Boeing 737MAX balesetek szakértőnk szemével

A Légikatasztrófa a jövőnek üzen című könyvünk szerzője, Simon Péter repülőmérnök írása a a Boeing 737MAX balesetekről.

Egy vadonatúj típus, a Boeing-737MAX rövid időn belül történt két, összesen 346 halálos áldozatot követelő katasztrófája a közelmúltban minden hírportál vezető híre lett. A típust világszerte a földre parancsolták, ami jelzi a probléma komolyságát. A halálos áldozatokon felül a légitársaságoknak a típus letiltása óriási veszteség, a Boeingnek pedig szintén hatalmas anyagi-és presztízsveszteség, hogy a világ legnépszerűbb repülőgéptípus-sorozatának legújabb tagja ilyen kontextusban került világszerte a figyelem középpontjába.

A 2017-ben forgalomba állt 737MAX hajtóművei elődeihez, a 737NG-sorozathoz képest kissé feljebb és előrébb kerültek. Megváltozott a súlyponthelyzet, a sárkányszerkezet és a gép repülési tulajdonságai is. A nagyobb tolóerő a szárnyak alatt lógó hajtóművek miatt egyben azt is jelenti, hogy a repülőgépre egy, a gép orrát felemelni akaró nagyobb nyomaték hat, ami bizonyos körülmények között akár a gép átesését is okozhatja. Emiatt szükségessé vált egy olyan rendszer, ami a nagy tolóerő miatti, a gép orrát felelmelő nyomatékot ezekben a helyzetekben kompenzálja. Ez az MCAS (Maneuvering Characteristic Augmentation System) – rendszer.

A 737MAX megújult hajtóművekkel, 7%-kal kisebb üzemeltetési költséggel, mint az elődei (boeing.com)

A Boeingon nagy volt a nyomás a légitársaságok felől, hogy a megváltozott repülési tulajdonságok ellenére se kelljen a 737NG-re kiképzett pilótáknak a 737MAX-hoz komolyabb típusátképzésen részt venniük. Ez is volt az egyik életrehívója ennek a rendszernek, hiszen automatikusan kompenzálta a repülési jellemzők egyikének a változását. Valószínű, hogy a pilóták nagy része nem is ismerte a rendszer működését.

Ha a gép átesésben van, vagy a rendszer ezt gondolja, akkor automatikusan – megszüntetni akarván az átesés veszélyét – trimmelni kezdi a gépet, vagyis a gép orrát lefelé fordítja. A trimmelés a teljes vízszintes vezérsík segítségével történik, ennek a beállítási szöge változik ilyenkor. Ha a pilóták maguk trimmelik a gépet, akkor is ugyanazt a mechanizmust használva a vízszintes vezérsík beállítási szögét változtatják.

Az MCAS-rendszer működése – a vízszintes vezérsíkot állítja (b737.org.uk)

Az MCAS akkor lép működésbe, ha a fékszárnyak már behúzott helyzetben vannak, nincs bekapcsolva az autopilóta (vagyis a gépet kézzel vezetik) és azt érzékeli, hogy a repülőgép átéseshez közeli helyzetben van. Ez utóbbi pont az egyik kritikus része a rendszernek, ugyanis az esetleges átesés érzékelése egy, az orr-rész bal oldalán lévő állásszögadó jelei alapján történik.

Ethiopian Airlines Boeing B737 MAX8 tipusú repülőgépe 50 kilométerre az Addis Ababa-i induló repülőtértől a felszállás közben 2019 március 10-én zuhant le, a fedélzeten tartózkodó 149 utas és a 8 fős személyzet életét vesztette.

Vélhetően ez a legsúlyosabb hiba a rendszerben, hiszen a repülőgépek, az egész repülőipar és a légiközlekedés minden fontos rendszerében megtalálható redundancia (sőt, többszörös redundancia) itt hiányzik. Az MCAS egyetlen állásszög-szenzor adatai alapján dönti el, hogy a gép átesésben van-e.

A bal oldali állásszög-szenzor, ami az etióp gépen hibásan működött. (CGTN.com)

A rendszer kb. 9 másodpercig működteti a trimmet, majd leáll. Ezután 5 másodpercig áll, majd ha úgy érzékeli, hogy az átesés még mindig fennáll, ismét aktiválódik és megint trimmelni kezd.

A katasztrófákat – az etióp gépét az előzetes jelentés alapján biztosan – vélhetően ez okozta. Az etióp gép esetében 74 fokos, teljesen abszurd állásszöget is „mért” a bal oldali szenzor és az MCAS-rendszer ennek alapján „gondolta” azt, hogy az egyébként normális üzemi tartományban repülő gép éppen átesésben van.

Miután az MCAS fals átesést érzékelt, elkezdte a gép orrát letrimmelni, megszüntetendő a vészhelyztetet – ami ebben az esetben persze nem állt fenn. Így – egyszerűen fogalmazva – egy meghibásodott állásszög-adó fals jelzései alapján az MCAS-rendszer működésbe lépett és a gép orrát a föld felé trimmelte.

A helyzet ennél persze jóval összetettebb. Az etióp gép katasztrófájáról kiadott előzetes jelentésből kiderül, hogy a pilótáknak a trimmet működtetve először sikerült úrrá lenniük a gépen, de a rendszer 5 másodperces szünet után ismét aktiválta magát és megint letrimmelte a gép orrát. A pilóták – nem tudván ugyan pontosan, hogy mi okozza a trimm fals működését – ekkor kikapcsolták a trimmelést végző motor elektromos ellátását és megpróbálták a fülkében lévő kézi trimmkerékkel visszatrimmelni a gépet. Ez azonban valamiért nem sikerült. Vélhetően az ekkor már túl nagy sebesség miatti légerők már nem tették lehetővé, hogy csak az egyikük kézzel képes legyen a mechanikus trimmet működtetni.

A gázkarpult két oldalán a kézzel tekerhető trimmkerék. Az elektromos működtetés a kormányszarvon lévő kapcsolóval történik. (boeing.com)

A kapitány eközben komoly fizikai erőt kifejtve a magassági kormányt húzva próbálta emelni a gép orrát. Ekkor, valószínűleg, hogy egyáltalán képesek legyenek trimmelést végezni a gépen, visszakapcsolták a trimm elektromos működtetését és használták is a trimmet. Az MCAS – a fals állásszögjelek miatt még mindig úgy gondolván, hogy átesésben vannak 5 másodperc elteltével azonban újból aktiválódott, amit a pilóták a magassági kormány húzásával próbáltak ellensúlyozni (valószínűleg rendkívül nagy fizikai erővel), de a kis magasság és a rendkívül nagy sebesség miatt már nem volt esélyük és a gép meredek szögben földnek ütközött.

A Boeing nemrég kiadta a rendszer frissítését, amely már összehasonlítja a két állásszög-adó jeleit és ha azok jelentősen eltérnek, akkor az MCAS-rendszer nem lép működésbe. Az állásszög-adatok közötti esetleges eltérésről a pilóták is figyelmeztetést kapnak az előttük lévő elsődleges kijelzőn. Ezen felül a rendszer, ha működésbe lép, nem trimmeli a vezérsíkot nagyobb mértékben annál, amit a pilóták ne tudnának csupán a magassági kormánnyal ellensúlyozni. A pilóták pedig, ha kézzel vezetik a gépet, felülbírálhatják a rendszer működését, vagyis már nem fordulhat elő, hogy a rendszerrel küzdeni kell a gép irányításáért. Az állásszög-adók jelzései is megjelennek a kijelzőn, vagyis a pilóták mindkét oldalon láthatják az állásszög-adók által mutatott értékeket.

Ezeken felül a képzési programban nagyobb szerepet kapnak az NG és a MAX közötti különbségek és a pilótáknak egy alapos képzésen kell átesniük, ami az MCAS-rendszerről és annak működéséről szól.

A Lion Air Boeing B737 MAX8 tipusú repülőgépe a jakartai repülőtér mellett a felszállás közben 2018 október 29-én zuhant le, a fedélzeten tartózkodó 181 utas és a 8 fős személyzet életét vesztette.

A két lezuhant gép esete persze nem csak műszaki kérdéseket vet fel, sőt, elsősorban nem azokat. A rendszert biztonságossá tevő műszaki változtatások hamar meg fognak történni és szinte biztos, hogy ilyen eset nem fog már előfordulni. Az FAA (az engedélyezést végző légügyi hivatal), az engedélyezési eljárások és a Boeing szervezetének és működésének átalakítása valószínűleg ennél jóval nagyobb feladat lesz. A vizsgálatok – a műszaki kérdéseken túl – valószínűleg arra fognak irányulni majd, hogy egy ilyen feltételekkel, redundanciák nélkül működő rendszer hogyan tudott egyáltalán megjelenni a közforgalmi repülésben.

A Boeing, habár még csak az etióp gép esetének egy előzetes vizsgálati jelentése került nyilvánosságra, már elismerte felelősségét az ügyben, kimondva, hogy a hibásan aktiválódó szoftver okozhatta a két gép katasztrófáját. Dennis Muilenburg, a cég vezérigazgatója bocsánatot kért a két, összesen 346 ember halálát okozó katasztrófáért. Ennek ellenére a vizsgálatok még hosszú időn át folynak majd, míg a végleges jelentések nyilvánosságra kerülnek.

Címképen az etióp légitársaság vezérigazgatója a baleset helyszínén (Ethiopian Airlines Twitter)