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L’incidente del Boeing 737 Max mette in luce un serio problema dei vecchi 737 NG

 

MOON OF ALABAMA
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La flotta dei Boeing 737 MAX sarà costretta a rimanere a terra più a lungo del previsto. Boeing ha promesso un nuovo pacchetto software per correggere i gravi problemi a carico del Sistema di Aumento delle Caratteristiche di Manovra (MCAS). La nuova versione avrebbe dovuto essere pronta in aprile. Ad un mese di distanza, non è ancora pervenuta alla Federal Aviation Agency, a cui occorrerà almeno un mese per certificarla. La FAA non sarà l’unica a decidere su quando questo tipo di velivolo potrà essere riabilitato ai voli commerciali. Le agenzie degli altri paesi effettueranno revisioni indipendenti e si prenderanno probabilmente tutto il tempo che riterranno opportuno.

L’incidente occorso al 737 MAX ha anche rivelato un problema riguardante le vecchie generazioni del 737, che sta venendo alla luce solo ora. Prove al simulatore di volo (video) hanno mostrato che le procedure di ripristino che Boeing aveva previsto in caso di grave errore dei valori di trim (mistrim) non sono sufficienti a riportare il velivolo sotto controllo. La causa principale di questo inconveniente non è una caratteristica solo del 737 MAX, ma anche del suo predecessore, il Boeing 737 New Generation o NG.

Questo fatto è noto da tempo negli ambienti dei piloti, ma solo ora ha ricevuto una maggiore attenzione da parte del pubblico:

Il ritorno del Boeing 737 Max al servizio di linea commerciale verrebbe ulteriormente ritardato dalla Federal Aviation Administration.

Funzionari del governo degli Stati Uniti hanno dichiarato ad Andy Pasztor del Wall Street Journal che la FAA sta valutando le procedure di emergenza non solo per il Max, ma anche per le vecchie generazioni del 737, incluso il [un tempo] più venduto Boeing 737 NG.

Secondo i funzionari, questa ulteriore indagine valuterà se i piloti abilitati a tutte le varianti del 737 sono addestrati a rispondere alle situazioni di emergenza.

Ecco una spiegazione dettagliata del perché la FAA sta ora esaminando l’addestramento dei piloti per le versioni precedenti al 737.

Il 737 NG (-600/-700/-800/-900) era il derivato di terza generazione del 737 e veniva dopo la serie 737 Original (-100/-200) e Classic (-300/-400/-500).  Il primo NG aveva volato nel 1997. Ne sono stati costruiti circa 7.000 e la maggior parte di loro è ancora in servizio attivo.

Due modifiche tecniche, che si sono rivelate problematiche durante i recenti incidenti, erano occorse durante la riprogettazione della serie New Generation, derivata dal 737 Classic.

Nella serie NG è stato aggiunto un nuovo Flight Management Computer (FMC). Il FMC aiuta i piloti a pianificare e a gestire il volo, include dati sugli aeroporti e sui punti di navigazione e si differenzia dai due computer per controllo del volo in quanto non ha alcuna azione sulle strutture fisiche dell’aereo.

Il FMC della versione NG ha due unità di input/output, ciascuna con uno schermo piccolo ed una tastiera più grande sottostante. Si trovano accanto alle ginocchia del pilota e del copilota, sul piedistallo centrale tra i due posti di pilotaggio, proprio sotto il pannello strumenti verticale (vedi foto sotto). I più ingombranti FMC [nuova versione] non si adattavano al piedistallo centrale originale. Le ruote per la regolazione del trim in entrambi i lati, utilizzate per trimmare manualmente l’aereo lungo il suo asse longitudinale (picchiata-cabrata), risultavano troppo ingombranti. La “soluzione” di Boeing al problema è stata quella di ridurre il diametro delle ruote per l’assetto manuale del trim.

Cockpit del 737 NG, con pannelli FMC e ruote più piccole (nere con striscia bianca)

 

Cockpit del 737 Original-200, con ruote del trim di dimensioni maggiori (nere con striscia bianca)

 

Le ruote per l’assetto trim di diametro ridotto richiedono maggior forza manuale rispetto a quelle più grandi, per trimmare utilizzando lo stesso momento di forza o di coppia.

Un’altra modifica dal 737 Classic al 737 NG è stato un aumento delle dimensioni della superficie di volo orizzontale posteriore, lo stabilizzatore.

Lo stabilizzatore, che si trova nella parte posteriore dell’aereo, può essere ruotato intorno ad un punto di rotazione centrale. Il comportamento tipico di un aereo, la tendenza a picchiare o a cabrare, cambia durante il volo in funzione della velocità. Lo stabilizzatore può essere mosso durante il volo da una vite di alzata (video) che viene azionata da un motore elettrico o, tramite cavi, dalle ruote del trim azionate manualmente dal posto di pilotaggio. Un trim corretto mantiene l’aereo  livellato a tutte le velocità consentite.

Sul retro dello stabilizzatore si trova la parte mobile, chiamata elevatore (freccia blu nella foto in basso). L’elevatore viene spostato dalla cloche (o dalla barra di comando) utilizzata dal pilota per controllare l’aereo. Durante il volo, il pilota, o un sistema di stabilizzazione automatica del trim (STS), trimmerà elettricamente lo stabilizzatore, in modo che non sia richiesta alcuna forza aggiuntiva sulla cloche per mantenere l’aereo in volo livellato.

In caso di mistrim dello stabilizzatore, l’aereo punterà il muso verso l’alto o verso il basso e il pilota dovrà spingere o tirare la cloche per spostare l’elevatore, in modo da contrastare il mistrim dello stabilizzatore. A seconda della posizione dello stabilizzatore e della velocità del velivolo, questo può richiedere una forza molto significativa. In alcuni casi potrebbe risultare impossibile.

Grafica via The Air Current e Peter Lemme

 

Le dimensioni dello stabilizzatore sono passate dai 31,40 metri quadrati del Classic ai 32,78 mq del NG e MAX. Nel frattempo, l’area dell’elevatore, la superficie di controllo primaria che il pilota può utilizzare per controbilanciare uno stabilizzatore mistrimmato, è rimasta alla sua dimensione originale di 6,55 mq.

È quindi più difficile per il pilota di un 737 NG o 737 MAX utilizzare l’elevatore per contrastare uno stabilizzatore mistrimmato, rispetto a quanto lo fosse con la precedente serie 737 Classic.

Nel 1961, uno stabilizzatore mistrimmato su un Boeing 707 aveva provocato la caduta dell’aereo. Tutti quelli a bordo erano morti. La causa principale era stata un malfunzionamento dell’interruttore elettrico che il pilota normalmente utilizza per azionare lo spostamento elettrico dello stabilizzatore. L’interruttore si era bloccato in posizione ON e il motore aveva portato lo stabilizzatore in posizione massima. L’aereo aveva cabrato fino a stallare. I piloti non erano stati in grado di contrastare il malfunzionamento.

Il tipo di incidente in cui un’avaria elettrica porta lo stabilizzatore a fondo corsa è noto come “stabilizzatore fuori controllo” (runaway stabilizer).

Per ottenere l’abilitazione agli aerei Boeing, i piloti devono imparare una procedura speciale per diagnosticare e correggere un problema di runaway stabilizer. La procedura è una cosiddetta ‘voce in memoria’. I piloti devono impararla a memoria. L’azione correttiva consiste nell’interrompere il circuito elettrico che alimenta il motore che aziona la vite di alzata e muove lo stabilizzatore. I piloti devono quindi utilizzare le ruote a manovella per azionare la vite di alzata e riportare lo stabilizzatore in posizione normale.

Vite di alzata dello stabilizzatore del 737

 

[Gli incidenti dovuti al MCAS sul 737 MAX precipitato non erano del classico tipo runaway stabilizer. Ci si aspetta che un runaway stabilizer dovuto ad un malfunzionamento elettrico sposti in continuazione lo stabilizzatore. Il MCAS computerizzato funzionava ad intermittenza. Aveva spostato lo stabilizzatore numerose volte, con pause intermedie, fino a quando il mistrim era diventato evidente. I piloti non avrebbero potuto diagnosticarlo (da subito) come un runaway stabilizer. Solo alla fine, gli effetti dei due problemi si erano rivelati simili].

Una terza modifica, dai vecchi 737 ai tipi più recenti, ha riguardato i manuali e la formazione dei piloti.

Se, a causa di un runaway stabilizer, la parte anteriore dello stabilizzatore si sposta verso l’alto, il muso dell’aereo si sposta verso il basso e la velocità aumenta. Per contrastare questo evento, il pilota tira sulla cloche per alzare la parte posteriore dello stabilizzatore (l’elevatore) e riportare l’aereo in volo livellato. Mentre l’aereo ritorna livellato, aumenta però la pressione aerodinamica sullo stabilizzatore mistrimmato. In una situazione del genere, il tentativo di trimmare manualmente dà luogo ad un contrasto di forze che agiscono sulla vite di alzata che regola lo stabilizzatore nelle sue varie posizioni. Le forze aerodinamiche che premono sullo stabilizzatore possono diventare talmente imponenti che l’azione muscolare sulla ruota del trim non è più in grado di muovere la vite di alzata e quindi lo stabilizzatore.

Fino all’introduzione dei nuovi 737, i manuali per i piloti della Boeing per il 737 includevano una procedura che descriveva come superare questa situazione. Era controintuitiva. Se lo stabilizzatore faceva puntare il muso dell’aereo verso il basso, si consigliava al pilota, per prima cosa, di tirare la cloche per diminuire la velocità. Poi bisognava spingere la cloche in avanti per ridurre la pressione aerodinamica [sulla superficie dello stabilizzatore] che bloccava il movimento della vite di alzata. A questo punto, la ruota del trim manuale poteva essere ruotata di qualche giro, mentre l’aereo continuava a picchiare e a prendere nuovamente velocità. La procedura doveva essere ripetuta più volte: tirare la cloche per diminuire la velocità, spingere la cloche per diminuire la pressione aerodinamica sullo stabilizzatore e sulla vite di alzata, trimmare manualmente, ripetere. La tecnica era conosciuta come ‘manovra dell’otto volante’.

Estratto da un vecchio manuale del 737-200 – via The Air Current

 

Recentemente, alcuni piloti hanno utilizzato un simulatore di volo del NG 737 per testare la procedura. Hanno simulato un caso di runaway stabilizer ad un’altezza di 10.000 piedi e la manovra dell’otto volante per riprendersi dal mistrim. Quando finalmente hanno riportato lo stabilizzatore nella corretta posizione di assetto, si sono ritrovati a 3000 piedi di altezza. La manovra sarebbe quindi di aiuto solo quando l’aereo si trova già ad un’altezza significativa rispetto al suolo.

Entrambi i recenti incidenti dei MAX 737 si sono verificati poco dopo il decollo. La manovra dell’otto volante non sarebbe stata di nessuna efficacia. Ma, se un episodio di runaway stabilizer dovesse verificarsi su un 737 NG al suo normale livello di volo, questa manovra sarebbe probabilmente l’unica possibilità per riprendersi dalla situazione.

Gli incidenti occorsi ai due 737 MAX hanno rivelato una serie di problemi relativi al progetto del sistema MCAS. Da allora sono venuti alla luce diversi altri problemi relativi a questo tipo di aereo. Potrebbero essercene altri con il 737 MAX che nessuno ancora conosce. La sua, abbastanza frettolosa, certificazione da parte della FAA non era chiaramente giustificata.

I problemi sopra descritti sono problemi del 737 NG. Attualmente i 380 o più 737 MAX sono tenuti a terra. Ma circa 7.000 737 NG volano praticamente tutti i giorni. Il loro record attesta che si tratta di  aerei relativamente sicuri. Ma uno stabilizzatore fuori controllo è un’avaria elettrica ben nota, che potrebbe, casualmente, accadere su uno qualsiasi di questi velivoli.

Le modifiche effettuate nel passaggio dal 737 Classic al 737 NG rendono più difficile, se non impossibile, la normalizzazione da parte dei piloti di una situazione del genere:

• Le ruote più piccole per la regolazione manuale del trim del 737 NG rendono più difficile riportare un runaway stabilizer in posizione regolare.
• La superficie più grande dello stabilizzatore rende più difficile contrastare un runaway stabilizer, dal momento che l’elevatore [non è stato anch’esso ingrandito ma] è stato mantenuto alle dimensioni originali.
• Ai piloti 737 NG non viene più insegnata la manovra dell’otto volante, che, attualmente, è l’unico modo per riprendersi da un grave mistrim.

Le sessioni al simulatore dimostrano (video) che un problema di runaway stabilizer su un 737 NG non può più essere risolto utilizzando le procedure descritte dagli attuali manuali della Boeing.

È una pura fortuna che ancora nessun incidente ai 737 NG sia stato causato da un runaway stabilizer. È abbastanza sorprendente che questi problemi siano diventati evidenti solo ora. Il 737 NG è stato certificato dalla FAA nel 1997. Perché la FAA sta esaminando questa problematica solo adesso?

Tutti i piloti NG dovrebbero apprendere la manovra dell’otto volante, preferibilmente durante l’addestramento al simulatore. Ci sono probabilmente circa 50.000 piloti certificati al pilotaggio dei Boeing NG. Sarà uno sforzo enorme e costoso dare a tutti una formazione aggiuntiva.

Ma sarebbe più costoso, per quelli coinvolti, se un 737 NG si schiantasse e uccidesse tutti quelli a bordo a causa di un runaway stabilizer e della mancanza di addestramento dei piloti per superarlo. Un incidente del genere probabilmente costringerebbe a terra l’intera flotta degli NG.

I piloti, le compagnie aeree e il pubblico dovrebbero spingere la FAA a richiedere una formazione aggiuntiva. La FAA deve anche spiegare perché ha scoperto solo ora l’esistenza del problema.

Moon of Alabama

Fonte: moonofalabama.org
Link: https://www.moonofalabama.org/2019/05/boeing-737-max-crash-reveals-a-severe-problem-with-older-boeing-737-ngs.html#more
25.05.2019
Scelto e tradotto da Markus per comedonchisciotte.org

Pubblicato da Markus

Un biologo, appassionato di montagna e di fotografia, che cerca, come può, di combattere contro i mulini a vento.