No dia 12 de fevereiro de 1963, um Boeing 720 da Northwest Airlines estava saindo de Miami, Flórida, quando encontrou forte turbulência nos Everglades. Minutos depois, em meio a fortes chuvas e relâmpagos, testemunhas ouviram uma explosão e viram uma bola de fogo descendo das nuvens, caindo em grande velocidade no deserto aquoso. Quando as equipes de busca chegaram ao local, encontraram os destroços do jato quadrimotor espalhados por uma vasta extensão de pântano, junto com os corpos de 43 passageiros e tripulantes. Nenhum dos que estavam a bordo sobreviveu.
Quando os investigadores do Conselho de Aeronáutica Civil chegaram ao local, enfrentaram várias questões candentes. O jato de última geração tinha apenas um ano e meio e este foi o primeiro acidente fatal do tipo no serviço de passageiros. O que poderia ter derrubado isso tão de repente? Usando pouco mais do que um gravador de dados de voo primitivo de quatro parâmetros, os investigadores começaram a juntar as peças de uma história perturbadora de um encontro com condições meteorológicas severas, uma grande perturbação durante o voo, um mergulho vertical e, finalmente, uma separação violenta enquanto os pilotos tentavam desesperadamente recuperar. Pior ainda, não foi a primeira vez que isso aconteceu, nem seria a última.
Em todo o mundo, os pilotos perdiam o controlo de grandes aviões a jacto de asa aberta, em condições em que um voo seguro deveria ser possível. A queda do voo 705 provaria ser uma das chaves que desvendaram o mistério: não foram os aviões, nem o tempo – foi a forma como os pilotos reagiram. Esta descoberta levaria não só a grandes mudanças na forma como os pilotos eram treinados, mas também à virtual eliminação de acidentes relacionados com turbulência como categoria, sem dúvida salvando a vida de inúmeros futuros viajantes aéreos.
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| O primeiro Boeing 720 durante seu voo inaugural (SDASM Archives) |
Entre 1958 e 1959, o mundo da aviação comercial mudou para sempre com a introdução dos primeiros grandes jatos de passageiros de sucesso, o Boeing 707 e o Douglas DC-8. Esta nova geração de aviões representou um enorme salto tecnológico, permitindo que os voos comerciais operassem mais alto e mais rápido do que nunca. O tempo de viagem foi reduzido pela metade, aparentemente da noite para o dia, e a demanda das companhias aéreas por jatos logo se tornou insaciável.
Capitalizando esse mercado crescente, no verão de 1960, a Boeing lançou um terceiro, ou talvez segundo e meio, membro da nova família de aviões comerciais, agora amplamente esquecido: o 720. Conhecido hoje principalmente por ser o único avião a jato da Boeing que não se seguiu Seguindo o esquema de nomenclatura 7x7 da empresa, o 720 era, na verdade, um 707 fortemente modificado, projetado para transportar menos passageiros em rotas mais curtas para aeroportos menores.
As diferenças em relação ao 707 incluíam uma fuselagem 2,5 metros mais curta, uma asa redesenhada, um peso base mais leve e, após os primeiros meses de produção, um novo conjunto de motores turbofan Pratt & Whitney JT3D que produziam significativamente mais empuxo. A versão com os novos motores foi chamada de 720B.
Dos 154 Boeing 720 construídos entre 1958 e 1967, vários foram entregues à Northwest Airlines, com sede em Minneapolis, então uma das maiores transportadoras aéreas da América. Naquela época, a empresa fazia negócios como Northwest Orient Airlines como parte de um esforço contínuo da marca centrado em suas rotas para o Leste Asiático e, embora ainda fosse legalmente conhecida como Northwest Airlines, tudo voltado para os passageiros, desde os portões de check-in aos ingressos para a pintura de sua aeronave, teria dito Northwest Orient.
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| O avião envolvido no acidente (Logan Coombs/James Borden Photography Collection) |
No início da tarde de 12 de fevereiro de 1963, o Boeing 720-051B, prefixo N724US, da Northwest Airlines (foto acima), chegou a Miami, Flórida, após um vôo vindo de Chicago. Ao final do dia de serviço, a tripulação desembarcou; mas, ao sair, o capitão cessante parou para conversar com Roy Almquist, o piloto que assumiria o comando do N724US em sua viagem de volta a Chicago.
Ele tinha pouco a relatar, exceto o fato de que uma forte linha de tempestade estava posicionada a uma curta distância a noroeste do Aeroporto Internacional de Miami, e que no caminho ele sobrevoou as tempestades em altitude de cruzeiro, ultrapassou o aeroporto e depois aproximou-se do leste para evitar o pior do tempo. Sua sugestão foi que Almquist revertesse esse padrão ao sair. Almquist agradeceu e os dois homens se separaram.
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| Um mapa das rotas do voo 705 e sua chegada anterior, incluindo a partida proposta (FAA) |
O capitão Roy Almquist, de 47 anos, era uma espécie de homem renascentista – foi presidente de um banco, coproprietário de uma concessionária Ford, presidente de uma empresa de ônibus escolares, diretor de uma empresa de pesquisa e desenvolvimento de máquinas-ferramenta e presidente de sua empresa. Lions Clube local em Minnesota.
Ele também encontrou tempo para voar para a Northwest, onde trabalhava desde 1942, acumulando mais de 17.000 horas de voo e uma grande variedade de qualificações de tipo. Poucos meses antes, ele havia feito upgrade para um jato pela primeira vez, recebendo treinamento para se tornar capitão do Boeing 720, onde desde então acumulou apenas 150 horas. Muito provavelmente, se alguém o colocasse sob pressão, descobriria que ele ainda era um piloto de turboélice por natureza.
Juntando-se a ele estavam mais dois tripulantes de voo, consistindo do primeiro oficial Robert Feller, de 38 anos, cujas 11.800 horas incluíram cerca de 1.100 no 720, e um engenheiro de voo de 29 anos, Allen Friesen. Também estavam a bordo cinco comissários de bordo e uma carga bastante leve de apenas 35 passageiros. Seriam 36, mas uma passageira deu uma olhada na previsão do tempo, decidiu que preferia não voar naquele dia, deu meia-volta e foi para casa.
Enquanto os pilotos se preparavam para operar o voo 705 da Northwest Orient para Chicago, Spokane, Seattle e Portland, eles começaram revisando as informações meteorológicas mais recentes no escritório de operações da empresa. Os dados corroboraram o relatório do capitão cessante, indicando a presença de fortes tempestades em uma faixa que vai de sudoeste a nordeste e centrada a alguns quilômetros a noroeste do Aeroporto Internacional de Miami.
Um SIGMET, abreviação de “informações meteorológicas significativas”, foi emitido pelo US Weather Bureau alertando sobre turbulência moderada a severa dentro da linha de instabilidade, mas expirou alguns minutos antes. Coube a Almquist decidir se as condições eram adequadas para a partida e, no final, concluiu que sim. Nuvens negras e relâmpagos eram visíveis a curta distância, mas havia lacunas ao sul e, embora pelo menos um capitão tenha decidido adiar, outros aviões pareciam estar partindo bem.
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| Um mapa CAB mais detalhado mostra a rota do voo em relação às tempestades próximas. (CAB) |
Às 13h23, enquanto o voo 705 se preparava para sair do portão, o capitão Almquist contatou o controle de solo e perguntou: “Como eles estão se saindo? Estamos indo IFR [Regras de Voo por Instrumentos] para Chicago... alguma chance de um vetor de radar em torno disso?”
“Sim, senhor, eles estão fazendo o melhor que podem”, respondeu o controlador. “É uma linha bastante espessa a noroeste de nós. A maior parte do… uh… através de uma subida sudoeste ou sudeste, e depois voltar ao topo [é] o que a maioria das pessoas está fazendo.
Minutos depois, enquanto taxiavam, os pilotos receberam a autorização de rota da Clearance Delivery. “Noroeste sete zero cinco autorizados para Chicago via J quarenta e um radiais, São Petersburgo, rota do plano de vôo, mantenha três mil. Espere mais autorização no nível de vôo dois cinco zero, dez minutos após a interseção Cypress. Após a decolagem, vire à direita rumo três seis zero para o vetor J quarenta e um radiais.”
Para decolar contra o vento, os aviões partiam para oeste pela pista 27L antes de virar à esquerda, para sudoeste ou sudeste, para evitar o mau tempo. Mas, por alguma razão, o controlador queria que o voo 705 virasse à direita e seguisse para o norte, diretamente para a tempestade. Depois de mudar as frequências para entrar em contato com a torre, responsável pelos vetores do radar, Almquist expressou seu descontentamento: “Eles nos deram uma curva à direita para três seis zero”, disse ele. “Gostaríamos de pegar aquele vetor sudeste, se eles nos derem.”
O controlador da torre disse ao voo 705 para ficar de prontidão enquanto coordenava com outros setores próximos, garantindo que não haveria conflitos de tráfego. Depois de um momento, ele voltou e ofereceu uma curva à esquerda após a decolagem para a direção 180, ou para sul. “Tudo bem”, respondeu Almquist.
Às 13h35, o voo 705 decolou da pista 27L, virou para sul e começou a subir em direção a 3.000 e depois 5.000 pés. Enquanto isso, os controladores forneceram ao voo novos rumos para mantê-lo longe das tempestades em seu radar: primeiro à direita para 240, depois à esquerda de volta para 180, à direita para 240, à direita novamente para 270, depois à direita para 300. Ao longo desses faz com que o voo serpenteie geralmente na direção sudoeste, paralelamente à linha de instabilidade. Os controladores pareciam incapazes de direcioná-lo para o leste sobre o oceano devido ao tráfego conflitante.
Agora com nível de 5.000, os pilotos puderam ver em seu radar que estavam voando diretamente em direção a uma tempestade. “Ah, Partida”, disse o primeiro oficial Feller, que agora operava o rádio, “parece que vamos voltar para isso nesta altitude. Ah, há uma chance de voltar para sudoeste ou sudeste, ou escalar?”
“Noroeste sete zero cinco, entendido”, disse a torre. “Você entrará em uma área de precipitação em cerca de seis quilômetros e deverá ficar livre por cerca de cinco quilômetros e depois voltar para lá. No entanto, ao norte do localizador e ao noroeste da interseção de Jersey, você deve sair limpo e tudo ficará bem a partir daí.
“Ah, estamos seguros agora”, disse Feller. “Podemos ver isso à frente… parece muito ruim.” Os pilotos claramente não queriam voar no meio da tempestade – eles preferiram passar por cima dela.
“Ok, Noroeste sete zero cinco, estamos trabalhando em uma altitude maior agora”, respondeu o controlador. Momentos depois, a torre concedeu permissão para subir até 25.000 pés.
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Uma impressão artística do avião subindo em meio à tempestade, de Matthew Tesch
em “Air Disaster: Volume 1” de Macarthur Job |
À medida que o voo 705 subia em meio à tempestade, uma forte turbulência atingiu o avião, sacudindo a cabine e sacudindo os instrumentos dos pilotos. A velocidade deles flutuava descontroladamente e o nariz oscilava nauseantemente para cima e para baixo. Para a torre, o primeiro oficial Feller relatou: “Ah, turbulência moderada a forte, bem por onde você nos transportou”.
"Você pode virar agora?" o controlador perguntou.
Mas o centro da linha de tempestade ainda estava à direita e eles não estavam suficientemente altos para passar por cima dela. “Ah, negativo”, disse Feller. “Você nos direcionou direto para aquela turbulência moderada a forte… estamos fora de dez [mil] agora, vamos virar à direita assim que pudermos.”
“Noroeste sete zero cinco, o vetor que dei a vocês foi para a área menos turbulenta que indiquei em meu osciloscópio… aguardem”, disse o controlador.
“Tudo bem, então é melhor você mandar o resto deles para o outro lado”, disse Feller, parecendo irritado.
O controlador não reconheceu as críticas. Em vez disso, ele simplesmente disse à tripulação para entrar em contato com o centro de controle da área de Miami no número 118.5. Mas por algum motivo, os pilotos não conseguiram entrar em contato com o centro de Miami, seja por interferência da tempestade ou porque a cabine tremia demais para entrar na frequência. “Não conseguimos, um dezoito vírgula nove”, disse Feller para a torre.
“Noroeste sete zero cinco, entendido”, disse o controlador. “Aguarde nesta frequência. Vire à direita na direção três seis zero para interceptar J nas radiais quarenta e um.
Desta vez, os pilotos conseguiram atender ao pedido de virar à direita, rumo ao norte através da linha de instabilidade. Subindo 15.000 pés, eles pareciam ter escapado do pior da turbulência e as coisas começaram a se acalmar. Agora capazes de entrar em contato com o Miami Center, os pilotos ligaram para o novo controlador e relataram que estavam a 17.500 pés, seguidos de algumas palavras ilegíveis. O controlador ligou novamente para pedir esclarecimentos, mas não houve resposta. Na verdade, ninguém jamais teria notícias do voo 705 novamente.
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Uma impressão artística da explosão vista por testemunhas, por Matthew Tesch em
“Air Disaster: Volume 1” de Macarthur Job |
Naquele momento, numa área remota do Parque Nacional Everglades, um grupo de casais que pescava no pântano ouviu um forte estrondo a alguma distância ao norte, onde pesadas nuvens de tempestade se acumulavam. Voltando os olhos para o céu, um membro do grupo avistou um flash de luz, como uma explosão, perto da base das nuvens, que então mergulhou rapidamente na terra.
Vários segundos depois, outro estrondo surdo veio do horizonte norte. Calculando o atraso, estimaram que a explosão ocorreu cerca de 18 quilómetros a noroeste da sua posição. Abandonando a pescaria, dirigiram-se ao posto avançado da civilização mais próximo, a cerca de duas horas de barco, e relataram o que tinham visto.
Entretanto, com o voo 705 a desaparecer tanto do radar como do contato rádio, uma missão de busca e salvamento foi lançada perto da sua última posição conhecida, nas profundezas dos inóspitos Everglades. Foi só perto do anoitecer que um helicóptero da Guarda Costeira finalmente avistou os destroços, espalhados pelo pântano sem trilhas, cerca de 69 quilômetros a sudoeste do Aeroporto Internacional de Miami. “Aqui é a Guarda Costeira três e quatro”, relatou o piloto do helicóptero. “Temos os destroços à vista – estão todos destruídos, consumidos pelo fogo.” Era evidente que não havia sobreviventes.
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| Um helicóptero da Guarda Costeira pousa no local do acidente (Bureau of Aircraft Accidents Archives) |
Para os investigadores do Conselho de Aeronáutica Civil, o antecessor do atual NTSB, apenas chegar ao local do acidente seria um desafio, muito menos encontrar a causa. Os destroços foram localizados em uma área mista de pântanos e ciprestes, a cerca de 24 quilômetros da estrada mais próxima; a única maneira de chegar lá era de helicóptero ou veículo todo-o-terreno.
E dizer que houve um único local de queda seria incorreto – os restos do Boeing estavam de facto espalhados por uma área de 24 quilómetros de comprimento e dois quilómetros de largura, indicando que o avião se tinha desintegrado catastroficamente durante o voo. O pedaço de destroço mais a oeste era a parte superior do leme; 150 metros mais a leste estava o primeiro dos quatro motores, que foram depositados sequencialmente ao longo de uma distância de 800 metros; e 150 metros a nordeste do último motor estava a cabine decepada, junto com os corpos da tripulação de voo.
Enquanto isso, as pontas de ambas as asas foram encontradas juntas a cerca de 450 metros a leste do fragmento do leme. 365 metros além disso estava a seção central da fuselagem, com a maioria das asas ainda presas, invertidas na grama. Grande parte da fuselagem foi destruída pelo fogo.
Finalmente, a cauda ainda estava 300 metros adiante e, além disso, detritos leves, como painéis, papéis e outros pequenos objetos, foram levados pelo vento ao longo de uma trajetória para leste que se estendia por mais de 20 quilômetros. Espalhados estavam os restos mortais dos 43 passageiros e tripulantes, muitos deles ainda amarrados em seus assentos em meio à grama encharcada de combustível de aviação.
Embora nenhum tenha sobrevivido, algumas criaturas menores sobreviveram – um saco de peixes tropicais, transportado no porão de carga, foi encontrado intacto nos destroços, com os peixes ainda nadando dentro, aparentemente ilesos.
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Os investigadores começaram a organizar todas as peças recuperadas
(Fred McClement’s “Anvil of Gods”) |
Diante desse cenário desafiador, o CAB começou a trabalhar, reunindo os destroços e colocando-os no campo antes de transferi-los para um hangar em Opa Locka, onde começaram a remontar o jato destruído a partir de suas partes constituintes. A rede de arrasto do CAB acabaria por recuperar 97% do peso da aeronave, permitindo uma reconstrução detalhada.
O exame dos destroços remontados descartou quase todas as principais teorias rapidamente. Não houve evidência de fadiga metálica em nenhuma estrutura primária. Nenhum dos motores falhou antes da separação. Os danos causados pelo incêndio e explosão durante o voo foram limitados e sugeriram um breve incêndio repentino depois que o avião já havia começado a se desintegrar. Não havia sinais de bomba, raio ou falha catastrófica em qualquer superfície de controle. Pelo que os investigadores sabiam, o avião estava em perfeita ordem mecânica antes de de repente cair do céu e se despedaçar.
O fato de o “mergulho” ter ocorrido antes do “desmembramento” foi uma das principais conclusões do exame dos destroços. A análise mostrou que o estabilizador horizontal na cauda falhou primeiro, devido à sobrecarga aerodinâmica no sentido descendente; as asas falharam em seguida da mesma maneira. Depois disso, a cabine se separou para cima e o resto do avião girou em espiral, em chamas, rumo à destruição.
Quando um avião mergulha em alta velocidade e o piloto tenta puxar o nariz para cima para efetuar uma recuperação, as forças G resultantes podem, se a velocidade for alta o suficiente, sobrecarregar a fuselagem o suficiente para quebrar as asas e a cauda. Os danos ao voo 705 foram consistentes com tal explicação, e um exame dos sistemas de controle forneceu uma pista potencial sobre o motivo: o parafuso de macaco que controla o estabilizador horizontal foi encontrado na posição máxima possível com o nariz para baixo.
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| Como um estabilizador horizontal desempenha um papel crítico para permitir um voo estável (FAA) |
O estabilizador horizontal, ou cauda, parece um par menor de asas, e na verdade é, embora de cabeça para baixo. O objetivo do estabilizador horizontal é gerar força descendente ou levantar em uma direção negativa.
O centro de sustentação de uma aeronave é deliberadamente posicionado logo atrás de seu centro de gravidade, o que faria com que o nariz caísse; a força descendente do estabilizador horizontal contraria essa tendência, empurrando a cauda para baixo e levantando o nariz. O equilíbrio entre o centro de sustentação, o centro de gravidade e o estabilizador horizontal é o que torna possível o vôo estável (daí o termo “estabilizador”).
Na maioria das aeronaves menores movidas a hélice, o estabilizador horizontal é fixado em posição. Nesses tipos de aeronaves, caso o piloto precise ajustar a quantidade de força descendente, ele pode fazê-lo usando o compensador do profundor, que mantém os profundores na posição para aplicar um comando constante de nariz para cima ou nariz para baixo. Mas à medida que os aviões a jato foram sendo desenvolvidos, tornou-se evidente que essas aeronaves diferiam em vários aspectos importantes, que se juntaram para exigir a invenção de um estabilizador horizontal ajustável ou compensável .
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Os restos do jato foram remontados em um hangar naquele que foi o projeto mais
ambicioso da época (Fred McClement’s “Anvil of Gods”) |
Como os jatos são projetados para voar em alta velocidade e altitude, eles precisavam ser capazes de operar mais próximo da velocidade do som do que os tipos de aeronaves anteriores. Isso exigiu lidar com uma peculiaridade aerodinâmica: como o fluxo de ar acelera sobre o topo da asa (o que é parte do motivo pelo qual uma asa gera sustentação), ele pode exceder a velocidade do som mesmo quando o avião está em voo subsônico. gerando ondas de choque que reduzem a sustentação.
Durante as décadas de 1940 e 1950, os fabricantes descobriram que o início dessas ondas de choque poderia ser retardado com a introdução da varredura das asas – a prática agora onipresente de construir asas que se movem para trás em direção às pontas. Sem essas asas abertas, voar próximo à velocidade do som seria impossível.
A velocidade do som não é constante – varia com a temperatura e, consequentemente, também com a altitude, de modo que, em condições normais de temperatura, o seu valor cairá de cerca de 661 nós ao nível do mar para cerca de 574 nós a 34.000 pés. Por esta razão, a velocidade exata de uma aeronave a alta velocidade e grande altitude não é tão importante como o seu número Mach – a sua velocidade como uma percentagem da velocidade do som.
A maioria dos jatos voa a um número Mach de 0,8 a 0,85, muito mais alto do que os turboélices com asas retas. Mas as asas enflechadas desses jatos de alta velocidade, que os ajudaram a atingir essas velocidades em primeiro lugar, tiveram outro efeito colateral. À medida que o número Mach aumenta, o centro de sustentação da aeronave se move para trás, criando um movimento maior de nariz para baixo devido à maior distância entre o centro de sustentação e o centro de gravidade.
Em aeronaves com asas varridas, esse efeito é amplificado, porque as asas que seguem para trás permitem que o centro de sustentação se mova mais para trás do que seria possível de outra forma. Em velocidades de cruzeiro, o momento resultante do nariz para baixo seria tão grande que seria necessária uma força excessiva nos elevadores para neutralizá-lo. A solução, portanto, foi permitir que todo o estabilizador horizontal se movesse para cima e para baixo, utilizando sua área de superfície muito maior para auxiliar o piloto na estabilização da inclinação do avião.
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| Como o estabilizador horizontal se move para cima e para baixo (FAA) |
O conceito de tal estabilizador horizontal ajustável foi amplamente utilizado no Boeing 707 e no Douglas DC-8. O projeto básico não mudou muito desde então: um par de motores elétricos, ou um backup manual, aciona um parafuso através de uma porca, apertando o estabilizador para cima para inclinar o nariz para baixo ou para baixo para inclinar o nariz para cima.
Sempre que uma mudança na configuração de uma aeronave afeta seu centro de gravidade ou centro de sustentação - por exemplo, se os flaps estiverem estendidos ou vários passageiros se moverem para trás - o piloto ou piloto automático pode ajustar ou compensar o estabilizador para compensar, mesmo em altas velocidades, onde a força necessária para realizar a mesma tarefa usando os elevadores seria muito grande.
Portanto, o caso de uso pretendido das duas formas de controle de inclinação era o seguinte: elevadores para pequenos ajustes únicos; e ajuste do estabilizador para manter o avião equilibrado por períodos mais longos.
Voltando agora aos destroços do voo 705, o fato de o estabilizador extremamente poderoso ter sido encontrado na posição totalmente voltada para baixo foi altamente incomum e apontou para uma grande entrada do estabilizador como a causa do mergulho fatal do avião. No entanto, nenhum mau funcionamento do sistema de controle do estabilizador foi encontrado, sugerindo que ele foi movido para o nariz totalmente abaixado por um piloto.
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| Esta descrição muito aproximada da trajetória de voo apareceu na edição de dezembro de 1964 da revista LIFE |
Esta interpretação foi ainda apoiada pelo conteúdo do primitivo gravador de dados de voo do avião. Embora os gravadores de voz da cabine ainda não estivessem difundidos em 1963, o 720 tinha um FDR que gravava traços correspondentes à altitude, velocidade no ar, direção e aceleração vertical em um carretel giratório de papel alumínio. Estes dados revelaram que o voo teve um final chocante e dramático.
À medida que o voo 705 subia para 15.000 pés após a decolagem, a maioria dos parâmetros estavam normais, exceto a aceleração vertical, que indicava que o avião esteve em forte turbulência por cerca de três minutos. Essa turbulência parou até que o vôo atingiu 17.250 pés, quando então se estabilizou por 12 segundos e começou a subir abruptamente.
Em poucos segundos estava subindo a uma velocidade surpreendente de 9.000 pés por minuto, muito mais rápido do que poderia ser sustentado em condições normais. Sua velocidade começou a diminuir, caindo de 270 para 215 nós à medida que subia. A subida continuou até que o avião atingiu uma altitude de 19.285 pés, momento em que caiu violentamente em uma queda livre quase vertical, que continuou até que o avião se quebrou e o FDR parou de gravar.
A questão era: essas enormes excursões de inclinação foram resultado de turbulência ou de contribuições do piloto?
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| Esta imagem de um vídeo de demonstração da FAA mostra como seriam o estabilizador e o profundor quando ambos estavam na posição totalmente voltada para baixo, bem como o ponto na trajetória de voo onde isso ocorreu |
Assista abaixo a animação completa: 
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