Em 9 de janeiro de 1997, um voo da Comair estava manobrando para se aproximar de Detroit, Michigan, quando o avião virou abruptamente de cabeça para baixo e caiu 4.000 pés no chão, matando instantaneamente todos os 29 passageiros e tripulantes. Pegos de surpresa, os pilotos não puderam fazer nada para salvar o avião - quando perceberam que algo estava errado, a aeronave já estava irremediavelmente fora de controle.
Quando os investigadores do NTSB chegaram ao local, eles podem não ter percebido que o desastre de Comair os derrubaria em uma toca de coelho organizacional e regulatória de proporções insondáveis. A causa imediata - gelo nas asas - acabou sendo apenas uma pequena parte de uma história muito mais ampla e preocupante, que envolveu pesquisas que passaram despercebidas, uma história de perigos envolvendo o Embraer EMB-120 Brasília, uma série de falhas de comunicação preocupantes e um mito persistente sobre o voo em condições de gelo que colocavam passageiros em todo o mundo em perigo. As descobertas mostraram que esse perigo estava à vista de todos e parecia que quase todos estavam cientes disso, exceto as pessoas que mais precisavam saber. De fato, o voo 3272 da Comair foi um acidente causado não pelas ações de um piloto ou mesmo de uma empresa,
| N265CA, a aeronave envolvida no acidente (Foto: David Oates) |
Se alguém tivesse que adivinhar a maior companhia aérea da qual você nunca ouviu falar, a agora extinta Comair pode estar no topo da lista. Fundada em 1977, em seu auge, a Comair era a maior companhia aérea regional do mundo, com mais de 170 aviões operando voos de curta distância em todo o meio-oeste e sul dos EUA em nome da Delta Airlines. A Delta era uma das principais partes interessadas, e os voos da Comair normalmente voavam sob a marca Delta Connection; portanto, se você voou com a Delta Connection nas regiões mencionadas nas décadas de 1990 ou 2000, provavelmente estava voando com a Comair, quer percebesse ou não.
Antes de a Comair mudar para uma frota totalmente a jato nos anos 2000, a companhia aérea operava um grande número de turboélices duplos Embraer EMB-120 Brasília de fabricação brasileira, que voavam rotas curtas com até 30 passageiros. O centro dessas operações era Cincinnati, Ohio, e foi lá, em um dia de inverno absolutamente comum em janeiro de 1997, que retomamos a história do voo 3272 — uma história que, de fato, já estava em seu capítulo final.
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| A rota do voo 3272 da Comair |
O voo 3272 era um serviço regular de Cincinnati para Detroit, no vizinho Michigan, operado pelo Embraer EMB-120RT Brasília, prefixo N265CA. No dia 9 de janeiro, este voo estava quase lotado, com 26 passageiros e três tripulantes a bordo. No comando estavam o capitão Dann Carlsen, de 42 anos, e o primeiro oficial Kenneth Reece, de 29 anos, que totalizaram 2.500 horas no EMB-120. Ambos foram lembrados por seus colegas como pilotos experientes e conscienciosos que levavam seus trabalhos a sério; ambos passaram no treinamento com distinção.
Antes mesmo do voo 3272 decolar, os pilotos sabiam que enfrentariam mau tempo até Detroit. Na verdade, seu pacote de informações meteorológicas pré-voo, gerado automaticamente pela companhia aérea, incluía vários avisos sobre gelo leve a moderado e turbulência nas nuvens ao longo de sua rota, inclusive na área de Detroit.
O gelo em particular é algo ao qual os pilotos de qualquer avião pequeno devem prestar atenção. Ao voar em nuvens com alto teor de umidade em temperaturas próximas de zero, o gelo tende a se acumular no exterior de metal frio de uma aeronave, especialmente nos bordos de ataque das asas e da cauda, onde pode interferir no fluxo de ar suave que mantém o avião no ar. Isso pode ser particularmente perigoso para aeronaves pequenas como o EMB-120, porque suas asas menores são mais facilmente afetadas por quantidades de gelo que não incomodariam um avião com superfícies de sustentação maiores.
Por esse motivo, o EMB-120, como todas as aeronaves da categoria transporte, foi equipado com sistemas antigelo e degelo capazes de garantir que todas as áreas críticas, incluindo as hélices, sensores importantes e os bordos de ataque das asas e da cauda, poderia ser mantido sem gelo em todas as condições, exceto nas mais severas.
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| Gelo no bordo de ataque de uma asa de avião |
Cientes de que provavelmente encontrariam condições de formação de gelo ao se aproximarem de Detroit, os pilotos se alinharam na pista e decolaram às 15h09, subindo por entre as densas nuvens que cobriam a região. Com o primeiro oficial Reece nos controles, eles subiram à altitude de cruzeiro de 21.000 pés, confortavelmente acima das tempestades e turbulências.
A breve fase de cruzeiro transcorreu sem incidentes e, às 15h39, o voo 3272 foi liberado para iniciar sua descida para Detroit. Quatro minutos depois, o capitão Carlsen contatou o controle de aproximação de Detroit para relatar que eles estavam a 11.000 pés, e o controlador começou a direcionar o voo em direção a uma aproximação por instrumentos para a pista 3R no Detroit Metropolitan Wayne County Airport.
Na instalação de controle de aproximação, os controladores estavam lidando com o acúmulo de tráfego devido às más condições climáticas na área. Com inúmeras aeronaves em aproximação, os controladores trabalharam para encaixar cada uma delas na sequência da forma mais segura possível, tentando manter uma distância adequada entre elas.
O voo 3272, sendo um turboélice relativamente lento, não tinha a maior prioridade - teria que ceder a jatos mais rápidos e menos manobráveis. E assim, às 15h45, ao fazer contato com um Airbus A320 da America West que se dirigia para a mesma pista, o controlador ordenou que o voo 3272 reduzisse sua velocidade para 190 nós para que o A320 tivesse tempo de deslizar para a sequência à sua frente. O capitão Carlsen reconheceu, e o controlador seguiu com uma autorização para descer para 7.000 pés.
Às 15h47, descendo em direção a 7.000, o primeiro oficial Reece anunciou: “Vamos executar a verificação de descida”.
O capitão Carlsen pegou a lista de verificação e leu o primeiro item. “Proteção contra gelo?”
“Para-brisa, adereços, padrão sete,” Reece respondeu.
"Ignição?" Carlsen perguntou.
“Auto,” disse Reece.
Sua decisão de ativar os sistemas anticongelamento “padrão sete”, que protegiam o para-brisa, os suportes e os cinco sensores principais, mostrou que ele estava ciente de que estavam voando em condições de congelamento. O mesmo aconteceu com a decisão de ligar a ignição automática do motor, o que era consistente com a orientação da Comair para voar na presença de gelo.
Enquanto o avião continuava a descer no piloto automático, os pilotos terminaram a verificação de descida e as nuvens se fecharam ao redor deles. Minúsculas gotas de precipitação quase congelante cercaram o avião, aderindo lentamente às asas e à cauda, mas a camada de gelo era tão fina que os pilotos dificilmente poderiam ter notado.
Às 15h49, reconhecendo que o voo 3272 ainda viria muito atrás do A320, o controlador chamou os pilotos e disse-lhes para reduzirem a velocidade novamente, desta vez para 170 nós. O capitão Carlsen reconheceu e o primeiro oficial Reece reduziu o acelerador até que o avião atingisse a nova velocidade. Carlsen então fez um relatório de rotina para as operações da empresa, enquanto o primeiro oficial Reece monitorava o andamento do voo e o desempenho do piloto automático. Tanto quanto ele poderia dizer, tudo estava normal.
Às 15h52, um novo controlador contatou o voo 3272 e os liberou para descer a 4.000 pés. Um minuto depois, ainda preocupado com a separação, o controlador disse: “Comair trinta e dois setenta e dois, vire à direita proa um oito zero, reduza a velocidade para um cinco zero”.
“Proa um oito zero, velocidade um cinco zero, Comair trinta e dois setenta e dois”, reconheceu o capitão Carlsen.
O controlador não pareceu ouvi-lo. “Comair trinta e dois setenta e dois, reduza a velocidade para um cinco zero,” ele repetiu.
O capitão Carlsen reconheceu novamente e o primeiro oficial Reece disse: "Esse cara tem..."
“Eles sempre precisam nos dizer duas vezes”, disse Carlsen.
“Ele tem um distúrbio de memória de curto prazo, eu acho,” Reece brincou.
“É isso mesmo?”
“Sim, ele tem Alzheimer, é isso que é,” disse Reece. Sem qualquer hesitação, ele reduziu a potência novamente, deixando a velocidade cair de 170 nós para 150 nós.
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| Um mapa da rota de voo com alguns eventos importantes anotados. As referências a “contagens de arrasto” vêm da simulação do NTSB da degradação do desempenho do avião ao longo do tempo (NTSB) |
Fora do avião, o gelo continuou a se acumular nas asas, formando uma camada fina, quase imperceptível. Ligeiramente a princípio, mas aumentando em saliência, essa camada de gelo começou a interferir no fluxo de ar sobre as asas, alterando suas características aerodinâmicas fundamentais.
Para entender a importância desse efeito, é útil revisar alguns princípios básicos da aerodinâmica. Em voo normal, a quantidade de sustentação produzida por uma asa é uma função de vários fatores, incluindo, mais importante, a velocidade no ar e o ângulo da asa na corrente de ar, ou ângulo de ataque (AOA).
À medida que o ângulo de ataque aumenta, a sustentação também aumenta, mas como a asa está mais voltada para o ar que se aproxima, o arrasto também aumenta, o que faz com que a velocidade no ar diminua. Assim, existe uma relação inversa entre a velocidade no ar e o ângulo de ataque: à medida que um aumenta, o outro diminui, mantendo uma quantidade constante de sustentação.
No entanto, essa relação só permanece verdadeira até que o ângulo de ataque atinja o ponto crítico, onde o ar não pode mais fluir suavemente sobre o topo da asa, resultando em uma redução dramática na capacidade de elevação da asa.
Normalmente, um avião em uma determinada configuração e em uma certa altitude sempre estolará no mesmo ângulo de ataque previsível, independentemente de sua velocidade, atitude de inclinação ou quaisquer outros parâmetros. Essa previsibilidade permite a incorporação de sistemas de alerta de estol, que são ativados quando o ângulo de ataque atinge um determinado valor pré-programado bem abaixo do AOA crítico.
O lado insidioso do gelo nas asas é que ele perturba esse equilíbrio previsível. Ao interferir com o fluxo de ar no topo da asa, uma camada de gelo áspero fará com que a asa estole em um ângulo de ataque menor que o normal. Isso reduz a margem entre o limite de ativação predeterminado do aviso de estol e o estol real, em alguns casos tanto que o avião realmente estola antes que o aviso de estol seja ativado.
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| Como o gelo nas asas afeta o AOA máximo de sustentação e estol de uma asa |
Às 15h53 e 59 segundos, quando o voo 3272 se aproximava de 4.000 pés, o controlador instruiu os pilotos a virar à esquerda para um rumo de 090 graus, ou leste. O capitão Carlsen reconheceu e o primeiro oficial Reece inseriu o novo rumo no painel de controle do piloto automático. O piloto automático começou a virar à esquerda às 15:54 e 5 segundos; três segundos depois, com a velocidade ainda caindo para 150 nós, o avião atingiu 4.000 pés e nivelou automaticamente.
Para manter 4.000 pés nessa velocidade reduzida, o piloto automático precisava manter a quantidade de sustentação constante aumentando o ângulo de ataque, aproveitando a relação inversa descrita acima. Em voo normal, isso não seria um problema, mas o que nem os pilotos nem o piloto automático perceberam foi que o acúmulo de gelo nas asas tornava isso impossível: na verdade, para manter a sustentação a uma velocidade de 150 nós, o ângulo de ataque necessário foi maior do que o AOA crítico reduzido causado pelo gelo. A menos que os pilotos aumentassem imediatamente a velocidade ou reduzissem o AOA, o avião iria estolar.
Cinco segundos após o início da curva à esquerda, o ângulo de inclinação atingiu 23 graus, o que o piloto automático considerou suficiente para completar a curva para o rumo 090. Em resposta, o piloto automático começou a mover os controles de volta para a direita - mas o avião não respondeu.
De fato, a uma velocidade de 156 nós e caindo, o ângulo de ataque já se aproximava do ponto crítico e a asa esquerda começava a estolar. Durante um estol em uma curva, a asa interna normalmente perde sustentação primeiro; como resultado, a asa esquerda começou a cair e a margem esquerda continuou a se inclinar, apesar das tentativas do piloto automático de voltar para a direita. Na verdade, virar à direita pode ter piorado ainda mais a perda de sustentação, porque os ailerons controlam o ângulo de inclinação aumentando o ângulo de ataque na asa “para cima”, que neste caso era a já comprometida asa esquerda.
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| Uma versão mais visualmente inclinada do gráfico anterior (Imagem: NASA) |
Ainda sem saber que o piloto automático estava perdendo o controle do avião, o primeiro oficial Reece observou que a velocidade deles estava se aproximando de 150 nós e aumentou a potência do motor para evitar que diminuísse ainda mais. No entanto, devido ao excesso de arrasto do gelo e ao alto ângulo de ataque, sua entrada foi insuficiente e a velocidade continuou diminuindo. Uma fração de segundo depois, caiu abaixo de 150 nós e uma luz de advertência acendeu para informar aos pilotos que eles estavam ultrapassando sua meta de velocidade. “Parece seu indicador de baixa velocidade”, disse o capitão Carlsen.
“Obrigado”, disse Reece, aumentando ainda mais a potência do motor. Por razões desconhecidas, o motor direito atingiu uma potência 30% maior do que o motor esquerdo, exacerbando ainda mais o desejo do avião de puxar para a esquerda - seja porque Reece foi desleixado com as alavancas do acelerador ou porque o motor esquerdo ingeriu gelo. De qualquer maneira, o impulso assimétrico piorou significativamente a situação. A taxa de rolagem para a esquerda aumentou rapidamente, até que o avião inclinou além do limite de autoridade do piloto automático, atingindo 45 graus em quatro segundos.
Naquele exato momento, o alerta de estol ganhou vida, sacudindo as colunas de controle dos pilotos para alertá-los de uma perda iminente de sustentação, embora a essa altura a asa esquerda já tivesse estolado. De acordo com a lógica de design do sistema, a ativação do aviso de estol do stick shaker, por sua vez, fez com que o piloto automático se desconectasse com três toques rápidos.
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| Uma animação NTSB em tempo real da curva à esquerda e virada (Imagem: NTSB) |
Assim que desligou, o piloto automático interrompeu suas tentativas de virar para a direita e os controles voltaram para a esquerda. O efeito dessa entrada foi catastrófico, pois o avião rolou de 45 graus para 146 graus à esquerda em menos de dois segundos. Antes que os pilotos pudessem descobrir o que estava acontecendo, o avião estava de cabeça para baixo e caindo do céu.
"Ah Merda!", o Capitão Carlsen exclamou, alcançando sua coluna de controle para ajudar o primeiro oficial Reece. Mas o avião já estava descontrolado, em mergulho invertido, inclinando-se para 50 graus de nariz para baixo.
“Bank angle”, disse um sistema de alerta automatizado. “Bank angle!”
O avião rolou freneticamente de um lado para o outro enquanto mergulhava em direção ao solo, os pilotos gritando freneticamente enquanto lutavam pelo controle, os alarmes soando na cabine. Mas havia muito pouco tempo para eles se recuperarem em uma altitude tão baixa. O gravador de voz da cabine capturou uma última exclamação de terror e, então, apenas 16 segundos depois que o piloto automático foi desconectado, o voo 3272 mergulhou de nariz em um campo coberto de neve a uma velocidade enorme. O avião se desintegrou completamente, abrindo uma cratera na terra e jogando detritos para o alto, deixando para trás apenas uma mancha preta em um mar branco.
Embora os socorristas tenham corrido para o local do acidente, localizado na zona rural do condado de Monroe, cerca de 30 quilômetros a sudoeste do aeroporto, eles encontraram apenas um buraco fumegante no solo cercado por destroços mutilados. Não havia possibilidade de sobrevivência; todos os 29 passageiros e tripulantes morreram instantaneamente com o impacto.
Quando a notícia do desastre se espalhou, o National Transportation Safety Board lançou uma equipe de investigadores que chegou a Michigan tarde da noite. Começando a trabalhar na manhã seguinte, eles recuperaram os gravadores de voo, entrevistaram testemunhas e revisaram a documentação relevante.
Não demorou muito, no entanto, para que eles começassem a suspeitar que o súbito desaparecimento do voo 3272 tinha algo a ver com gelo. Afinal, a previsão indicava condições de gelo no local do acidente e, além disso, outros pilotos encontraram acúmulo de gelo na mesma área. Na verdade, os pilotos do voo 272 da Northwest Airlines, um DC-9 voando dois minutos atrás do turboélice malfadado, encontraram gelo moderado a severo que se acumulou a uma taxa de cerca de 1/2 polegada (1,27 cm) por minuto, forçando para solicitar uma mudança de rota.
| O local do acidente do voo 3272, visto de cima (Foto: AP) |
Os dados da caixa preta confirmaram que o voo 3272 sofreu uma degradação de desempenho que só poderia ser resultado do gelo nas asas. Todos os parâmetros estavam normais até os últimos cinco minutos do voo, após o avião iniciar a descida de 7.000 pés.
A partir de então, sua velocidade diminuiu mais rapidamente do que o esperado, e o piloto automático teve que fazer entradas de controle maiores para atingir a trajetória de voo desejada. Então, quando nivelaram a 4.000 pés, a aeronave começou a estolar a uma velocidade de 155 nós.
Nessa configuração e altitude, o ângulo de ataque de estol seria normalmente alcançado em 114 nós; portanto, o AOA de estol deve ter sido reduzido pela presença de gelo, permitindo que um estol ocorra a uma velocidade superior à normal.
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| Bombeiros trabalham no local do acidente. (Arquivos do Bureau de Acidentes Aeronáuticos) |
Os testes do simulador mostraram que os pilotos tiveram poucas oportunidades de recuperação. Se estivessem voando manualmente, teriam notado a degradação do desempenho, mas, no caso, o piloto automático mascarou o fato de que o avião não estava voando normalmente. O primeiro indício de que algo estava errado foi quando o piloto automático tentou virar para a direita, mas o avião continuou virando para a esquerda.
Em segundos, o ângulo de inclinação aumentou além de 30 graus, o máximo que poderia ser comandado pelo piloto automático; o fato de isso ter ocorrido significava que algo estava errado por definição, mas não havia alarme para alertar a tripulação.
Os pilotos finalmente notaram sinais de problemas quando sua velocidade no ar não estabilizou em 150 nós, apesar da tentativa do primeiro oficial Reece de aumentar a potência, mas antes que pudessem compreender totalmente a situação, o piloto automático desligou automaticamente, os controles viraram para a esquerda e o avião rolou de cabeça para baixo em apenas 1,8 segundos.
Essa rolagem crescente para a esquerda ocorreu porque a asa interna começou a estolar. Como esta asa não estava voando, as tentativas do piloto automático de virar à direita usando os controles foram ineficazes; a única maneira de nivelar era restaurar o fluxo de ar normal sobre a asa diminuindo o ângulo de ataque. No entanto, como o aviso de estol só disparou depois que o estol começou, os pilotos não foram informados do problema até que fosse tarde demais.
E, finalmente, a infeliz coincidência do empuxo assimétrico do motor acabou com eles: de fato, os testes mostraram que, sem o desequilíbrio do empuxo, a taxa de rolagem para a esquerda teria sido suficientemente reduzida para que os pilotos ganhassem o controle antes que o avião rolasse invertido.
Na ocorrência, eles reagiram rapidamente, assumindo o controle manual menos de dois segundos após o desligamento do piloto automático, mas a taxa de rolagem foi tão rápida que seriam necessários reflexos sobre-humanos para manter o avião com o lado certo para cima. Nesse ponto, eles estavam quase condenados - considerando a velocidade do mergulho resultante e a degradação dos controles devido ao gelo, simplesmente não havia tempo suficiente para se recuperar antes de atingir o solo.
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| Uma visão mais próxima dos destroços da aeronave (Arquivos do Bureau de Acidentes Aeronáuticos) |
Em entrevistas com investigadores, muitos outros pilotos da Comair expressaram dúvidas de que era seguro desacelerar para 150 nós em condições conhecidas de formação de gelo, e alguns disseram que teriam pedido ao controlador para atribuir-lhes uma velocidade mais alta - mas nenhum poderia fornecer uma resposta consistente como qual era realmente a velocidade mínima em condições de formação de gelo.
Alguns disseram que era 160 nós, outros disseram que era 170, outros ainda disseram que não havia um mínimo firme e que dependia do julgamento do piloto. Este último grupo acabou sendo correto, pois um exame minucioso do manual da Comair mostrou apenas um mínimo de 170 nós especificamente durante a espera em condições de gelo. O Flight Standards Manual (FSM) de fato não continha nenhuma velocidade mínima aplicável à fase de “manobra para aproximação” em que o voo 3272 estava quando caiu.
Devido a essa falta de informações específicas, cabia aos pilotos decidir se uma ordem de desaceleração para 150 nós era adequada ou não para as condições. Os pilotos do voo 3272 estavam claramente cientes de que estavam em condições em que a formação de gelo era possível, uma vez que ativaram os sistemas antigelo “padrão sete”, mas o restante de suas conversas sugeria que eles desconheciam qualquer acúmulo de gelo em seu avião, e na verdade eles provavelmente pensaram que tudo estava normal até pouco antes do fim.
O NTSB concluiu que a decisão dos pilotos de aceitar uma velocidade de 150 nós contribuiu para o acidente, porque teria sido mais prudente voar mais rápido nessas circunstâncias. No entanto, seu relatório também emitiu uma refutação contundente para aqueles que procuraram culpar inteiramente os pilotos: “Durante a investigação deste acidente”, escreveram eles,“foram feitos argumentos de que os pilotos causaram o acidente porque aceitaram uma velocidade no ar 10 nós mais lenta do que o FSM da Comair recomendado para manter em condições de gelo. No entanto, o Conselho de Segurança observa que um EMB-120 operado a 150 nós sem qualquer acúmulo de gelo, teria uma margem de 36 nós entre sua velocidade operacional e a velocidade de estol. Essa margem provavelmente pareceria uma margem de segurança adequada para um piloto que não reconhecesse que o avião estava acumulando gelo”.
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| (Foto: Arquivos do Bureau de Acidentes Aeronáuticos) |
Toda essa análise mostrou que ocorreu uma degradação insidiosa do desempenho que colocou os pilotos em uma situação irrecuperável com pouco ou nenhum aviso. Isso levantou duas questões importantes: quanto gelo havia realmente no avião e as condições eram melhores ou piores do que as que o EMB-120 foi certificado para suportar?
Para responder à primeira pergunta, o NTSB recorreu ao Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica, ou NCAR, para analisar os dados meteorológicos e estimar a intensidade da formação de gelo encontrada pelo voo 3272. Os cientistas da NCAR descobriram que a formação de gelo leve era provável abaixo 7.000 pés, enquanto o gelo moderado era provável em uma faixa estreita entre 3.900 e 4.100 pés.
Acima de 4.100 pés, o diâmetro das gotículas congeladas na nuvem teria sido muito pequeno, na vizinhança de 10 a 30 mícrons (um mícron sendo um milionésimo de metro). Gotículas desse tamanho não foram consideradas pela FAA como perigosas para aeronaves. Na zona de 4.000 pés, o tamanho das gotas poderia ter variado entre 40 e 400 mícrons, chegando à zona potencialmente perigosa, mas o avião ficou nessa faixa de altitude por apenas 25 segundos antes de perder o controle.
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| Vista de helicóptero do local do acidente (Imagem: WCBO9 News) |
Essa descoberta foi especialmente importante porque gotículas com menos de 40 mícrons de diâmetro caíram dentro da faixa que o EMB-120 foi certificado para suportar sem problemas de controle.
De acordo com os Regulamentos Federais de Aviação, Parte 25, Apêndice C, para ser certificado para voar em condições de formação de gelo, o fabricante de um avião era obrigado a provar que nenhum comportamento de controle adverso ocorreria se o avião fosse continuamente exposto a gotículas de congelamento de até 50 mícrons em diâmetro por até 45 minutos.
Os fabricantes geralmente demonstraram conformidade cobrindo as asas de um avião com “formas artificiais de gelo” projetadas para imitar o acúmulo de gelo no pior caso nas condições mencionadas acima. Enquanto trabalhava para obter o EMB-120 Brasília certificado pelo Centro Técnico Aeroespecial do Brasil, ou CTA, e pela Federal Aviation Administration (FAA) dos Estados Unidos, a Embraer havia voado um EMB-120 equipado com formas irregulares de gelo de até 7,6 centímetros de comprimento sobre uma grande parte da asa, bem como formas de gelo até 1. 9 centímetros em áreas protegidas por equipamentos de degelo e não encontrou problemas de controlabilidade.
A Transport Canada realizou testes adicionais ao certificar o EMB-120 para operar naquele país e, da mesma forma, não encontrou problemas. De fato, os testes mostraram que mesmo com essas grandes formas de gelo presas às asas, o avião atingiria o estol AOA a uma velocidade de cerca de 136 nós, bem abaixo da velocidade do voo 3272 quando saiu de controle.
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| Imagens de helicóptero da cena continuaram (Imagem: WCBO9 News) |
A essa altura, você deve estar se perguntando: se o EMB-120 era totalmente controlável quando exposto ao gelo por 45 minutos, por que o voo 3272 perdeu o controle depois de apenas cinco? Foi aqui que os investigadores notaram uma diferença potencialmente importante entre os testes de certificação e o voo real: a saber, que os pilotos do voo 3272 não ativaram todos os seus equipamentos de degelo.
Os sistemas de degelo mais importantes do EMB-120 são as botas de degelo do bordo de ataque da asa. Quando ligadas, essas botas de borracha embutidas nas bordas das asas inflam e desinflam ciclicamente, quebrando as camadas de gelo que se desenvolvem durante o voo.
Uma vez que o gelo na ponta produz os efeitos aerodinâmicos mais adversos, as botas de degelo são muito eficazes para mitigar as consequências do congelamento em voo, desde que a taxa de acúmulo de gelo caia dentro dos limites do FAR Parte 25 Apêndice C. Além disso, os testes de certificação para voo em condições de gelo assumiram que os pilotos ativariam todos os sistemas de degelo, incluindo as botas de degelo de ponta.
No entanto, no voo 3272, a análise de desempenho sugeriu que não houve remoção cíclica de acúmulos de gelo durante a descida do avião de 7.000 pés. Além disso, nenhum dos pilotos mencionou ativar as botas de degelo - apenas os sistemas anti-gelo para as hélices, para-brisa e sensores. Se as botas de degelo não foram ativadas, isso poderia explicar por que o comportamento do voo 3272 diferiu dos testes de certificação? A resposta se revelaria muito mais complicada do que pode parecer à primeira vista.
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| O avião perdeu por pouco um acampamento da igreja ao cair; a cruz da igreja pairava sobre o local do acidente (Foto: Daily Telegram) |
Enquanto tudo isso acontecia, cientistas da NASA realizavam testes em uma asa representativa em uma câmara especial projetada para replicar as condições de congelamento em voo. O que eles descobriram foi que, mesmo com as botas de degelo inativas, o voo 3272 teria acumulado apenas uma fina camada de gelo de não mais que 0,625 cm de espessura. Isso foi muito menos severo do que as formas de gelo de 7,6 cm usadas nos testes de certificação.
No entanto, a essa altura os cientistas fizeram uma importante descoberta: embora essa camada de gelo fosse fina, ela era muito áspera, com consistência de lixa, o que resultava em severa degradação aerodinâmica.
Na verdade, os efeitos de uma camada de gelo do tipo lixa acumulada após apenas cinco minutos em condições normais de formação de gelo foram tão grandes ou até maiores do que os efeitos das enormes formas de gelo artificial usadas nos testes. Apenas vestígios desse gelo foram necessários para aumentar a velocidade de estol em 30% e o arrasto em 40%, e o acúmulo posterior fez pouca ou nenhuma diferença.
Não por coincidência, um aumento de 30% em uma velocidade de estol de 114 nós produziu uma nova velocidade de estol muito próxima daquela em que o voo 3272 realmente estolou. No entanto, de acordo com a NASA, ativar as botas de degelo antes de entrar nessas condições reduziria significativamente o perigo.
Esses testes mostraram que, apesar de cair teoricamente dentro dos limites do Apêndice C da Parte 25 do FAR em termos de tamanho de gotícula e duração da exposição, as condições de congelamento encontradas pelo voo 3272 resultaram em um padrão específico de acúmulo que, a menos que as botas de degelo fossem ativadas, induzir pior degradação aerodinâmica do que qualquer coisa encontrada no teste.
Além disso, essas descobertas não foram uma surpresa, porque o fato de que vestígios de gelo do tipo lixa poderiam ter efeitos catastróficos na sustentação já era conhecido desde a década de 1930. E ainda, apesar desse conhecimento, as provisões do Apêndice C da Parte 25 do FAR não exigiam que os fabricantes testassem o comportamento de seus aviões com vestígios de gelo do tipo lixa nas asas.
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| Procedimentos da Comair para voar em condições de gelo no momento do acidente (NTSB) |
A próxima grande descoberta surgiria da análise do NTSB dos procedimentos da Comair para voar em condições de gelo. Além da questão da velocidade, discutida anteriormente, havia também a questão de saber se os pilotos deveriam ter ativado as botas de degelo. Afinal, parece senso comum que todo o equipamento de degelo deve ser ligado ao voar em condições de gelo - certo?
Como se viu, no entanto, esse não foi o caso. Na verdade, o FSM da Comair instruiu especificamente os pilotos a esperar até que pelo menos 1,27 cm (½ polegada) de gelo se acumulasse nas asas antes de ligar as botas de degelo de ponta. A razão para esta regra foi explicada naquela mesma página, com um cabeçalho em letras maiúsculas: “CUIDADO: A ativação prematura das botas de descongelamento de superfície pode resultar em gelo formando a forma de uma bota de descongelamento inflada, fazendo novas tentativas descongelar em voo é impossível.”
Este foi um fenômeno conhecido como “ponte de gelo”. A ideia era que, se as botas de degelo fossem ativadas muito cedo, quando a camada de gelo é muito fina e maleável, a inflação da bota poderia simplesmente empurrar a camada para fora em vez de quebrá-la, causando a formação de uma casca de gelo no forma da bota totalmente inflada. Isso poderia representar um sério risco de segurança de voo, porque mais acúmulo de gelo ocorreria no topo dessa casca e os sistemas de degelo seriam incapazes de removê-lo.
Portanto, os pilotos de muitas companhias aéreas, não apenas da Comair, foram ensinados a esperar até observar acúmulos de gelo entre 0,625 cm e 3,75 cm de espessura, com o valor exato variando de uma empresa para outra. Isso significava que, mesmo que os pilotos do voo 3272 soubessem que tinham gelo nas asas,
E aí residia um surpreendente paradoxo: os aviões estavam sendo certificados para voar em condições de gelo correspondentes ao envelope FAR Parte 25 Apêndice C, e os testes de certificação presumiam que as botas de degelo estavam ativas; no entanto, as espessuras de gelo dentro desse envelope podem ser perigosas se as botas de degelo não forem ativadas, e os pilotos de todo o mundo foram instruídos a não ativar as botas até que essas espessuras fossem excedidas. Isso era simplesmente uma receita para o desastre - e, como o NTSB logo descobriria, muitas pessoas já sabiam disso.
| Os restos do voo 4184 da American Eagle, que caiu devido ao gelo em 31 de outubro de 1994 (Foto: Indianapolis Star) |
Na noite de Halloween de 1994, um turboélice duplo ATR-72 de fabricação francesa operando o voo 4184 da American Eagle caiu abruptamente do céu e caiu enquanto sobrevoava Roselawn, Indiana. Todos os 68 passageiros e tripulantes a bordo morreram. Uma investigação histórica do NTSB descobriu que o ATR-72 sofria de graves problemas de controlabilidade não identificados anteriormente ao voar em certos tipos de condições de gelo. Essa descoberta levou a FAA a exigir novos exames de uma ampla gama de tipos de aeronaves turboélice, incluindo o Embraer EMB-120 Brasília.
Em uma série de reuniões envolvendo a FAA, a Embraer e os operadores do EMB-120 ao longo de 1995, uma tendência preocupante de eventos de perturbação em voo relacionados à formação de gelo envolvendo o EMB-120 começou a receber atenção significativa. Em seis casos identificados que ocorreram entre 1989 e 1995, aeronaves EMB-120 estolaram, rolaram bruscamente para a esquerda e perderam altitude significativa devido a acumulações de gelo que eram muito pequenas para os pilotos perceberem ou foram julgadas pelos pilotos como ser insuficiente para justificar o uso das botas de degelo.
Em todos esses casos, os pilotos conseguiram se recuperar, embora alguns dos voos tenham mergulhado até 3.000 pés antes que as tripulações recuperassem o controle. Preocupado com o padrão de incidentes, um engenheiro da FAA que estava examinando os casos escreveu um rascunho de relatório em janeiro de 1996 que concluía que o EMB-120 poderia se tornar perigosamente instável em rolagem quando sujeito a acumulações de gelo que pareciam insignificantes para as tripulações de voo; que uma velocidade mínima de 160 nós em condições de gelo era inadequada; que o aviso de estol pode ser ativado tarde demais; e que o piloto automático pode não desconectar a tempo de os pilotos evitarem um grande transtorno.
Por alguma razão, no entanto, este relatório bombástico nunca foi oficialmente endossado pela FAA e nunca foi amplamente divulgado fora da agência. Em vez disso, após as reuniões sobre os eventos de perturbação do EMB-120, a Comair disse a seus pilotos que as causas comuns dos incidentes foram uma “falta de controle de velocidade” e uma “falha em reconhecer o acúmulo de gelo e utilizar o equipamento de degelo instalado”. A Comair parecia não saber que o acúmulo de gelo nesses incidentes provavelmente estava abaixo do limite de sua própria empresa para ativar as botas de degelo.
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| Um dos motores do voo 3272, coberto de neve (NTSB) |
No entanto, embora a Comair não tenha levado as descobertas a sério, a Embraer definitivamente o fez. Reconhecendo que mesmo pequenas quantidades de gelo podem ser potencialmente perigosas, a empresa elaborou uma alteração no Manual de Voo da Aeronave (AFM) do EMB-120, que instruiu os pilotos a não voar abaixo de 160 nós em condições de gelo e a ativar as botas de degelo “no primeiro sinal de formação de gelo”, em vez de esperar que o gelo se acumule em algum valor arbitrário. Essa alteração, conhecida como revisão 43, foi adotada oficialmente pela Embraer e enviada à FAA para aprovação no início de 1996.
Quando a revisão 43 chegou à caixa de correio da FAA, gerou enorme controvérsia. Muitos especialistas da agência ficaram chocados: afinal, esse procedimento não encorajaria os pilotos a acionarem as botas de degelo muito cedo, resultando em perigosas pontes de gelo? Um número igual assumiu a posição oposta: a ponte de gelo, eles alegaram, não era um problema real - era um mito sem base científica.
Para encerrar o debate, os oficiais da FAA solicitaram informações da Embraer e da BF Goodrich, fabricante das botas de degelo do EMB-120 e de muitas outras aeronaves. A BF Goodrich informou à FAA que havia conduzido testes sobre esse assunto anos atrás e descobriu que as modernas botas de degelo não apresentavam nenhum perigo de formação de pontes de gelo.
De fato, um estudo patrocinado pela Autoridade de Aviação Civil do Reino Unido em 1995 descobriu que a formação de pontes de gelo era apenas um problema em aeronaves antigas com motores a pistão, que usavam bombas acionadas pelo motor para inflar suas botas de degelo. Essas botas de degelo careciam de energia e inflavam mais lentamente do que as botas de degelo em aeronaves com motores turboélice, que eram movidos por ar de sangria comprimido extraído diretamente da turbina.
Nestas últimas aeronaves, que em 1997 compunham a esmagadora maioria das aeronaves em serviço, a ponte de gelo simplesmente não poderia ocorrer. Na experiência de BF Goodrich, o único efeito colateral adverso de ativar as botas de degelo mais cedo era que elas passariam por mais ciclos, reduzindo sua vida útil. Em termos de segurança, isso dificilmente era uma preocupação.
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| Como funciona a ponte de gelo |
Com base nessas conclusões, a FAA aprovou a revisão 43 e a Embraer a distribuiu a todos os operadores do EMB-120 em abril de 1996. No entanto, a Comair e quatro das outras seis companhias aéreas americanas que operavam o EMB-120 rejeitaram a alteração, relatando que era inconsistente com o treinamento e os procedimentos existentes e, na opinião deles, exporia suas aeronaves ao perigo inaceitável de pontes de gelo.
Consequentemente, a Comair e os outros quatro operadores se recusaram a adotar a revisão 43 e continuaram instruindo seus pilotos a atrasar a ativação da inicialização de degelo. Aliás, isso também significou que a tentativa da Embraer de estabelecer uma velocidade mínima de 160 nós em condições de gelo também não foi incorporada ao Manual de Padrões de Voo da Comair.
De alguma forma, as companhias aéreas não receberam a mensagem de que a ponte de gelo não era real. Claramente, ocorreu uma grande falha de comunicação - mas onde? Esta provou ser a próxima via de investigação do NTSB.
Ao entrevistar vários funcionários da FAA e examinar a estrutura organizacional da agência, os investigadores conseguiram identificar como ocorreu essa falha de comunicação. O primeiro problema foi que a adoção da revisão 43 era discricionária - a única maneira de forçar os operadores a adotá-la era o CTA do Brasil ou a FAA dos EUA respaldá-la com uma diretriz de aeronavegabilidade juridicamente vinculativa, mas nenhuma das agências o fez.
Quando a Comair rejeitou a revisão 43, o fez com o conhecimento do Inspetor Principal de Operações da FAA, ou POI, cujo trabalho era garantir que a Comair estivesse operando de acordo com os regulamentos. No entanto, embora o POI tenha visto a revisão 43 e a justificativa de Comair para recusá-la, ele não foi informado sobre a base pela qual a FAA aprovou a revisão - ou seja, o testemunho de BF Goodrich, explicando que a ponte de gelo não era um problema em aeronaves turboélice.
Isso ocorreu por causa das práticas organizacionais dentro da FAA, nas quais os operadores encaminhavam as revisões de procedimento propostas pelo fabricante ao POI, enquanto nenhuma comunicação normalmente ocorria entre o POI e os especialistas da FAA que haviam aprovado essas revisões. Consequentemente, o POI não conseguiu informar a Comair que estava tomando uma decisão com base em informações incorretas.
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| Esta postagem no Aviation Stack Exchange revela a persistência do mito da ponte de gelo: este aluno piloto ainda estava sendo instruído por seu instrutor a atrasar a ativação da inicialização de degelo ... em 2015. Felizmente, outros usuários esclareceram a confusão, observando que, se o seu avião foi construído depois de 1960, você não precisa se preocupar com pontes de gelo |
O resultado final dessa enorme falta de comunicação foi que todo o esforço empreendido pela Embraer, a FAA e inúmeros especialistas e cientistas não deram em nada, e as aeronaves EMB-120 em toda a América continuaram a voar em condições de gelo sem uma velocidade mínima clara e com regras que desencorajou os pilotos de ativar as botas de degelo em tempo hábil.
A persistência desse estado de coisas tornou inevitável um acidente. Era apenas uma questão de onde e quando - e no final, as almas infelizes a bordo do voo 3272 da Comair pagaram o preço. Em seu relatório final, o NTSB não fez rodeios: em sua opinião, se a revisão 43 tivesse sido incorporada ao manual, os pilotos provavelmente teriam pedido para permanecer em 160 nós, ativado as botas de degelo, ou ambos, e o acidente teria sido evitado.
| A cauda era uma das poucas peças reconhecíveis do voo 3272 (NTSB) |
O NTSB não parou por aí, no entanto. Na verdade, argumentou, os problemas com a controlabilidade do EMB-120 poderiam ter surgido muito antes se os padrões de certificação de gelo da FAA refletissem os perigos conhecidos de finas camadas de gelo do tipo lixa. Apesar do fato de que o gelo do tipo lixa já era conhecido por ser perigoso quando o FAR, Parte 25, Apêndice C, foi escrito na década de 1950, ele não exigia que os fabricantes testassem as características de manuseio de suas aeronaves quando expostas a esse tipo de gelo.
Esse ponto cego flagrante persistiu por décadas, apesar do conhecimento crescente, em muitos casos obtido como resultado de acidentes fatais, que indicavam que os testes exigidos eram inadequados. E ainda, mesmo depois que os especialistas da FAA concluíram que o EMB-120 era fundamentalmente instável quando exposto a vestígios de gelo do tipo lixa, a agência não concluiu que esse tipo de gelo precisava ser incluído nos testes de certificação - em vez disso, simplesmente aprovou a revisão 43 do Embraer AFM e considerou isso bom o suficiente. Embora essa medida, se tivesse sido tomada corretamente, tivesse evitado a queda do voo 3272, ela não teria resolvido o problema mais amplo de acidentes causados por vestígios de gelo nas asas.
Em seu relatório, o NTSB escreveu: “O Conselho de Segurança observa com desapontamento que esta foi a última de uma série de ações limitadas tomadas pela FAA para resolver os problemas de congelamento estrutural na certificação e operação de aviões de transporte. O conhecimento básico sobre a aerodinâmica do gelo (incluindo o conhecimento sobre os perigos de pequenas quantidades de rugosidade/gelo da superfície) foi bem estabelecido nos últimos 50 anos, e não há nada que tenha sido aprendido no vento mais recente pós-acidente, testes de túnel e análises que não poderiam ter sido aprendidas antes deste acidente da Comair.”
De fato, o NTSB havia tirado conclusões semelhantes após acidentes de gelo em 1968, 1978, 1985, 1987, 1991 e 1994, bem como em um relatório especial de segurança emitido em 1981, mas apesar das inúmeras recomendações para fazê-lo, a FAA nunca atualizou o conteúdo do Apêndice C da Parte 25 do FAR. Se tivessem, as características adversas de controlabilidade do EMB-120 teriam sido descobertas anos antes.
Como resultado dessas descobertas, o NTSB concluiu que a falha da FAA em estabelecer padrões de certificação adequados para voos em condições de gelo e sua falha em garantir que as companhias aéreas adotassem o conteúdo da revisão 43 foram as principais causas do acidente.
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| Outra visão geral do local do acidente |
Após o acidente e a publicação do contundente relatório final do NTSB, mudanças substanciais foram finalmente feitas para evitar que acidentes semelhantes aconteçam novamente no futuro. A FAA lançou uma campanha em todo o setor para erradicar o mito da “ponte de gelo” e tornou-se uma prática padrão ativar as botas de degelo imediatamente após entrar em condições de formação de gelo.
A FAA determinou que todos os EMB-120 e vários outros tipos de aeronaves fossem equipados com sistemas automáticos de detecção de gelo; Comair aumentou sua velocidade mínima em condições de gelo para 170 nós; e a FAA exigia que todos os fabricantes fornecessem informações claras sobre a velocidade mínima de manobra para voos em condições de formação de gelo.
A FAA também estabeleceu canais de comunicação padronizados entre os especialistas da FAA e POIs estacionados nas companhias aéreas; criou um novo banco de dados para rastrear com mais cuidado questões de aeronavegabilidade envolvendo fabricantes estrangeiros; e, o mais importante, lançou grandes iniciativas de pesquisa destinadas a garantir que os requisitos do FAR Parte 25 Apêndice C fossem realistas e cobrissem todas as formas de gelo que provavelmente se formariam em voo, incluindo camadas finas de gelo do tipo lixa.
Isso resultou em uma série de revisões da parte 25 do FAR para refletir o conhecimento de última geração sobre congelamento de aeronaves, que continuou até 2016, inclusive por meio da adição de outros critérios de teste não identificados originalmente pelo NTSB. Como resultado, agora se sabe exatamente como cada aeronave atualmente em serviço reagirá a todos os tipos de formação de gelo em voo que provavelmente ocorrerão, e existem limitações para garantir que a controlabilidade não seja comprometida.
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| Um memorial para as vítimas foi instalado no local do acidente, incluindo esta placa (Waymarking.com) |
A queda do voo 3272 da Comair é a definição de um “acidente de sistema”: um desastre tornado não apenas possível, mas inevitável, pela rede de regras e regulamentos que regem todos os níveis de operações aéreas, desde os mais altos escalões da FAA até o cockpit do voo do acidente.
Nasceu de pontos cegos fundamentais no processo de certificação e de contradições generalizadas entre esse processo e a realidade no terreno. Não foi o resultado de um conhecimento inadequado: mesmo antes do acidente, cada peça do quebra-cabeça já era conhecida por alguém, em algum lugar, de alguma forma, desde a verdade sobre a formação de pontes de gelo, até os perigos do gelo do tipo lixa, até o manuseio características do EMB-120.
Em vez disso, houve uma falha dessas várias partes interessadas em reunir as peças em um todo coerente, até que o trágico acidente em Detroit fez isso por eles. Vinte e nove pessoas, cada uma com família, amigos e planos para o futuro, pereceram em um campo coberto de neve por causa dessas decisões abstratas tomadas por uma miríade de indivíduos ao longo do tempo e do espaço. Alguns eram mais inocentes que outros; muitos foram simplesmente mal informados.
Aprender a verdade sobre suas ações não trouxe e não trará essas 29 pessoas de volta - mas, mais de 25 anos depois, podemos dizer que salvou inúmeras outras pessoas de segui-las para o abismo.
Edição de texto e imagens por Jorge Tadeu (Site Desastres Aéreos)
Com informações de Admiral Cloudberg, ASN, Wikipedia e baaa-acro.com
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