Обычный учебный полет над Таллинном превратился в курс выживания

В феврале прошлого года на Таллиннском аэродроме совершил аварийную посадку выполнявший учебный полет самолет Airbus A320, принадлежащий Smartlynx. Пассажирский самолет средних размеров пострадал при столкновении с землей настолько серьезно, что стал полностью непригоден для использования, пишет Postimees.

Теперь, полтора года спустя, эксперты Эстонского центра расследований безопасности установили причины этого несчастного случая. Это был учебный полет не только для начинающих пилотов, но и для самолетостроителей, поскольку для выяснения причин катастрофы им пришлось начать совершенствовать свои самолеты.

28 февраля 2018 года, 17.05

Для проведения учебных полетов школа пилотов Smartlynx арендует у материнского предприятия 150-местный Airbus A320. На борту семь человек: четыре ученика, инструктор, пилот по безопасности и инспектор Летного департамента.  Как это характерно для учебных полетов, самолетом управляют ученики, которые совершают посадку конвейером (touch-and-go). Это означает, что самолет заходит на посадку, на мгновение касается земли и снова поднимается в воздух. На улице холодно, облачно, но ветра нет.

В 17.05 самолет приближается к посадочной полосе по направлению в сторону Лагеди. Но в этот раз после касания самолет не начал набирать высоту, а с грохотом покатился до самого конца полосы. «Rotate!» («Взлетай!»), - говорит инструктор исполняющему роль пилота ученику. «I am rotating» («Я это и делаю»), - отвечает ученик, удерживая штурвал в положении на себя, чтобы поднять нос самолета. Но самолет не реагирует. Он мчится по полосе и набирает скорость, поскольку установленные во взлетный режим двигатели работают на повышенной мощности.

«Принял управление», - сообщает инструктор, удерживая второй штурвал. Ученик отдает управление. Теперь инструктор понимает, что ученик не забыл, как держать штурвал: не реагирует самолет. Почему - на борту в тот момент не знает никто.

Инструктор дергает штурвал на себя и удерживает его в таком положении 14 секунд. До конца полосы остается около 950 метров, скорость растет до отметки достаточной для взлета. И хотя самолет с большим трудом набирает высоту, инструктор вынужден действовать как при рутинном взлете: убирает шасси и закрылки. Но поскольку убранные закрылки уменьшают площадь крыла, снижается и подъемная сила и самолет начинает терять высоту. С высоты в 15 метров на скорости 352 километра в час самолет ударяется о взлетно-посадочную полосу. Разрушенные крышки шасси и двигатели получают серьезные повреждения.

Скриншот с записи камеры видеонаблюдения, где видно падение самолета на взлетно-посадочную полосу. Фото: Uurimisraport

Теперь происходящее становится для находящихся в самолете еще более запутанным, поскольку, падая, самолет задрал нос кверху, а так как двигатели работают на большой мощности, самолет начинает задирать нос. И скорость, и угол  слишком большие для нормального взлета. Для сравнения: если обычно самолет поднимается в воздух со скоростью 460 метров в секунду, то теперь речь идет о 1800 метрах в секунду.

Бортовой компьютер сигнализирует пилотам о горящем двигателе (ENG 2 FIRE) и неисправности руля высоты (ELEV FAULT). Фото: Uurimisraport

«Manual pitch trim only», «ENG 2 FIRE», «ELEV FAULT» - вот лишь несколько сообщений, которые выдал бортовой компьютер. Кабина заполнена звуками сигнализации, которые оповещают находящихся в самолете о неполадках.

Инструктор, который управляет самолетом, к тому моменту уже понял, что у штурвал не влияет на контроль высоты самолета. Поворачивать влево-вправо еще можно. Теперь отрегулировать высоту можно только механически при помощи барабанных колес. Это диск, установленный рядом с креслом пилота и соединенный тросом, протянутым через весь самолет, с расположенными в хвостовой части самолета стабилизаторами. Это своего рода руль высоты.

Эти колеса механическими тросами соединены со стабилизатором в задней части самолета, с помощью которого можно регулировать высоту. Фото: Uurimisraport

Инструктор пытается взять самолет под контроль. Он двигает барабанное колесо так, чтобы самолет больше направил нос в землю, и снижает мощность двигателей. Но влияние оказывается больше ожидаемого – теперь самолет слишком сильно направляет нос в землю, и самолет, образно говоря, направляется в сторону земли с высоты в 450 метров носом вниз.

Теперь инструктор двигает барабанное колесо в обратную сторону, чтобы вывести самолет из состояния падения. Когда до поверхности земли остается меньше 200 метров, к сигналам тревоги присоединяются голосовые предупреждения: «sink rate», «pull up», «terrain, terrain, too low, terrain».

В итоге инструктору удается взять самолет под контроль. С начала событий до этого момента проходит всего одна минута и 18 секунд. По-прежнему никто не знает, что и почему произошло.

«Двигатели работают?» - спрашивает инструктор. «Второй двигатель горит», - отвечает пилот по безопасности, считав сообщение об ошибке на экране. Он не остановился, но, продолжая работать, полыхая. Самолет стабильно летит на высоте в 396 метров над деревней Маарду.

«Mayday, mayday, mayday», - сообщает инструктор руководящей полетом вышке. Пилот по безопасности, который считывает с экрана информацию об ошибках, начинает общаться с вышкой: «Mayday-mayday-mayday. У нас проблемы с системой управления самолетом».

Теперь нужно как можно быстрее сесть. Один двигатель уже горит, а системы не работают – кто знает, что случится еще? Пилот по безопасности предлагает повернуть направо и совершить посадку на взлетно-посадочной полосе, и передает информацию вышке. Она попадает на вышку через минуту и 50 секунд после возникновения проблем.

Двигатель самолета, совершившего аварийную посадку. Фото: Erakogu

Ученик, который еще пару минут назад совершал обычный учебный полет, по-прежнему сидит в кресле второго пилота. Инструктор дает пилоту по безопасности команду поменяться с ним местами. Вместе с инспектором Летного департамента, который также находился в кабине, ученик уходит в салон, где сидят остальные ученики. Теперь, когда есть план посадки, пилот по безопасности начинает читать инструкцию по эксплуатации самолета, что предусмотрено в случае возгорания двигателя. Процедура говорит, что двигатель нужно отключить. Но инструктор решает этого не делать: «Если я лечу в ручном режиме, то я предпочитаю садиться с включенными двигателями».

Через 10 секунд инструктор дает команду выпустить шасси. Он не знает, что они, с начала момента скольжения по взлетно-посадочной полосе, болтаются под самолетом.

Посадочная полоса уже видна, но второй двигатель, который до того горел, останавливается. Следует длинный сигнал о пожаре. Спустя пару десятков секунд останавливается и первый двигатель.

Все затихает. Электричество в системе управления, датчиках и навигационной системе исчезает вместе со светом в кабине и в салоне. Горит только экран с общей информацией: высота, скорость, горизонт. Теперь пилотам делать нечего. Самолет просто летит в сторону земли. В 17.50 самолет заскользил в 150 метрах от начала посадочной полосы. Шины лопнули, самолет едет практически на ободах. Крышку одного шасси позже нашли в окрестностях Туулевялья. Выжили все, кто находился на борту, никто не получил даже серьезных травм. Пилот по безопасности и инспектор Летного департамента были из Эстонии, остальные – иностранцы.

При аварийной посадке лопнули покрышки самолета, который некоторое время катился на ободах. Фото: Uurimisraport

«Немного не хватило скорости, намного не хватило высоты. Счастье, что инструктор и пилот по безопасности смогли посадить самолет», - сказал эксперт по расследованиям летных инцидентов Карл-Эрик Унт из Центра расследований безопасности. Его задачей было выяснить, почему обычный учебный полет окончился несчастным случаем.

Самолет приземлился, не долетев 150 м до посадочной полосы. Фото: Uurimiraport

Как идет расследование происшествия?

Для того чтобы с самолетом что-то пошло не так, в любом случае должно произойти сразу несколько неприятных вещей. Так было и в этот раз.

Унт узнал о несчастье сразу после аварийной посадки. Первой задачей по прибытии на аэродром было собрать доказательства и как можно быстрее освободить взлетную полосу. Поскольку после катастрофы пострадали шасси самолета – шины и обода – нужно было начать замену шасси, иначе пришлось бы оттаскивать самолет с полосы. А этого делать не хотели, поскольку не было ясно, в каком состоянии находится самолет. Ставилась задача как можно меньше повредить его, чтобы он сохранился в качестве доказательства в том виде, в каком находился после аварии. 

Разрушились люки для выпуска шасси, один из которых отвалился в воздухе и упал на пустырь. Фото: Erakogu

Например, самолет, совершивший аварийную посадку на озеро Юлемисте в 2010 году, в ходе спасательных работ был так разрушен, что было крайне сложно установить, какие повреждения возникли до аварии, а какие после.

Был холодный вечер и впереди ожидалась длинная ночь, поэтому рядом с полосой разбили штаб, где люди могли время от времени греться и отдыхать. Из самолета изъяли бортовые самописцы – как запись разговоров в кабине, так и черные ящики. Когда колеса заменили, самолет при помощи крана удалось оттащить на парковочную площадку. Первые процессуальные действия смогли начать производить лишь рано утром.

Но отдохнуть после долгой ночи следователи не смогли. Уже через насколько часов в аэропорту прошла пресс-конференция. Много информации представить не смогли, поскольку о причинах несчастного случая пока никто не знал.

Не было что сказать и тем, кто попал в эту катастрофу. Находившиеся в кабине сказали, что как до того, так и в момент, когда начались серьезные проблемы, все было как обычно – за исключением одной детали. А именно, каждый раз, когда самолет после touch-and-go поднимался в воздух, бортовой компьютер выводил ошибку «ELAC pitch fault». Это означало, что основной компьютер зависал, и управление переключалось на автопилот. После появления извещения об ошибке пилоты перезапускали компьютер, как и предусматривает инструкция. И основной компьютер начинал работать.

Таким образом, на утро после катастрофы следствие было установлено только то, что компьютер самолета неоднократно отправлял одно и то же оповещение об ошибке, и в итоге перестал работать руль управления, которым этот компьютер должен был управлять автоматически.

Следователь упаковал бортовые самописцы в свой ручной багаж и взял курс на Францию. Там было получено подтверждение того, что ошибка исходила из компьютера. Выяснилось и то, что один раз после появления извещения компьютера, основной компьютер не перезапустили, а это означало, что систему управления самолета до последнего приземления контролировал вспомогательный компьютер.

Вернувшись в Эстонию, следователь занялся самолетом. Были включены электро- и гидравлические системы самолета. Начали испытания: цель была – воссоздать то же оповещение об ошибке, которое видели пилоты во время учебного полета. Уже при первом испытании оно было получено и казалось, что картина начала проясняться, но больше оповещение не появлялось.

Запасной генератор (RAT), с помощью которого самолет, на котором отключилось электропитание, мог вырабатывать немного электричества. Фото: Erakogu

Предположили, что проблема может быть в электроконтактах самолета. При расследовании авиапроисшествий поначалу о причинах можно только догадываться и проверять наиболее вероятные варианты. Так, была разобрана вся система электропроводов, проверены датчики. Неисправностей не нашли. Тогда стали проверять, не слишком ли ослабели тросы, соединяющие колеса в кабине со стабилизатором в хвосте самолета. Тоже нет.

Возникло подозрение - может быть, дело в температуре? Чтобы проверить это, всю систему управления рулем высоты охладили с помощью азота и сухого льда.

Провели новый эксперимент, и сообщение об ошибке появилось снова. Предположение подтвердилось, и после нескольких испытаний стало ясно, что об ошибке сообщается, когда температура системы управления рулем высоты составляет менее 6-9 градусов. В день аварии на улице было холодно. Кусочки мозаики сошлись. 

Нужно было выяснить, какая часть этого агрегата сломана. В итоге оказалось, что в сцеплении ошибка, которая не позволяла компьютеру видеть его применение и в результате замешательства компьютер зависал. В сцеплении взяли пробы масла, и проанализировали все компоненты.

Выяснилось, что в картере сцепления находилось неправильное масло. «Неправильное» означало то, что оно было слишком жирным, что увеличивало скольжение сцепления. Поскольку сцепление проскальзывало, а компьютеры не видели его применения, компьютер зависал.

После нескольких сообщений об ошибке пилоты не стали перезапускать компьютер, т.е. самолет заходил на посадку с помощью вспомогательных компьютеров. Но касание земли вывело из строя и их. Самолет переключился на режим, в котором высоту можно регулировать только механически.

Уроки аварии

Расследование длилось полтора года, было проведено множество экспериментов, анализов, состоялось множество встреч рабочих групп. Весь процесс замедляло общение с многими другими странами - каждый компонент анализируют в стране производства. Например, систему управления рулем высоты пришлось везти для тестирования во Францию, а некоторые бортовые компьютера - в Германию.

Важный урок извлек из случившегося Airbus, который должен был усовершенствовать бортовые компьютеры самолетов, чтобы те более эффективно контролировали друг друга и "слепых мест" не возникало.

Но осталось невыясненным, кто и где применил в сцеплении самолета масло с излишним содержанием вискозного компонента. В последний раз его обслуживали в США. Из документов обслуживания нельзя выяснить, что неподходящее масло было использовано там, но в то же время нужно отметить, что хотя проводившая обслуживание фирма сертифицирована и в Европе, и в США,  она все же не являлась официальной организацией по обслуживанию агрегатов руля управления самолетом типа Airbus A320. У нее было разрешение их обслуживать, но отдельного одобрения со стороны производителя не было. Это означает, что туда не отправлялись и обновления процедуры обслуживания.

Вероятность возникновения катастрофы увеличивало и то, что пилоты не использовали во время учебных полетов воздушные тормоза: находящиеся под крылом шоры, которые помогают самолету тормозить и при посадке сильнее упираться в землю. В инструкции обучающей программы Airbus их использование записано как обязательное. Следователь просмотрел процедуру touch-and-go Smartlynx и не нашел там этого сразу, но в итоге выяснилось, что все же это в инструкции есть, правда, на нелогичном месте: под главой об аэропортах. Урок от случившегося получил и Smartlynx.

Поскольку при управлении самолетом большую роль играет и человеческий фактор, во время расследования была созвана рабочая группа, состоящая из экспертов из разных стран, специализирующихся на поведении человека. Группа попыталась найти ответ на вопрос, почему пилоты вели себя в кабине так, как они себя вели, и почему решение проблемы заняло так много времени.

Например, выяснилось, что в инструкции школы пилотов Smartlynx нет точных описаний того, что является задачей пилота по безопасности во время полета. «У инструктора возникла сложная ситуация, в которой он должен был принимать решения и понять, что происходит. При меньшем опыте может случиться, что ученик окажется не в состоянии в достаточной степени оценить ситуацию, и это совершенно понятно. Для таких случаев на борту и нужен пилот по безопасности. В данном же случае он просто должен был сам понять, что от него хотят. Если бы роли были распределены, это могло бы помочь более быстрой реакции», - сказал Унт.

Спас опыт и счастливый случай

Как видно, несчастный случай возник при стечении нескольких обстоятельств. Выводы следственного отчета не указывают пальцем на конкретного виновного, поскольку влияние оказали несколько факторов.

Но факт то, что речь идет о крайне счастливом несчастном случае. Расследователь Унт сказал, что от тяжелых последствий уберег огромный опыт находившегося за штурвалом инструктора и его умелые действия. Например, в данном случае совершенно правильным было его решение не отключать горящий двигатель, хотя официальная процедура это предусматривает.

После столкновения с землей самолет получил настолько серьезные повреждения, что стал непригодным к использованию. Корпус самолета приобрели вооруженные силы Германии и теперь будут использовать его в качестве учебного материала при тренировках спецподразделений.