Чого навчила нас втрата рейсу Delta Flight 191 про зсув вітру та мікропориви

АероІкарус / Вікісховища

Метеорологічні явища мікропориви та зсув вітру, особливо під час останнього етапу заходу на посадку, можуть бути надзвичайно небезпечними, а в найгірших випадках смертельними для літаків. На щастя, сьогодні існують технології, що дозволяють заздалегідь попередити пілотів про наявність таких подій, щоб можна було вжити заходів щодо їх уникнення та пом'якшити їхні наслідки.

На жаль, так було не завжди. Знадобилися роки розробки спеціалізованих систем, щоб досягти цього. Примітно, що також знадобилася одна авіакатастрофа, щоб навчити авіаційну галузь небезпеці мікропоривів та зсуву вітру та розпочати процес розробки технологій для більш ефективної боротьби з ними.

Рейс 191 авіакомпанії Delta Air Lines , літак Lockheed L-1011 TriStar, зазнав аварії внаслідок зіткнення з зсувом вітру під час підходу до аеропорту Даллас-Форт-Ворт (DFW) у Техасі 2 серпня 1985 року, внаслідок чого загинули 134 пасажири літака та одна людина на землі, тоді як лише 29 людей вижили.

AeroTime розглядає події, пов'язані з цією трагічною аварією, та досліджує, як сучасні технології могли запобігти такій катастрофі.

Мікропориви та зсув вітру – що це таке?

Мікропорив – це погодне явище, яке може становити значну небезпеку для літаків під час зльоту та посадки, а також впливати на безпеку авіації загалом. Мікропорив – це раптовий, потужний низхідний потік повітря, який виникає, коли висхідний потік повітря під час грози досягає своєї максимальної інтенсивності та зникає. Коли низхідний потік досягає землі, він поширюється в усіх напрямках, створюючи порив вітру, який може бути неймовірно сильним і, як наслідок, ускладнює належне керування літаком.

Вологі мікросплески, такі як той, що стався під час рейсу Delta Flight 191, виникають, коли дощ падає крізь сухий шар повітря, що призводить до його швидкого випаровування та охолодження повітря. Цей охолоджувальний ефект робить повітря щільнішим, і в результаті воно швидко опускається до землі, створюючи сильний низхідний потік. Сила низхідного потоку може бути значною, досягаючи швидкості до 240 км/год. 

ДжерріП / Shutterstock

Температура та вологість повітря впливають на утворення вологих мікросплесків. Для утворення вологих мікросплесків повітря має бути сухим на менших висотах, а над ним має бути вологий шар повітря. Вологі мікросплески найчастіше зустрічаються в районах з низькою вологістю, таких як пустелі.

Сухі мікропориви виникають, коли немає дощу, і стовп охолодженого випаровуванням повітря, що опускається, створює низхідний потік. Цей тип мікропоривів зазвичай складніше виявити, оскільки немає видимих ​​ознак опадів. Опускання повітря створює сильний низхідний потік, який може бути таким же потужним, як і вологий мікропорив, досягаючи швидкості до 100 миль/год.

Сухі мікросплески найчастіше зустрічаються в районах з високою вологістю, де ефект випарного охолодження більш виражений. Вони можуть бути особливо небезпечними, оскільки їх важче виявити та передбачити, ніж вологі мікросплески. 

З іншого боку, зсув вітру — це швидка, часто небезпечна зміна швидкості або напрямку вітру на короткій відстані, яка суттєво впливає на підіймальну силу, швидкість польоту та льотні характеристики літака, особливо під час операцій на низькій висоті, таких як зліт та посадка. Сьогодні пілоти використовують метеорологічні звіти, наземні системи виявлення, бортовий моніторинг та звіти екіпажу, щоб виявити зсув вітру та вжити негайних заходів, таких як збільшення тяги та пікірування, щоб підтримувати контроль та уникнути аварій. 

Сміал / Вікісховища

Зсув вітру безпосередньо впливає на індикаторну швидкість польоту літака, яка визначає підіймальну силу, що створюється над крилами. Найбільша небезпека існує поблизу землі під час зльоту та посадки, оскільки запаси безпеки літака щодо аеродинамічного звалювання в ці моменти набагато менші, особливо на низьких висотах, що задіяні в ці фази. Зсув вітру може призвести до раптової втрати швидкості, висоти та керування, що вимагає негайних і правильних дій пілота. 

Передумови рейсу 191 авіакомпанії Delta Air Lines

Рейс DL191 був регулярним пасажирським рейсом між аеропортом Форт-Лодердейл у Флориді (FLL) та Лос-Анджелесом, Каліфорнія (LAX), з проміжною зупинкою в міжнародному аеропорту Даллас-Форт-Ворт (DFW) у Техасі. Рейс 2 серпня 1985 року виконувався шестирічним літаком Lockheed Tristar з реєстрацією N726DL. На борту рейсу того дня було 163 особи, включаючи 152 пасажири, трьох членів екіпажу та восьми бортпровідників.  

 

Кен Філдінг / Wikimedia Commons

Літак вилетів з Форт-Лодердейла за звичайним планом польоту за приладами о 15:10 за місцевим часом. У прогнозі для Далласа, що містився в документах екіпажу, зазначалося, що приблизно в день прибуття літака в цей район пізніше того ж дня існує ймовірність поширених дощів та гроз, хоча ближче до вечора їх ризик мав зменшитися.

Звичайний плановий рейс – спочатку 

Згідно з даними Мережі безпеки авіації, політ пройшов без подій до прольоту над Новим Орлеаном, штат Луїзіана. Смуга негоди вздовж узбережжя Мексиканської затоки Техас-Луїзіана посилилася. Через це екіпаж рейсу 191 вирішив змінити маршрут польоту на північніший маршрут прибуття до Далласа через Блу-Рідж, щоб уникнути розвитку негоди на півдні.

Ця зміна вимагала від літака увійти в режим очікування на 10-15 хвилин біля маяка Тексаркана на північ від Далласа, щоб забезпечити послідовність підходів у самому аеропорту.

О 17:35 за місцевим часом екіпаж отримав останню метеоінформацію для аеропорту Даллас-Форт-Ворт, яка повідомляла про хмарність на висоті 6000 футів. Також повідомлялося про добру видимість, високу температуру (101 градус за Фаренгейтом) та спокійний вітер на аеродромі.

GCMap.com

Після отримання цієї інформації, рейс 191 отримав дозвіл від диспетчерів району Далласа (ATC) на виліт до маяка Блу-Рідж та початок зниження. О 17:43 авіадиспетчерська служба дозволила рейсу 191 спуститися до висоти 10 000 футів та повернути на курс 250 градусів, щоб уникнути впливу погодних систем, включаючи можливу грозову активність.

Капітан відповів, що він дивиться на «досить великий» метеозонатор, і порадив йому не проходити крізь нього, а обійти його. Диспетчер задовольнив це прохання та видав рейсу 191 альтернативний курс у напрямку аеропорту Далласа.

Погода погіршується

О 17:46 диспетчерська служба дозволила рейсу 191 летіти безпосередньо до Блу-Рідж та знижуватися до висоти 9000 футів (2747 метрів). Екіпаж рейсу 191 підтвердив отримання дозволу. О 17:48 капітан сказав першому пілоту (який керував літаком на цьому етапі польоту): «Ви в хорошій формі. Я радий, що нам не довелося пройти через цей безлад. Я був впевнений, що він нас через це пошле». Через три хвилини бортінженер сказав: «Схоже, над Форт-Вортом йде дощ».

О 17:51 диспетчерська служба надала доручення рейсу 191 зв’язатися з диспетчерською службою підходу до аеропорту Далас-Форт-Уерт. О 17:56 регіональний диспетчер підходу передав повідомлення всім літакам, яке було отримано рейсом 191. У повідомленні йшлося: «Увага, всі літаки слухають… трохи північніше аеропорту невеликий дощ, і вони починають виконувати заходи на посадку за системою ILS», що свідчило про погіршення погоди в аеропорту та на підході до активної злітно-посадкової смуги 17L. О 17:59 перший пілот заявив: «Ми збираємося помити наш літак».

Акротеріон / Вікісховище

О 18:00 диспетчер підходу запитав рейс 351 American Airlines (який був на два літаки попереду рейсу 191 у послідовності посадки), чи може він побачити аеропорт. Рейс 351 відповів: «Як тільки ми вийдемо з цієї зливи, ми це зробимо». Потім диспетчер повідомив рейсу 351, що він знаходиться на відстані чотирьох миль і має дозвіл на підхід до злітно-посадкової смуги 17L.

О 18:00 диспетчер підходу попросив рейс 191 зменшити швидкість до 170 вузлів і повернути ліворуч до 270 градусів, після чого рейс 191 підтвердив отримання дозволу. Рейс 191 був спрямований за Learjet 25 для посадки на злітно-посадковій смузі 17L. О 18:02 диспетчер підходу повідомив рейсу 191, що він знаходиться за шість миль від зовнішнього маркера, і заявив: «Дозволено на захід на посадку за ILS один сім ліворуч». Літак підтвердив отримання передачі.

Фаза підходу рейсу 191

О 18:03:03 диспетчер підходу попросив рейс 191 зменшити швидкість до 160 вузлів, на що капітан відповів: «Буду радий». Через кілька секунд диспетчер продовжив на цей запит: «І у нас там змінний вітер через зливу, на північному кінці Далас-Форт-Ворф». Це повідомлення було отримано рейсом 191.

О 18:03 диспетчер підходу наказав рейсу 191 знизити швидкість до 150 вузлів і зв'язатися з диспетчером вежі Далласа для отримання дозволу на посадку. О 18:03:58 капітан, переключившись на радіочастоту вежі, заявив: «Вежа, Дельта сто дев'яносто один важкий, тут, під дощем, почувається добре».

Вежа дозволила рейсу посадку та передала останні дані про швидкість вітру в аеропорту. О 18:04:07 перший пілот викликав на перевірку перед посадкою. Екіпаж підтвердив, що шасі опущене, а закрилки випущені в положення для посадки.

На останньому підльоті до Далласа

Всього за три милі (4,8 км) до рейсу 191, літак Learjet здійснював останній захід на посадку до злітно-посадкової смуги 17L. Під час останнього заходу на посадку Learjet пролетів крізь шторм на північ від аеропорту та зіткнувся з тим, що пізніше було описано як «легка або помірна турбулентність». Літак потрапив у сильну зливу та втратив всю передню видимість, але зміг продовжити захід на посадку та безпечно приземлитися.

Коли пізніше його запитали, чому він не повідомив про погодні умови на вежу, капітан літака Learjet засвідчив, що йому нема про що повідомляти, бо «єдине, з чим ми зіткнулися, це сильна злива».

О 18:04 перший офіцер вигукнув своїм колегам, що «з цієї блискавки вилітає прямо перед нами». Рейс 191 продовжував знижуватися вздовж останнього курсу заходу на посадку.

Ніхто / Wikimedia Commons

О 18:05:05 капітан крикнув «1000 футів». О 18:05:19 капітан попередив першого помічника піхотинца стежити за зазначеною швидкістю, і по літаку почав долинати звук, ідентифікований як сильний дощ. Потім капітан попередив першого помічника піхотинца: «Ти раптом втратиш контроль, ось він». Капітан сказав: «Тягни вгору, тягни дуже вгору».

О 18:05:29 на мовному самописці кабіни пілотів (CVR) пролунав звук двигунів на високій потужності, і капітан сказав: «Ось і все». З цього моменту літак почав зниження, з якого так і не відновився. Кут атаки літака перевищив 30° і почав різко змінюватися протягом наступних кількох секунд. Кут тангажу почав зменшуватися, і в цій точці літак почав знижуватися нижче глісадної лінії.

О 18:05:44 система попередження про наближення до землі (GPWS) літака видала сигнал тривоги «Вууууп – піднімись», і капітан віддав команду «TOGA» – визнану в галузі команду для ввімкнення повної потужності двигуна та переривання спроби посадки. Запис CVR раптово обірвався о 18:05:58.

Удар і подальша пожежа

Свідки на сусідній державній автомагістралі 114 на північ від аеропорту бачили, як рейс 191 вийшов з-під дощу приблизно за милю від кінця злітно-посадкової смуги 17L. Літак сильно приземлився в полі неподалік від злітно-посадкової смуги та ненадовго знову піднявся в повітря, перш ніж зіткнутися з автомобілем на західній смузі державної автомагістралі 114. Водій загинув миттєво.

Після того, як літак врізався в автомобіль та ліхтарний стовп на шосе, інші свідки бачили вогонь з лівого боку літака поблизу кореневої частини крила. Свідки загалом погодилися, що літак вдарився об землю, опустившись низько вліво, і що фюзеляж повернувся проти годинникової стрілки та розламався на кілька секцій після того, як ліве крило та зона кабіни пілотів врізалися в резервуар з водою на території аеропорту.

NTSB

Потужний вибух затьмарив огляд свідкам, перш ніж хвостова частина літака вийшла з вогняної кулі та покотилась назад. Хвостова частина нарешті зупинилася на лівому боці, хвостове оперення було спрямоване на південь, а згодом пориви вітру підняли її у вертикальне положення.

Безпосередні наслідки аварії

Оскільки літак розлетівся на кілька частин, а більша частина уламків загорілася через витік палива, пожежні та аварійно-рятувальні підрозділи аеропорту були в дорозі до місця аварії протягом однієї хвилини після аварії. Через сорок п'ять секунд після першого сповіщення три пожежні машини з пожежної станції аеропорту прибули на місце аварії та почали гасити вогонь.

Додаткові підрозділи пожежних станцій прибули протягом п'яти хвилин, і, незважаючи на сильні пориви вітру та зливу, пожежу було здебільшого під контролем протягом десяти хвилин після оголошення тривоги. 

Національне управління океанічних і атмосферних дослідженьРезультати розслідування

Загалом внаслідок аварії загинули 134 пасажири та члени екіпажу на борту літака, а також водій автомобіля, в який врізався літак. Тим часом 27 людей на борту літака та один рятувальник на місці аварії отримали поранення. Дивом двоє пасажирів літака не постраждали.

Національне бюро безпеки на транспорті (NTSB) провело тривале розслідування, яке зрештою опублікувало свій звіт про результати втрати рейсу 191 через рік після аварії, у серпні 1986 року.

У звіті NTSB дійшло висновку, що ймовірною причиною аварії стало рішення екіпажу розпочати та продовжити захід на посадку в купчасто-дощову хмару, в якій, як вони спостерігали, була видима блискавка. Крім того, загальна відсутність конкретних інструкцій, процедур та навчання, що надавалися б Delta своїм екіпажам щодо уникнення та порятунку від зсуву вітру на низьких висотах, поєднувалася з відсутністю чіткої інформації про небезпеку зсуву вітру в режимі реального часу в день самої аварії.

Цитуючи звіт: «Це призвело до того, що літак на низькій висоті зіткнувся з сильним зсувом вітру, викликаним мікропоривами, від швидко розвиваючоїся грози, розташованої на фінальному курсі заходу на посадку».

Подальші дослідження зсуву вітру та мікропоривів

Після завершення розслідування дослідники з Дослідницького центру NASA в Ленглі модифікували випробувальний стенд Boeing 737-100 для проведення серії випробувань з використанням нещодавно розробленої доплерівської метеорологічної радіолокаційної системи. Бортова система виявлення та оповіщення про зсув вітру, розроблена NASA після рейсу Delta 191, пізніше була встановлена ​​на всіх комерційних авіалайнерах у США після того, як Федеральне управління цивільної авіації (FAA) зобов'язало всі такі літаки мати бортові системи виявлення зсуву вітру.

Щоб уникнути небезпеки мікросплесків та інших екстремальних погодних явищ , пілотів зараз навчають покладатися на метеорологічний радар та візуальні сигнали для виявлення потенційних зон турбулентності та уникати польотів через них. Крім того, пілотів навчають уникати зон з грозами та звертати увагу на візуальні сигнали, такі як купчасто-дощові хмари та блискавки, які можуть свідчити про наявність мікросплесків. 

Національна метеорологічна служба / Wikimedia Commons

Завдяки роботі NASA у 1980-х роках, передові метеорологічні радіолокаційні системи та бортові технології моніторингу погоди тепер допомагають пілотам виявляти потенційні мікропориви. Незважаючи на ці засоби, якщо вони опиняються в ситуації з мікропоривами, пілотів навчають реагувати, збільшуючи потужність двигуна, коригуючи траєкторію польоту та виконуючи інші маневри ухилення, щоб уникнути сильних низхідних потоків. Пілоти повинні пройти належну підготовку щодо мікропоривів, щоб забезпечити їхню здатність реагувати належним чином та безпечно в такій ситуації. 

Якщо під час посадки трапляється мікропоршень, пілотів навчають розуміти, що найбезпечніша процедура — це негайне переривання посадки, виконавши процедуру невдалого повторного заходу або «відходу на друге коло», як це спробував зробити екіпаж рейсу Delta 191, хоча й занадто пізно.