terça-feira, 24 de outubro de 2023

Sobrevivendo à separação dos motores – A história incomum do voo Japan Airlines 46E


Em 31 de março de 1993, um Boeing 747 operando o voo 46E da Japan Airlines de Anchorage para Chicago perdeu um de seus motores logo após a decolagem. Como resultado, o ângulo de inclinação ultrapassou 48 graus, alternando com o nível das asas. Apesar de todos os obstáculos, os pilotos conseguiram pousar a aeronave com segurança.

O voo


O Boeing 747-121, com matrícula N473EV, operava um voo de carga de Tóquio Narita para o Aeroporto Internacional O'Hare de Chicago com escala para abastecimento em Anchorage. O voo 46E estava sendo operado pela Evergreen International Airlines, em nome da Japan Airlines. Três tripulantes e dois passageiros não-comerciais estavam a bordo da aeronave.

Outrora um avião de passageiros operado pela Pan Am e TWA, o 747 foi posteriormente convertido em cargueiro e juntou-se à frota da Evergreen International Airlines. Alimentado por quatro motores turbofan Pratt & Whitney JT9D-7D, era um carro-chefe dos céus.

Boeing 747-121 da Evergreen International Airlines (Imagem: Alan McKnight via Wikimedia Commons)
O voo 46E estava sob o comando de um capitão de 42 anos que registrou mais de 10.000 horas de voo, incluindo 750 horas em tipo. Ele estava acompanhado por um primeiro oficial de 47 anos que havia registrado 10.500 horas de voo, incluindo 600 horas no Boeing 747. Além disso, a bordo estava um engenheiro de voo de 33 anos que estava na Evergreen desde 1989 e fez 2.600 voos. horas.

A partida malfadada: encontro com a turbulência


Enquanto a aeronave se preparava para a decolagem, foi prevista uma forte turbulência. A previsão indicava que turbulência severa havia sido relatada por aeronaves voando abaixo de 12.000 pés num raio de 60 milhas náuticas.

Enquanto a aeronave taxiava para fora da área da rampa ao redor, a luz “aberta” da válvula de partida do motor nº 2 acendeu. Respondendo a este sinal, o engenheiro de vôo tomou medidas preventivas desligando o motor nº 2. O avião retornou à rampa para uma inspeção de manutenção. Embora a válvula de partida tenha sido substituída, o acendimento persistente da luz indicava um problema no sistema indicador.

Em conformidade com a Lista de Equipamentos Mínimos (MEL) aprovada pela FAA das companhias aéreas, a discrepância foi documentada e o reparo foi adiado para uma data posterior.

Em meio a esses reparos, uma previsão foi transmitida pela frequência de controle de solo. Esta previsão alertou para turbulência severa moderada a frequente desde a superfície até 12.000 pés, juntamente com turbulência severa moderada a frequente de ondas de montanha de 12.000 pés a 39.000 pés. Esta área turbulenta estendia-se desde a superfície até uma altitude de 39.000 pés, com o seu limite norte situado a 36 milhas a sul de Anchorage.

A frequente turbulência das ondas nas montanhas foi percebida
Após a inspeção e reparo, o voo 46E foi autorizado a taxiar. Enquanto o Boeing 747 taxiava na pista para aguardar sua autorização de decolagem, o controlador local informou à tripulação de voo que: “O piloto relata turbulência severa deixando 2.500 (pés) subindo no KNIK2 na pista 6R pela empresa (JAL/Evergreen voo 42E) B747.”

Observe que 2KNIK é uma rota de partida por instrumentos padrão usada após a decolagem da pista 6R em Anchorage. O Engenheiro de Voo informou aos passageiros não-comerciais sobre esta turbulência relatada.

Partida e Separação do Motor


Por volta das 12h24, horário local, o voo 46E partiu de Anchorage. O peso de decolagem calculado da aeronave de 733.778 libras, ligeiramente abaixo de seu peso máximo de decolagem de 740.000 libras, ditou a necessidade de pista 6R e empuxo máximo do motor. O Comandante era o piloto voador (PF).

Pouco depois da decolagem, enquanto a aeronave subia cerca de 2.000 pés, a tripulação iniciou uma curva para a esquerda de 20° para um rumo de 330°. No entanto, a aeronave experimentou uma margem esquerda não comandada, aumentando ainda mais o ângulo de inclinação para aproximadamente 50°.

Ao mesmo tempo, a aeronave sofreu guinada severa e velocidade flutuante. O acelerador do motor nº 2 bateu na parada traseira, seu reversor foi acionado involuntariamente e seus sistemas elétricos falharam. Testemunhas no solo também relataram ter testemunhado oscilações dramáticas de inclinação e rotação antes do motor se separar.

Dois F-15 da Força Aérea dos EUA inspecionaram a aeronave
Dois F-15 da Força Aérea dos EUA também voavam na área ao mesmo tempo. Os pilotos dos F-15 notaram algo grande caindo do B747 ao partir de Anchorage. Os rádios dos F-15 não tinham as frequências adequadas para se comunicarem diretamente com o voo 46E ou com a torre ANC. Portanto, os pilotos relataram o evento à torre da Base Aérea de Elmendorf (AFB).

Na inspeção, os pilotos dos F-15 descobriram que o B747 havia perdido o motor nº 2, todos os dispositivos de bordo de ataque entre os motores nº 1 e nº 2, e que os flaps do bordo de fuga estavam danificados.

Os controladores da torre da AFB divulgaram a informação aos controladores da torre do ANC às 12h34, horário local, e avisaram-nos que algo havia caído de um B747 que acabara de partir do ANC.

Voltando para Anchorage


Reconhecendo a gravidade da situação, a tripulação declarou emergência. O Comandante iniciou uma curva acentuada à esquerda, visando retornar à pista 6R de Anchorage. Com o motor nº 2 perdido e o motor restante levado ao limite, os ângulos de inclinação da aeronave chegaram a 40 graus, alternando com asas niveladas. Segundo o Capitão, foi utilizada direção manual e ocasionalmente foi necessária a aplicação total do leme à direita para manter o controle.

Quando o voo 46E se aproximou de Fire Island durante sua aproximação final, o capitão instruiu a interromper o despejo de combustível. O trem de pouso foi estendido nesta fase e a aeronave alinhou-se com o glideslope a uma altitude de 500 a 600 pés. A 300 pés, os flaps foram ajustados para 25 graus e, por volta das 12h45, o voo 46E notificou a torre de seu pouso na pista. O peso de pouso foi de aproximadamente 685.000 libras, excedendo o peso máximo normal de pouso certificado de 585.000 libras.

O voo 46E após o pouso
Após o pouso, o Comandante taxiou a aeronave até a área da rampa, reportando freios laterais esquerdos muito quentes ao pessoal de terra. Foram tomadas precauções para evitar possíveis explosões de rodas e freios devido às temperaturas elevadas.

Investigação e descobertas: desvendando o mistério


O National Transportation Safety Board (NTSB) encarregou-se da investigação do voo 46E, examinando meticulosamente os destroços, os dados do voo e os relatos das testemunhas.

A investigação concluiu que a causa provável do acidente foi a separação lateral do poste do motor nº 2 devido a um encontro com turbulência severa e possivelmente ondas extremas de montanha e turbulência mecânica na partida de Anchorage. Esta turbulência levou a cargas laterais multieixos dinâmicas que excederam a capacidade final de suporte de carga do pilar, agravadas ainda mais por uma fissura de fadiga pré-existente.

(Imagem via NTSB)
  • O encontro de turbulência induziu altas cargas laterais na estrutura do pilar do motor nº 2.
  • O motor separou-se da aeronave como resultado da ruptura estrutural do pilar do motor nº 2.
  • A ruptura começou em uma rachadura de fadiga de 2 polegadas de comprimento na rede do firewall dianteiro, perto da antepara dianteira do motor.
  • A rachadura por fadiga na rede frontal do firewall reduziu a capacidade final de transporte de carga lateral da estrutura do pilar em cerca de 10%.

Consequências


Na sequência deste incidente, várias recomendações foram feitas à Administração Federal de Aviação (FAA). Estes incluíram a inspeção dos postes dos motores, melhores avaliações de riscos meteorológicos, aprimoramento da capacidade de carga lateral das estruturas dos postes e alterações nas rotas de partida durante condições turbulentas.

(Imagem via NTSB)
Antes da decolagem do voo 46E, outro B747 da Evergreen, operando o voo 42E em nome da Japan Airlines, também sofreu pequenos danos devido à turbulência. Em resposta ao incidente, o NTSB recomendou que a FAA considerasse modificar as rotas de partida em Anchorage.

Além disso, o evento proporcionou uma compreensão mais profunda da dinâmica estrutural das aeronaves e da sua vulnerabilidade a condições climáticas extremas.

O Boeing 747-121, N473EV, foi reparado e voltou ao serviço antes de ser aposentado e sucateado em 2001.

Com informações de Sam Chui

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