures, de vluchtvoorbereiding van de bemanning (meteo, brandstof, route, beslissingen) zullen grondig worden geëvalueerd... en ook de ervaring en training van de piloten, de genomen rust, hun leef/eet/drinkgewoontes, edm. zullen worden bekeken! Niets zal aan het toeval worden overgelaten.

FEITEN

  • Airbus A330-203 van Air France, registratie F-GZCP met 2 General Electric CF6-80E1A3 motoren. Serienummer (MSN) 660, eerste vlucht in 2005. Het toestel had ongeveer 18.800 vlieguren op zijn actief.
  • Er waren 216 passagiers aan boord, 3 piloten en 9 cabine personeelsleden.
  • Internationale commerciële vlucht (AFR447) van Rio de Janeiro-Galeao International Airport (GIG) naar Paris-Charles de Gaulle Airport (CDG).
  • Laatste radiocontact was om 01u33 UTC met Atlantic Area Control Centre (CINDACTA III) over positie INTOL op FL350, geschatte positie TASIL om 02u20 UTC.
  • Typische onstabiele atmosferische condities met zwaar onweer en turbulentie was voorzien in de intertropische convergentiezone (ITCZ).
  • Heel wat automatische ACARS maintenance berichten werden verstuurd tussen 02u00 en 02u14 o.a. AUTOPILOT OFF, AUTOTHRUST OFF, FLAGS op PRIMARY FLIGHT DATA instrumenten, ALTENATE LAW, PRIM 1 FAULT, SEC 1 FAULT, RUDDER TRAVEL LIMITER FAULT en NAV ADR DISAGREE!
  • Na 5 dagen werden de eerste lichamen gevonden, alsook het richtingsroer (rudder) van het toestel.

Air France AF447 richtingsroer rudder

SPECULATIES, VRAGEN & ANALYSE

METEO

  • Het ruige weer (turbulentie, onweer en bliksem) hebben waarschijnlijk een zekere rol gespeeld, maar het is zeer onwaarschijnlijk dat het vliegtuig zomaar werd "neergebliksemd" (ontploft of complete electrische panne) of door extreme turbulentie "in stukken is gebroken".
    Enerzijds zijn er vliegtuigen rond dezelfde periode in dezelfde buurt gepasseerd, zonder noemenswaardige problemen, anderzijds gaven de automatische ACARS bericht geen gewag van zware electrische problemen.
  • Deze interessante analyse van de route die AF 447 volgde, spreekt ook van de aanwezigheid van onderkoelde regen en ijsvorming in en rond de stormcellen.

COCKPIT

  • Vliegtuigen vliegen dagelijks door rond stormen en zwaar onweer. Dankzij een weer-radar in de cockpit wordt er rond deze gebieden heen gevlogen. Is AF447 toch recht een storm-cel ingevlogen? Omdat de radar verkeerd werd afgesteld door de bemanning waardoor er op het radar-scherm geen echo te zien was?
  • Wie bestuurde het vliegtuig op het moment van de problemen? De boordcommandant had 11.000u vliegervaring, maar de copiloten waren relatief "nieuw" op het toestel? Met 3 piloten aan boord en een lange vlucht is het de gewoonte dat er één iemand rust in de Crew Rest. Was de boordcommandant in de cockpit tijdens het incident?

TECHNISCH

  • In oktober 2008 was er nog een incident met een Airbus A330, waarbij de neus van het Qantas toestel brutaal naar beneden ging en 14 passagiers verwondde. Een software-bug, bleek later, in één van de Air Data Inertial Reference Unit (ADIRU) die o.a. instaan voor het doorgeven van gemeten data (snelheid, hoogte) aan de boordinstrumenten en automatische piloot. Is er iets gelijkaardig gebeurd bij AF447?
  • Na analyse van de automatische ACARS-berichten van de laatste 4 minuten van de vlucht blijkt dat er problemen waren met de opgemeten data, waarschijnlijk verstopte pitot tubes (door icing?!).
  • In 2004 publiceerde Airbus al een FCOM bulletin 811/1 (PDF) in de officiële vluchthandboeken, om crews attend te maken op onjuiste snelheids- en hoogtemetingen.
  • In geval van problemen met de snelheidsindicatie is er een Airbus procedure in onze QRH (Quick Reference Handboek) nl. UNRELIABLE SPEED INDICATION (zie PDF).
  • In het geval er een aantal computers het begeven, bevindt het vliegtuig zich in een gedegrade erde mode (ALTERNATE LAW). Op deze manier kan er perfect veilig worden gevlogen, maar heel wat automatische "vangnetten" zijn niet meer beschikbaar (o.a. bruuske en overdreven commando's van de piloten op de hoogte- en richtingsroeren)
  • Een bijna identiek voorval op A330-200 is eind 2008 gebeurd bij Air Caraïbes. Het zeer uitgebreide technische verslag (PDF) heeft het heel duidelijk over ijsvorming op de pitot tubes en temperatuur-sondes (TAT) die aan de basis lagen van dit incident.
  • Bij Air Tahiti Nui heb ik weet van 2 gelijkaardige evenementen in 2006 (in Japan) waarbij één of meerdere ADRs (Air Data Reference, deel van ADIRUs) het begaven dankzij turbulentie en ijsvorming op de sondes. De bemanning was genoodzaakt om op standby instrumenten te vliegen en keerde terug naar Tokyo.
    Als gevolg hiervan, publiceerde Airbus trouwens in 2007 een nieuwe checklist ADR 1+2+3 FAULT (PDF) in de QRH!
    In 2007 was er ook nog een onderbroken opstijgmaneuver (aborted takeoff) omdat er een snelheidsverschil werd vastgesteld. Eén van de pitot tubes zat verstopt met insecten/muggen.
  • Ook op Airbus A320 vliegtuigen, werden al problemen gemeld met ijsvorming op de sondes. In september 2007 raadde Airbus haar klanten aan om de pitot tubes van de A320 te vervangen door nieuwere modellen. Air France, net zoals de meeste luchtvaartmaatschappijen, deed dit niet op hun A330/A340-vloot, en trekt nu zijn paraplu open en schuift de hete appel door naar Airbus.
  • Air France (en vele anderen, ook ATN) vervangt nu toch snel ('preventief') de "oudere pitot tube" modellen ook op A330 en A340 toestellen. Kwestie van de publieke opinie gerust te stellen.
  • In het ergst geval (3 pitot tubes verstopt) is het nog altijd mogelijk om een indicatie van snelheid en hoogte te krijgen, dankzij de GPS. Ik veronderstel dat deze ook op de A330s van Air France zijn geïnstalleerd.

KRACHT/SPANNING

  • Het richtingsroer dat gisteren werd teruggevonden ziet er nog redelijk intact uit. Een bomaanslag is dus uitgesloten, alsook een crash in het water. Het lijkt er eerder op dat het vliegtuig in vlucht in stukken is gebroken, waarschijnlijk door de extreme (aerodynamische) krachten op de roeren (Flight controls).
    Misschien overcorrigeerde (ALTERNATE LAW zonder protectie!) de bemanning ook zoals oa. in de crash van vlucht AA597 waarbij het richtingsroer helemaal afbrak en dit toestel crashte!

CONCLUSIE

Wat er volgens mij is gebeurd: De A330 vliegt 's nachts door een storm. Ijsvorming in de pitot tubes (geheel of gedeeltelijk) zorgt voor compleet verschillende gemeten snelheden. De boordcomputers geraken hierdoor 'verward', stoten foutieve systemen/computers af (PRIM1, SEC1, ALTERNATE LAW tot gevolg) en geven de controle daarna uit handen (automatische piloot slaat af, flags op instrumenten) aan de piloten. Gelijktijdig gaan er natuurlijk ook heel wat alarmen af (o.a. 'stall', 'speed disagree',...) die gelinkt zijn aan deze "gemeten" snelheden.

Wat er daarna volgt is (nog) onbekend en (voorlopig) gegis... Heeft de bemanning deze verkeerde snelheid toch voor waarheid genomen en intuïtief gevolgd (tegenstrijdige alarmen, turbulentie, nachtvlucht, vermoeidheid, gebrek aan ervaring, stress, desoriëntatie), met waarschijnlijk een "stall" tot gevolg:

  • ofwel een "low speed stall" van het toestel door een te lage (aerodynamische) snelheid
  • ofwel een "high speed stall" waarbij de maximale structurele snelheid van het vliegtuig werd bereikt

In het eerste geval valt het toestel al spinnend naar beneden, in het 2de geval breekt het in stukken.

Hopelijk worden de zwarte dozen teruggevonden waardoor het onderzoek vooruit kan.
Voor piloten is het altijd interessant om incidenten te analyseren (wat kan er allemaal misgaan) en conclusies te trekken (wat is de beste manier om te reageren als mij hetzelfde zou overkomen).

Comments

Ingediend door Jeroen op 10/06/2009

Ik ben het met de vorige commentaren eens, inderdaad erg interessant om het zo te lezen. Zoveel mogelijkheden en oorzaken, het zorgt er echt voor dat je je afvraagt hoe het zo ver heeft kunnen komen. Ik ben benieuwd wat de uitkomst zal worden.Groeten vanaf een andere groep eilanden in de Pacific ;)

Ingediend door John op 11/06/2009

Zeer interessant.Ik ben een grote week later vanuit Brasilia naar Lissabon met een A330 gevlogen. Zeer comfortabel en modern toestel.Vraagje: denkt u dat een dergelijk ongeval met een Boeing, door de afwezigheid van geavanceerde elektronische boordinstrumenten, minder waarschijnlijk zou zijn geweest?

Ingediend door Zoé op 13/06/2009

Bedankt voor de uiteenzetting in gewone mensentaal. Het blijft verschrikkelijk nieuws vooral omdat ikzelf cabine crew geweest ben bij SABENA, een mens staat er al eens langer bij stil dan.PS vanuit Santa Barbara genieten we mee van jullie blog!Groetjes Evy, Bram en Zoe

@ John: Boeing heeft evengoed "geavanceerde elektronische boordinstrumenten". Het enige verschil tussen beide is dat Airbus dit doorgetrokken heeft t.e.m. de eigenlijke vliegbesturing (geen directe kabel meer tussen stuur en rol/hoogte/richtingsroer). Dit schrik sommige mensen (Amerikaanse piloten) af. Ik vlieg al 10 jaar met Airbus A330/A340 zonder enig [email protected]: Leuke blog van jullie. Hoe lang wonen jullie al in [email protected]ë/Evy: Welke periode heb jij met Sabena gevlogen? Welk toestel/sector? Ik zat van 1995 tot 1998 op B737/Europa en daarna op A330/A340/lage afstand.Hoe vergaat het jullie in Santa Barbara?! 'k Zit in San Pedro op hotel (weer)...

Ingediend door Anonymous op 14/06/2009

Mooi stuk Jan,Ik ben zelf 16 jaar en ik hou me zeker bezig met de luchtvaart, ik werk op Rotterdam-Airport...en heb het vaak over met de piloten...Maarja, tot nu toe heb jij het het duidelijkst uitgelegd,Tony

Interessant, leerrijk en verhelderend ook voor mensen buiten de luchtvaart. Een prachtige website trouwens. Ikzelf ben van opleiding ingenieur (UGent1975) met specialisatie meet- en regeltechniek en was mijn hele loopbaan werkzaam bij een groot Amerikaans petrochemisch bedrijf verantwoordelijk voor de technologie selectie, het ontwerp en implementatie van de meet-, regel-, controle- en beveiligingsapparatuur voor petrochemische installaties, je zou het de cockpit met randapparatuur van deze industrie kunnen noemen. Deze industrie heeft te maken met ongevallen met grote consequenties maar ook met bijzonder duur kostenplaatje bij het stilvallen van een fabriek. Het stilvallen van een middelgrote chemische fabriek kost al gauw 1 M$ per dag. Met andere woorden de keuze en het ontwerp van bijvoorbeeld de snelheidregeling van een turbine wordt zowel door veiligheids- als bedrijfszekerheidscriteria bepaald. Ik heb de evolutie meegemaakt van de technologie van volledige controle van de boordoperator (de piloot van onze industrie) tot wat jullie de fly by wire technologie noemen. Uiteraard zijn daar enorm veel variaties.Ik zie veel gelijkenissen maar ook verschillen hoe wij tegen directe oorzaken van het gelijktijdig falen van redundante systemen zoals verschildruksensoren aankijken. Als ik je verhaal lees, zonder alle afkortingen daarom te kunnen plaatsen, zou ik mijn focus bij een onderzoek van zulk een ongeval niet alleen of hoofdzakelijk richten op het gelijktijdig uitvallen van de sensoren, maar evenzo, misschien meer op de regellogica, de beveiligingslogica, de alarmeringslogica en hoe de boordoperator kan en moet omgaan met abnormale proces- en falingssituaties (bij een combinatie van hoge stress en hoge complexiteit zien wij vaak een heel hoge kans op falen). Het zou me verwonderen indien het onderzoek hier ook niet dieper op in zou gaan...

Ingediend door Lorenzo op 15/06/2009

Zeeer interessant en ik denk dat je het wel eens bij het rechte eind zou kunnen hebben Jan. Ik heb veel geleerd van uit ene artikel. Als ik voortaan nog vlieg ga ik wel 1 ding doen: mijn gordel gedurende de hele vlucht aanhouden!

Ingediend door ineke op 18/06/2009

Jammer dat de meeste mensen alleen de (slechte?) krantenberichten hierover lezen. En meestal staan de conclusies pas weken of maanden later op een verstopt plekje ergens achter in de krant.Maar dit is mooi duidelijk! Al is het natuurlijk nog geen conclusie, maar veronderstelling.

Reactie toevoegen

Deze vraag is om te controleren dat u een mens bent, om geautomatiseerde invoer (spam) te voorkomen.