| Flyg 542 Braniff Airways | |
|---|---|
| Lockheed L-188A Electra från Braniff Airways | |
| Allmän information | |
| datumet | 29 september 1959 |
| Tid | 23:09 CST |
| Karaktär | Förstörelse i luften |
| Orsak | Vibration av motorer, konstruktionsbrister |
| Plats | 3,19 miles (5,9 km) öst-sydost om Buffalo , Lyon ( Texas , USA ) |
| död |
|
| Flygplan | |
| Modell | Lockheed L-188A Electra |
| Flygbolag | Braniff Airways |
| Avgångspunkt | Houston |
| Mellanlandningar |
Love Field , Dallas Washington |
| Destination | New York |
| Flyg | BN542 |
| Styrelsenummer | N9705C |
| Utgivningsdatum |
4 september 1959 (första flygningen) |
| Passagerare | 28 |
| Besättning | 6 |
| död | 34 (alla) |
| Överlevande | 0 |
L-188-kraschen nära Buffalo är en flygolycka med Lockheed L-188A Electra turboproppassagerarflygplan från det amerikanska flygbolaget Braniff Airways [* 1] som inträffade natten till tisdagen den 29 september 1959 . Ett helt nytt flygplan körde ett rutinpassagerarflyg från Houston till Dallas (båda i Texas ) i bra väder när en vinge plötsligt separerade. Efter att ha tappat kontrollen kraschade bilen till marken i Lyon County nära staden Buffalo , och alla 34 personer ombord dödades.
Sex månader senare, den 17 mars 1960, under liknande omständigheter inträffade en annan Lockheed Electra-katastrof nära Cannelton ( Indiana ) , redan med Northwest Airlines . Två liknande krascher ledde till skapandet av ett flygplansrevisionsprogram, under vilket en skalenlig modell testades vid NASA :s forskningscenter . Enligt de erhållna resultaten utsågs flygets långvariga fiende som orsaken till olyckorna - propellerfladder , som har ökat avsevärt på nya turbopropflygplan med sina ökade flyghastigheter och ökade propellerhastigheter . Som ett resultat uppstod motorsvängningar, som kom i resonans med vingens naturliga svängningar, vilket ledde till förstörelsen av den senare.
Lockheed L-188A Electra med registreringsnummer N9705C (fabrik - 1090 [1] ) vid tidpunkten för olyckan var ett helt nytt flygplan. Dess slutmontering började vid fabriken i Burbank (Kalifornien) i april samma år, 1959 , och den 4 september , bara 25 dagar före kraschen, gjorde han sin första testflygning [2] . Totalt gjorde flygplanet tre test- och en acceptansflygning, varefter det den 18 september accepterades av kunden - det amerikanska flygbolaget Braniff Airways (Braniff International Airways, eller Braniff förkortat) [3] . De fyra turbopropellerna var Allison Model 501-D13s och utrustade med Aero Products A6441FN-606 propellrar (Allison och Aero Products är divisioner av General Motors ) [4] . Motor nr 1 vid installationstillfället på flygplanet hade en drifttid på 26 timmar och 25 minuter, medan de återstående tre motorerna, samt alla fyra propellrarna, var helt nya, med noll drifttid [3] .
Efter godkännande skickades N9705C-flygplanet till Dallas Love Field Airport , Braniffs nav, varefter det klarade de nödvändiga godkännandekontrollerna. Efter det, vid tidpunkten för avgång från Houston, lyckades flygplanet flyga 122 timmar under drift, och dess totala flygtid (inklusive testflygningar) var 132 timmar 33 minuter. Flygplanet gick således aldrig igenom det periodiska kontrollförfarandet, eftersom underhållsbestämmelserna satte en frekvens på 205 flygtimmar för det. Flygplanet hade alla nödvändiga certifikat för inspektioner och godkännanden. Flygbolaget hade också en särskild grupp för att övervaka driften av L-188-flottan, som registrerade alla kommentarer på varje tavla. Det fanns inga betydande uppgifter om N9705C. Alla misslyckanden som uppmärksammades under flygplanets drift eliminerades och vid tidpunkten för avgång på den dödliga flygningen var det tekniskt bra [3] .
En vecka före olyckan, den 22 september, användes N9705C för en träningsflygning, under vilken buffring inträffade under utgången från båset , vars parametrar översteg de tillåtna värdena i drift. Men styrelsens befälhavare uttryckte åsikten att strukturens integritet och styrka inte påverkades och att det inte fanns något behov av att utföra oplanerad kontroll [3] .
Flygbesättningen (i cockpiten) bestod av tre personer [5] :
Tre flygvärdinnor arbetade i kabinen [5] :
Också ombord som servicepassagerare var Wendell John Ide , en 35-årig flygplansingenjör som hade arbetat för Braniff Airlines sedan 9 juli 1951 [5] .
Den dagen trafikerade planet ett reguljärt passagerarflyg BN-542 på rutten Houston - Dallas - Washington - New York . Restiden från Houston till Dallas skulle vara 41 minuter, och totalt fanns det 28 passagerare (inklusive en tjänsteman) och 6 besättningsmedlemmar (tre flygbesättningsmedlemmar och tre flygvärdinnor) ombord; bränslekapaciteten i tankarna var 17 000 pund (7 700 kg). Den totala faktiska vikten av flygplanet var 83 252 lb (37 762 kg), med flygets maxvikt på 99 800 lb (45 300 kg). På förra flygningen gick generator nr 3 sönder , i samband med att spänningsregulatorerna nr 3 och 4 innan avgång från Houston byttes ut [6] .
Flight 542 var tvungen att försenas i 22 minuter på grund av elektriska reparationer och lämnade förklädet 22:37 [* 2] . Väderförhållandena vid denna tidpunkt var bra - spridda moln på höjder över 20 000 fot (6100 m ), sikt 10-15 miles (16-24 km) [6] . Flygledaren gav besättningen tillstånd för instrumentflygning i riktning mot Leons rundstrålande radiofyr längs Victor 13 -luftkorridoren , samtidigt som den bibehöll en höjd av 2300 fot (700 m ) tills de korsade Gulf Coast-korridoren , varefter klättring upp till 9 000 fot (2 700 m ) och fortsätt rakt till Leon . Klockan 22:40 gav flygledaren tillstånd till start och 22:42 rapporterade besättningen att de var klara för start, varefter N9705C lyfte, vilket rapporterades 22:44 [7] .
Efter start informerade avgångsledaren på Houstons flygplats Flight 542 att han tittade på det på radarskärmen, varefter han bad besättningen att rapportera när azimuten till Houstons radiofyr var 345°. Efter att ha korsat Gulf Coast Corridor fick besättningen tillstånd att gå upp till 9 000 fot (2 700 m ) och överföra till ett nav i San Antonio på 121,1 MHz. Klockan 22:51 kontaktade besättningen sitt flygbolagskontor via radio och rapporterade avgång från Houston kl. 22:37, start kl. 22:42, tilldelad flygnivå på 15 000 fot (4 600 m ) som de hade godkänts för, och beräknad ankomst kl. Dallas klockan 23:25, varefter han bad att få överföra denna information till centralkontoret. Ungefär en minut senare (22:52) rapporterade flight 542 till San Antonios kontrollcenter att den hade passerat den 9 000 fot långa korridorkorridoren vid Gulf Coast, som klarades för att stiga till 15 000 fot (4 600 m ) och fortsätta till Dallas på rutten Leona - Trinidad - Forni - Dallas [7] .
Klockan 23:05 rapporterade ett flygplan i San Antonio passagen av Leona klockan 23:05 på en höjd av 15 000 fot, vilket instruerades att byta till Fort Worth på en frekvens på 120,8 MHz. Besättningen bekräftade mottagandet av informationen, varefter de bytte till kommunikation med flygbolagets kontor och skickade ett meddelande till tjänsten i Dallas att problemet med generatorerna i allmänhet var löst, men det var nödvändigt att ordentligt isolera terminalblocket på tredje propellern, eftersom det på grund av tidsbrist inte var möjligt att göra i Houston. Det rapporterades även till underhållspersonalen att pumppump nr 3 inte fungerade . Sändningen avslutades klockan 23:07, och detta var den sista kända kommunikationen med N9705C. Därefter tog inte besättningen kontakt och skickade inga meddelanden [7] .
Klockan 23:09 hörde människor på marken plötsligt ett ljud som åska eller en hög smäll, och ett eldklot dök upp på natthimlen [8] . N9705C kraschade sedan 19,7 nautiska mil norr om Leona och 3,19 miles (5,9 km) öst-sydost om Buffalo [7] . Vid nedslaget med marken förstördes flygplanet fullständigt, och alla 34 personer i det dödades [6] .
Enligt meteorologiska observationer förändrades trycket mycket lite under natten då händelsen inträffade i området från sydvästra Texas till öst-nordöstra och västra Alabama. Det fanns en spridd kvasi-stationär front som gick över Appalacherna , korsade den centrala delen av Mississippi , och sedan följde en linje som sträckte sig genom Shreveport (Louisiana) och Fort Worth (Texas), varefter den vände sydväst till Junction , och från den sträckte sig redan väst-sydväst till gränsen till Mexiko . Den främre gränsen för denna front vid tidpunkten för incidenten var 125 miles (230 km) norr om olycksplatsen. Det fanns också ett område med svår åskväder i regionen, men Flight 542:s flygväg närmade sig inte detta åskväder inom 60 miles. Enligt uppgifter från San Antonio Weather Bureau kl. 18.52 innehöll flygvägen spridda moln med en bas på 4 000 fot (1 200 m ) till 5 000 fot (1 500 m ) och molntäcke med luckor på en höjd av 10 000 fot ( 3 000 m) . ). Separata cumulonimbusmoln förväntades också nära rutten i södra Texas själv . Klockan 21:00 förväntades spridda moln på 10 000 fot (3 000 m ) på den andra delen av rutten. Dessutom förutspåddes även låga stratusmoln med en genomsnittlig nedre gräns på 1500 fot (460 m ) och en övre gräns på upp till 5000 fot (1500 m ), vilket, som väntat, vid 22:00 borde ha varit kontinuerligt med en höjd av 1000 fot (300 m ) till 2000 fot (610 m ), och efter 02:00 den 30 september var det tänkt att det skulle sjunka till höjder från 800 fot (240 m ) till 1000 fot (300 m ), sikt i dimman ovanför översteg den inte 5 miles [9] .
Sammantaget, baserat på väderrapporter, hade södra Texas variabel altocumulus på 12 000 fot (3 700 m ) och cirrus på 20 000 fot (6 100 m ) på kvällen då incidenten inträffade, såväl som spridda cumulonimbusmoln på 4 000 fot. (1200 m ) . Även om det var ett kraftigt åskväder nära San Antonio kl. 15.00, gick det öst-sydost till Kerville och Fredericksburg , och vid 22.00 var det, med en diameter på 10 till 15 miles i diameter, nära Blanco , dessutom har dess blixtar observerats distinkt i Waco och Austin . Det var isolerade åskväder sydost om Shreveport ; ett åskväder observerades också i Lakin . Över College Station , Tyler och Gregg var himlen i allmänhet klar. Direkt över Houston, där planet lyfte, fanns det bara ett tunt lager av cirrusmoln på en höjd av 20 000 fot (6 100 m ), och över Dallas, dit planet var på väg, fanns det också spridda moln på 12 000 fot (3 700 fot) m ) [9] .
Piloten på en Grumman G-73 Mallard som flög från Dallas till Houston sa senare att han på en höjd av 7 000 fot (2 100 m ) stötte på enstaka lätt regn och måttlig turbulens och observerade även små formationer med toppar från 10 000 fot (3 000 m ) upp till 12 000 fot (3700 m ). En militär Douglas C-47 Skytrain- pilot som flög från Shreveport till Houston och passerade minst 80 miles öster om olycksplatsen rapporterade att flygningen skedde på en höjd av 6500 fot (2000 m ) i lugnt väder och klar himmel. Enligt ögonvittnen på marken var himlen täckt av moln i området för incidenten, sikten var god och inga blixtar observerades. Först efter katastrofen märktes flera blixtar, men de var inte på platsen för fartygets krasch. Vid midnatt observerades ett åskväder endast 30 miles nordväst om Waco [9] [8] .
Enligt rapporter fick besättningen på Flight 542, under förberedelserna före flygningen, information från flygbolagets meteorolog om det faktiska och prognostiserade vädret på rutten och på ankomstflygplatsen; Förberedelser före flygning med hjälp av information från väderbyrån genomfördes inte [8] .
En undersökning gjordes av alla passagerare som anlände ombord på N9705C på ett flyg från Chicago till Dallas. Intervjupersonerna vittnade om att de inte märkte något ovanligt under flygningen [8] .
Ögonvittnen på marken rapporterade att de såg en stor brand på natthimlen som började på cirka 17 000 fot (5 200 m ) och sträckte sig uppåt över 23 000 fot (7 000 m ). Och innan dess fanns det en rad ljud som bevittnade jämfört med klappandet av brädor mot varandra, bullret från en bulldozer, ett åska och till och med ett dån från planet som passerade ljudvallen. Senare gjorde utredarna specifikt en ljudinspelning av den normala flygningen av Elektra, men vittnen till händelsen sa att de inte hörde de ljud som var under kraschen i denna inspelning. Under testerna av olika alternativ konstaterades att vittnen hörde ett ljud, som om ett jet- och/eller propellerdrivet flygplan passerade ljudvallen [8] .
Alla vittnen som iakttog branden från första början var överens om att det inte var en lång bränning utan till en början en liten, men snabbt växande till en stor röd-orange boll, som sedan slocknade efter bara några sekunder. Många märkte också hur ett mindre brinnande föremål flög ut ur denna boll innan den försvann, som föll i nordvästlig riktning och dog ut före marken. Vissa beskrivningar var värdefulla genom att människor observerade andra föremål mot bakgrunden av denna boll. Genom att veta var personen befann sig vid tillfället kunde utredarna fastställa den ungefärliga geografiska platsen och höjden av explosionen, som varierade från 17 000 fot (5 200 m ) till 24 000 fot (7 300 m ) över havet, baserat på olika avläsningar. Men det märks ändå att eldbollen observerades på hög höjd och inte lägre än 15 000 fot (4600 m ), vilket senast rapporterades av besättningen. Ett av vittnena sa att innan starka ljud och ett eldklot dök upp på himlen såg han en vit blixt, men ingen annan observerade denna vita blixt utom han [10] [11] .
När man använder ögonvittnesvittnesmål i en utredning är det värt att ha i åtanke att människor tenderar att göra misstag, särskilt när man beskriver sekvensen av en plötslig och flyktig händelse. Men det finns två ögonblick i händelseförloppet med kort tidsintervall, som alla vittnen påpekade: (1) ett ljud som, enligt olika indikationer, är jämförbart med buller från ett lågt flygande flygplan eller en jetmotor, och även ( 2) utseendet i luften av en enorm boll av orange låga. Dessutom överensstämmer denna sekvens med vittnesmålen från sex ögonvittnen på en gång, som var inne i lokalen, men efter att ha hört ett högt ljud, hoppade de ut eller tittade utanför, där de sedan såg ett eldklot på himlen. Eftersom den genomsnittliga ljudhastigheten är 1088 fot (332 m ) per sekund från havsnivån till 15 000 fot (4 600 m ) , blir det en fördröjning på cirka 14 sekunder från en höjd av 15 000 fot till en observatör direkt under källan. Om observatören är 4,8 km bort kommer ljudet att nå honom med en fördröjning på cirka 20 sekunder. Tiden som rapporterats av ögonvittnen mellan ljudet som hördes och eldklotet visas varierar, vilket är ganska logiskt, och i genomsnitt var det 33 sekunder med en avvikelse på högst 8 sekunder [10] .
Vraket av flygplanet spreds över området i en tunn, lång ellips som sträckte sig 13 900 fot (4 200 m ) från söder till norr i ungefär en azimut av 344° från Leons radiofyr. Det sydligaste fragmentet var beläget 17,4 miles norr om Leona och var ett 9-tums (228,6000000 mm) hydraulsystemfragment, inklusive den vänstra värmeväxlaren. Längre norrut gick propellern och motorväxellådan nr 1 , den vänstra vingkonsolen tillsammans med de två motorerna placerade på den, kraftverket nr 4 , en del av vänster stabilisator, den högra vingkonsolen och sedan flygkroppen med svans, del av höger konsol och kraftverk nummer 3 . En del lätt skräp blåstes mot öster [12] .
Flygkroppen bröts i flera bitar när den föll, varefter nosen kraschade in i ett plöjt fält och exploderade och bildade en krater, som var belägen på ett avstånd av 3,19 miles i azimut 92¾ ° från korsningen mellan två motorvägar i Buffalo. På ett avstånd av 200 fot (61 m ) nordost om näsanslagsplatsen hittades mittflygkroppen i en ekskog tillsammans med baksidan av passagerarkabinen, ett fragment av den högra vingkonsolen och det tredje kraftverket. Ytterligare 250 fot (76 m ) åt nordväst, på toppen av träden, var svanssektionen, inklusive fjäderdräkt. Bortsett från skador på grenar på grund av fall av flygkroppsfragment på skogen, i allmänhet, påverkades inte träden [12] .
Det var möjligt att återställa flygingenjörens logg, enligt vilken flygplanet klockan 22:50 flög på en höjd av 7000 fot (2100 m ) med en hastighet av 210 knop med motor- och vingskyddssystem påslagna, medan motorns prestanda var normal och uteluftstemperaturen var 27 ° C. Enligt protokollet klockan 23:00 var linern redan på en höjd av 15 000 fot (4600 m ) med en hastighet av 275 knop och avisningssystem vände av vid en utomhustemperatur på 15 ° C; motoravläsningarna var också normala. Inga registreringar av några överträdelser i driften av utrustningen gjordes i journalen [13] .
Lockheed kraschade i marken i så hög hastighet att dess cockpit totalförstördes, och själva planet kollapsade till små skräp, som också skadades ytterligare av branden. Som ett resultat överlevde inget av systemen, varför utredarna var tvungna att lägga ner mycket tid på att bara avgöra vilken bit som tillhörde vad. Faktum är att jag bit för bit var tvungen att sätta ihop huvudsystemen och sedan fortsätta med att studera dem [13] .
Det var möjligt att hitta det vänstra benet på huvudlandningsstället, vars undersökning visade att det inte visade några tecken på överhettning på grund av överdriven användning av bromsarna. Det fanns heller inga tecken på brand, överhettning eller fel på radioutrustning, autopilot, luftkonditionering och kontrollsystem. Två skurar av motor nr 2 :s brandsläckningssystem var förbrukade, men utredarna kom fram till att de fungerade automatiskt när flygplanet bröt upp i luften och antände bränslet som läckte från de skadade tankarna [14] . Kontroll av bränsleventilerna avslöjade inga oegentligheter i deras funktion. Enligt avläsningarna från bränslemätarna fanns det vid tidpunkten för olyckan 3960 pund (1800 kg) kvar i bränsletank nr 1 med ett fel på ±62 pund (28 kg), 3610 pund (1640 kg) i tank nr . 2 , 4080 pund (4080 pund) i tank nr 3 (1850 kg), i tank nr 4 - 4080 pund (1850 kg). Utredarna kunde inte kontrollera funktionen hos anti-icing-systemet på grund av dess fullständiga förstörelse [15] .
Vittnen berättade hur de vid kraschen hörde ett ljud, som om propellern började rotera så snabbt att dess blad nådde överljudshastighet. Därför kontrollerade utredarna motorerna för övervarv. Allison-motorns design är sådan att om dess varvtal överskrids med 20 % över maxvärdet ( 16 600 rpm ), börjar strukturella element, inklusive turbinblad och axellager, att skadas. Men att kontrollera motorerna hittade inga sådana skador. Senare studier har dock visat att brinellning av lager endast sker vid en hastighet av 21 120 rpm , det vill säga 53 % högre än maxvärdet, och även om den överskrids med 41 %, vid 19 500 rpm , observerades inga tecken på brinelling [16 ] . Därför är det möjligt att hastigheten endast kan överskridas något, med mindre än 20 % [17] .
Utredarnas uppmärksamhet lockades också av motor nr 3 , som förblev fäst vid vingens stump och flygkropp. Dess säkerhetskoppling hade ovanliga markeringar, bränslesäkerhetsventilerna var helt stängda och oljesäkerhetsventilerna var bara halvt stängda, trots att stängningen av säkerhetsventilerna utförs av en gemensam signal från nödsystemet i hytten, och stängningstiden för bränsle- och oljeventilerna är 0,3 -0,4 respektive 0,5-0,97 sekunder [16] . Oljeventilerna hade helt enkelt inte tid att arbeta till slutet, eftersom strömförsörjningen gick förlorad, eftersom generatorn till denna motor inte fungerade, och resten slets av. Det är möjligt att någon från besättningen, strax före förstörelsen eller redan i destruktion, i hopp om att rädda flygplanet, aktiverade nödsystemen. Men även om vissa ventiler inte hann stänga hade detta praktiskt taget ingen effekt på händelseutfallet [17] . När det gäller säkerhetskopplingen så fungerar den vanligtvis med ett negativt vridmoment på axeln på 1700 hästkrafter (1300 kW). Skador på kopplingen tydde dock på att motoraxeln och propellern var i dragkraftsläge [16] . Generellt sett hade motorn flera oberoende system för skydd mot övervarv och höga aerodynamiska överbelastningar [17] :
Motor nr. 1 kollapsade i början av utvecklingen av en katastrofal situation, eftersom dess fragment på olycksplatsen var de första i färdriktningen [16] . Hans propeller återställdes och bladen var inställda i en vinkel på 56 °. De återstående propellrarna var också i dragkraftsläge eller nära det [18] .
Alla fragment som hittats levererades till Dallas, där de började placeras på ett modellflygplan i ett särskilt utsett lager för detta ändamål. Enligt undersökningen av skadan visade det sig att flygplanet kollapsade i luften i flera delar. Den vänstra vingen separerade först, tillsammans med båda vänster kraftverk (med undantag av propeller nr 1 ), och avbrottet var mellan motor nr 2 och mittsektionen. Utredarna försökte återvinna bränsletanken nr 2 som fanns på denna plats , men den övre delen av den var så splittrad att det inte gick att fastställa läget för enskilda skräp. Endast ett fåtal främre sparrar identifierades. Studien av vingens kraftuppsättning i denna del visade att förstörelsen började i ögonblicket för den uppåtgående böjningen. Kontroll av den lossade delen av vingen och den återstående delen med flygkroppen visade olika tecken på brandskador, vilket är typiskt när branden startade efter separationen [18] [19] .
Förstörelsen av höger vinge inträffade i området för bränsletanken nr 3 , medan tankbeklädnaden slets av på grund av tvärgående belastningar [19] . Panelerna placerade i den övre delen av vingen böjdes något uppåt under separationen och de kollapsade förstyvningsribborna böjdes tillbaka. Det fanns inga tecken på lågor, rök eller värme på högerkanten. Utformningen av alla fyra motorerna återställdes om möjligt, och ingen av dem visade tecken på brand innan de träffade marken [20] .
Studiet av flygkroppskonstruktionen komplicerades av det faktum att nosen och de centrala delarna kollapsade till små fragment när de träffade marken, medan stjärtdelen överlevde relativt, medan den föll bakåt, vilket ledde till att rodren skadades. Men utredarna lyckades hitta tecken på en brand på babords sida. Skadorna var värst i stjärtpartiet, där även plexiglasfönstren var böjda och huden skadades av exponering för höga temperaturer. Enligt tester utförda på Lockheed var sådan skada inte från termisk strålning, utan direkt från lågan, vars temperatur nådde 2000 ° F (1090 ° C) (i området för det 18:e fönstret). Också på vänster sida svällde, på grund av temperatureffekten, en blå dekorrand i nivå med fönstren upp och på vissa ställen föll av, och den vita färgen i den övre delen hade spår av sot, mest märkbar även i stjärtsektionen, och stjärtkonen var helt täckt med ett lager av sot. Det är värt att notera att branden inträffade utanför babordssidan närmare stjärtsektionen, medan den centrala delen, hela styrbordssidan, inklusive ett fragment av höger vinge, och till och med passagerarutrymmet inte hade några tecken på brand eller rök [20 ] [21] .
Det kan hävdas att förstörelsen av flygplanet inträffade plötsligt och mycket snabbt. Detta bevisades av det faktum att av de 37 passagerarsätena på planet hittades endast ett med ett fastspänt säkerhetsbälte, det vill säga personerna ombord hade inte ens tid att förbereda sig. När mindre än ett par minuter före kraschen gjorde besättningen senast radiokontakt med marken fanns det inga tecken på problem ombord i deras meddelanden [11] .
En ungefärlig bild av flygplanets förstörelse gjordes också. Först separerade propellern med växellådan av motor nr 1 , såväl som vänster vinge, och de separerade nästan samtidigt, och det är omöjligt att avgöra exakt vem som var den första. Skräpet som bildades under separeringen av vingen kraschade in i den horisontella stabilisatorn och ledde till dess separation. Samtidigt revs en del av överhuden av på höger vinge, varefter kraftverket nr 4 separerade och sedan separerade även den bakomliggande högra vingekonsolen. Allt detta hände mycket snabbt, och sedan flög flygkroppen ner som en sten, varefter den, i färd med att sjunka, på grund av kolossala aerodynamiska överbelastningar, revs i två delar [11] .
Som undersökningen av de dödas kroppar visade, dog alla ombord på grund av svåra och omfattande skador som fick när planet träffade marken. En undersökning av 10 kroppar, inklusive andrapilot Hallowell, gjordes också för kolmonoxidhalten i vävnaderna, och hos sju personer i blodet och mjukvävnaderna hittades en karboxihemoglobinkoncentration på mer än 10 %, och i en till och med 13%. Enligt läkare kunde en sådan koncentration inte leda till medvetslöshet, och karboxihemoglobin kunde komma in i blodet genom inandning av rökförgiftad luft före döden [22] .
I Lockheed Electras historia var detta bara den andra incidenten efter katastrofen i New York , och det var ett helt annat fall - besättningen följde inte höjden under landningsinflygningen och kraschade i floden
.
Vid tidpunkten för händelserna var tragedin med Flight 542 i grunden ett unikt fall; det hade aldrig inträffat en sådan incident tidigare. Men den 17 mars 1960, bara sex månader efter katastrofen nära Buffalo, kraschade en annan L-188, redan från Northwest Airlines , under liknande omständigheter nära Cannelton ( Indiana ). Flygindustrin chockades av dessa två märkliga krascher, som följde ett liknande mönster - planet flög normalt på en given höjd och under bra väderförhållanden, när dess vinge plötsligt separerade. Dessutom, om det som hände i fallet med katastrofen i Indiana fortfarande kunde förklaras av stark turbulens , vilket också rapporterades från andra flygplan, då i fallet med katastrofen i Texas, var detta alternativ inte längre lämpligt, eftersom besättningarna av andra flygplan rapporterade endast måttlig turbulens eller till och med om lugnt väder [22] [10] .
Vid den tiden var cirka 130 flygplan av denna typ redan i drift, och två liknande katastrofer ledde på en gång till en förtroendekris inte bara för Lockheed L-188, utan även för turbopropflygplan i allmänhet [23] . Som ett resultat utfärdade US Federal Aviation Administration (FAA) den 20 mars 1960 ett luftvärdighetsbevis som en tillfällig nödåtgärd, enligt vilken marschfarten för Electra-flygplanet sänktes från 324 till 275 knop ( Mach 0,55 ). Och den 25 mars infördes dessutom ett särskilt ändringsförslag nr 134 med följande åtgärder [24] :
Från studien av vraket fastställdes att i båda fallen föregicks separationen av vingen av en oscillation i området för växellådan på dess extrema motor. Detta fenomen, när propelleraxeln börjar svänga under inverkan av gyroskopiska moment som uppstår på en roterande propeller som är fäst (tillsammans med motorgondolen) på en elastisk vinge med hjälp av elastiska länkar, kallas propellerfladder . Hans teoretiska forskning började i slutet av 1930-talet. I praktiken möttes dock inte detta fenomen innan Lockheed L-188-flygplanet kom. L-188-flygplanet skilde sig från sina kolvföregångare genom att ha turbopropmotorer med hög rotationshastighet och propellrar med stor diameter, och utvecklade även mycket högre hastigheter, vilket kunde skapa förutsättningar för utveckling av propellerfladder. Därför beslutades det att testa en modell av denna liner vid NASAs Langley Research Center ( Hampton , Virginia ), som hade en 19 fot (5,8 m ) subsonisk vindtunnel [25] . Det är värt att notera att för första gången i denna installations historia testades en modell av ett befintligt flygplan i den, och inte olika projekt [23] .
För att testa tog man en redan befintlig Lockheed Electra-modell i skala 1:8, som tidigare användes för fladderprovning innan man fick certifikat för denna typ av flygplan, men nu har testmodellen modifierats något [25] . De ändringar som gjordes omfattade tillhandahållandet av möjligheten till autorotation av propellrar och reglering av styvheten hos motorfästena. Under experimentet installerades modellen på en speciell vertikal stav utvecklad av Boeing, som gjorde det möjligt (inom begränsade gränser) att simulera fria flygförhållanden. Studierna utfördes gemensamt av ingenjörer från NASA och flygplansföretagen Lockheed och Boeing, totalt från maj 1960 till december 1961 genomfördes 9 olika aerodynamiska experiment med modellen i en vindtunnel. Förutom att testa hela modellen undersöktes även en separat borttagen motorgondol med propeller samt en vingkonsol med motorgondoler fästa på sidoväggen i röret. Under dessa tester skapade anställda Wilmer H. Reed III ( eng. Wilmer H. Reed III ) och Samuel R. Bland ( eng. Samuel R. Bland ) tekniker för matematisk analys av propellerfladder, vilket avsevärt förenklade förutsägelsen och förebyggandet av detta fenomen [26] .
Dessa tester bekräftade att genom att minska styvheten hos motorfästena jämfört med den ursprungliga designen, kan propellerfladder verkligen uppstå på L-188. I verklig drift kan motorfästenas styvhet minskas vid hårda landningar, vilket var ganska vanligt på grund av otillräcklig erfarenhet av besättningar i att styra turbopropflygplan, eller vid en kollision under flygning med mycket kraftig turbulens. När flygplansmodellen testades under standardförhållanden vid certifieringsstadiet observerades inget fladder. I NASA-experimentet, efter testning under standardförhållanden, reducerades styvheten hos stöden för de yttre motorgondolerna (motorerna nr 1 och 4), vilket omedelbart ledde till starka vibrationer. Dessutom, om det fanns en farlig resonans med vingens vibrationer, revs modellens vinge på några sekunder. Det bevisades att en liknande situation kunde inträffa på ett riktigt flygplan, och förstörelsen av strukturen skulle bara ta några sekunder [27] .
Redan i början av utredningen, när det inte fanns några normala versioner av skälen, utarbetade utredarna många alternativ. Men så småningom stod det klart att de flesta versionerna säkert kunde kasseras. Så flygplanet var fortfarande ganska nytt och hade inte ens tid att genomgå underhåll, utan lotsades av en erfaren besättning, även om ingen av dem i cockpit hade ens 100 timmars arbete på denna typ. Sannolikheten att en av dem förlorade förmågan att flyga flygplanet är för liten, trots inandning av rök, och kunde därför inte leda till en olycka. Själva flygningen genomfördes på en klar himmel, där det enligt meteorologiska observationer inte fanns några tecken på bildandet av stark turbulens , inklusive vertikala och horisontella vindgradienter , luftfickor, jetströmmar. Det fanns inga andra flygplan eller flygande föremål i området, och därför förekom ingen kollision i luften eller försök till undanflykt [10] .
Sex månader senare inträffade en olycka nära Cannelton, som i allmänhet upprepade katastrofen vid Buffalo, så ett program lanserades för att omvärdera flygplanet, inklusive tester vid NASA-centret. De testerna visade att orsaken till katastrofen var propellerfladder, som skapade en vibration som överfördes vidare till hela kraftverket och vidare till vingen, varefter förstörelse inträffade vid resonans. Men utredarna som undersökte kraschen med Braniff-flygplanet märkte ändå att denna slutsats inte passade den. När allt kommer omkring, även under certifieringstester av flygplansmodellen vid simulering av flygning i marschfart och ännu högre, noterades det att vingen har en hög grad av dämpning och därigenom absorberar energi som genereras av olika vibrationer. Ja, och senare tester på NASA visade samma resultat i de flesta fall. En liten del av energin släcks också av olika strukturer, såsom motorfästen [28] .
För att skapa ett fladder som kunde leda till förstörelse av vingen krävdes enligt kommissionen ytterligare några yttre krafter. Och här kan du vara uppmärksam på de aerodynamiska krafterna, som i regel också dämpar vingens svängningar, men med betydande förändringar kan de agera tvärtom - förstärka samma svängningar. Eftersom själva vingkonstruktionen ger fladdermotstånd, visar det sig att propellrar och styrytor kan vara en källa till yttre störningar. Studier har visat att kontrollytorna inte kan skapa starka vibrationer som kan förstöra vingen. Det är alltså bara propellrar kvar [28] .
Under normala förhållanden arbetar skruvarna i ett stabilt läge; Onormal drift uppstår i situationer som för hög flyghastighet eller att propellern går sönder. Forskning utförd vid NASA fann att om vissa strukturella element, såsom motorfästen, försvagades, kunde propellerns slag leda till vingsvängningar. En fungerande propeller är som ett gyroskop och tenderar att stanna kvar i rotationsplanet tills den förskjuts av någon stark yttre kraft, medan propellern i händelse av en given kraft eller ett givet moment kommer att reagera i en riktning som är vinkelrät mot denna kraft. Så, om skruven vrids uppåt, kommer dess stöd att vända ner den igen, men själva skruven, på grund av precession , tenderar att avvika åt vänster. Genom att göra detta kommer han att skapa motstånd mot rotationsaxelns avvikelse, som i sin tur kommer att riktas nedåt, varefter den överförs till kroppen, som kommer att reagera på detta genom att skapa en kraft riktad till höger, motståndet av vilka redan kommer att riktas uppåt. En sådan virvel är känd som "cirkulärt rörelseläge" ( engelsk virvelläge ), och dess riktning är motsatt till skruvens rotation [28] [29] .
En sådan cirkulär oscillation i normalt läge på Elektra-flygplan sker inuti själva motorstrukturen, går inte utöver dess gränser och sönderfaller snabbt. I det här fallet har motorns naturliga oscillationer en frekvens på 5 Hz. Men om stödens styvhet reducerades på grund av felaktig installation, förstörelse eller skada på motorns kraftuppsättning, motorgondol, och så vidare, kommer i detta fall absorptionen av energi från sådan rotation av krafter att minska, vilket redan förändrar situationen, och detta fenomen blir farligt. Först och främst blir svängningarna högre och därför starkare, vilket leder till skador på propelleraxelns lager. En ond cirkel uppstår när slitaget på stöden ökar amplituden av skruvsvängningarna, vilket resulterar i att slitaget på stöden ökar. Samtidigt leder en ökning av amplituden av svängningar till en minskning av deras frekvens. Vingens naturliga frekvens för vridning är cirka 3,5 Hz och för böjning - 2 Hz. Om, på grund av en minskning av propellerns oscillationsfrekvens, frekvensen av motorgondolen minskar till 3 Hz, uppstår en resonans med vingens naturliga svängningar, vilket leder till en ökning av svängningarna hos den senare. Det är så fladder kan leda till kraftfulla harmoniska svängningar som kan förstöra vingen, vilket observerades i tester vid Langley [29] .
Sådana slutsatser överensstämmer med resultaten av tester vid NASA, men det finns en varning: för förekomsten av fladder krävdes en preliminär försvagning av strukturen, annars observerades inte detta fenomen. Den kraschade sidan av N9705C var dock helt ny, och i dess historia förekom inga fall av hård landning eller kraftig turbulens. Ja, och en studie av designen av motor nr 1 , som kan vara en källa till farliga vibrationer, fann inga tecken på metalltrötthet. Ja, en vecka före olyckan, under en övningsflygning, gick flygplanet åter till superkritiska anfallsvinklar på grund av pilotfel under en övningsflygning på grund av pilotfel, till följd av vilka det utsattes för kraftiga överbelastningar, men enl. resultatet av undersökningen av detta fall avvisades sannolikheten för skada på strukturen [30] [31] .
Förstörelsen av den vänstra vingen själv inträffade som från ett överskott av lyft, medan förstörelsen av den horisontella stabilisatorn, såväl som svansen, enligt studiens resultat, var något annorlunda. Tester utförda på Lockheed har visat att vid 275 knops flyghastighet påverkas vingen och stabilisatorn lika mycket av en positiv vertikal kraft, medan vingen redan vid högre hastigheter börjar uppleva mer kraft än svansen. Om man antar att orsaken till vingbrottet var en hög belastning på eller över 275 knop, kan det ha orsakats av farliga G-krafter, autopilotfel, hypotetisk turbulens, plötsliga undvikande manövrar eller förlust av kontroll på grund av någon annan orsak. Även om det näst sista alternativet kan kasseras, eftersom inga andra flygplan observerades i detta område [32] .
I allmänhet kan förlust av kontroll av "andra skäl" orsakas av piloter under en skarp nedstigning eller inträde i en nedåtgående spiral. Enligt ögonvittnen dök eldklotet, orsakat av antändning av bränsle i den separerade vingen, upp på en höjd av 15 000 fot (4 600 m ) eller högre. Det finns alltså en möjlighet att besättningen, avsiktligt eller oavsiktligt, började klättra tills de tappade kontrollen, varefter flygplanet, snabbt sjunkande, accelererade snabbare än den kritiska hastigheten. Versionen om förstörelsen av flygplanet från överbelastning när man lämnar nedstigningen är osannolik, eftersom, med hänsyn till flygplanets faktiska vikt, för detta måste den accelereras till en hastighet som är mycket högre än den tillåtna. Versionen om den avsiktliga resningen motsägs av det faktum att besättningen inte hade någon anledning att göra detta, och det fanns ingen sådan begäran. Och så att besättningen inte märkte uppgången, för detta behövde han inte följa instrumentens avläsningar under lång tid, men tre eller fyra minuter före kraschen från planet till marken rapporterade de en flyghöjd på 15 000 fot . Efter att ha analyserat versionen av förstörelsen av vingen på grund av överdrivet lyft, tvingades utredarna erkänna att det är ohållbart, och den verkliga orsaken är faktiskt mycket djupare [32] .
Så utredarna återgick till att överväga versionen av propellerns cirkulära vibrationer. I princip, till förmån för det, men inte som bevis, är vittnesmål från markbaserade ögonvittnen om ett starkt ljud som uppstod cirka 33 sekunder innan bränslet antändes och varade i cirka 20-40 sekunder. Eftersom undersökningen av motorerna inte visade några betydande över- och övervarvtal, antog utredarna att de snurrade med nominell hastighet. Vid den tiden gjordes ett antagande om "rotationsläget", för att verifiera vilket utredarna från Luftfartsstyrelsen tillsammans med Lockheed genomförde en serie studier, enligt vilkas resultat det fastställdes att den cirkulära vibrationen av propelleraxlarna avger ljud med en kraft på 120 decibel [* 3] . Vad mer som kunde ha gjort ett ljud liknande det ögonvittnen hörde kunde utredarna inte fastställa [31] .
I slutet av april 1961 publicerade Civil Aviation Board rapporter om resultatet av en undersökning av haverierna av Lockheed Electra-flygplan nära Buffalo och Cannelton (28 respektive 24 april 1961), enligt vilka orsaken var förstörelsen resp. separation av vingen (vänster respektive höger). När det gäller katastrofen vid Buffalo orsakades förstörelsen av vingen av vibrationer skapade av odämpade cirkulära svängningar av propellern. Utredarna kunde inte fastställa orsaken till det senare, eftersom deras förekomst krävde en minskning av strukturens styvhet till följd av skada, som dock inte upptäcktes [33] .
Baserat på resultaten av undersökningen gjorde Lockheed Corporation ändringar i designen av L-188 Electra-flygplanet, inklusive omdesign av motorfästen, gondoler och kåpor, och ökade också styrkan på vingstrukturen. Det var inga fler Electra-krockar på grund av propellerfladder [34] . Dessutom, som nämnts ovan, under testperioden skapade NASA nya metoder för att förutsäga och förhindra förekomsten av fladder [26] . Hela programmet kostade Lockheed Aircraft Corporation 25 miljoner dollar . Men en hel rad incidenter som involverade Elektra, som kraschen i Boston den 4 oktober 1960 (kraschade in i en flock fåglar under starten, 62 döda), "skadlade" kraftigt detta flygplans rykte. Dessutom hade jetflygplanens era redan börjat inom flyget, och de första Boeing 707 och Douglas DC-8 plöjde den amerikanska himlen [35] . I januari 1961 avbröts produktionen av Lockheed L-188 Electra; det sista var ett flygplan med serienummer 2022, överfört till det indonesiska flygbolaget Garuda Indonesia den 15 januari 1961 (registreringsnummer - PK-GLC) [36] .
Den 13 juni 1963 föreslog Federal Aviation Agency en ändring för att ändra Civil Aviation Regulations, paragraf 4b.308, så att utformningen av flygplan beräknades för ökad elasticitet, med hänsyn till förekomsten av fladder [37] . I oktober 1964 lades denna ändring fram för övervägande, och månaden därpå, närmare bestämt den 3 november, antogs den [38] .
| |
|---|---|
| |
| |