No dia 7 de dezembro de 2016, um ATR-42 da Pakistan International Airlines (PIA) estava a caminho de Islamabad quando o motor esquerdo falhou. Mas quando os pilotos começaram a trabalhar no procedimento padrão, eles perceberam que o problema era muito pior do que uma falha normal do motor - mas por quê?
Enquanto eles lutavam para entender o que estava acontecendo, eles perderam todo o controle do avião. Depois de realizar uma rotação de 360 graus e perder milhares de pés de altitude, eles conseguiram recuperar o controle e voar por mais sete minutos desesperados - apenas para perder o controle uma segunda vez.
O ATR-42 mais uma vez despencou do céu e, desta vez, atingiu uma encosta íngreme de montanha, provocando uma explosão massiva e matando instantaneamente todos os 47 passageiros e tripulantes. O acidente deixou o Paquistão em estado de choque - entre os mortos estava o cantor pop que virou pregador Junaid Jamshed, um dos músicos mais populares do país.
Com perguntas ainda pendentes após as investigações fracassadas de acidentes anteriores, as autoridades paquistanesas resolveram descobrir a verdade desta vez, não importando o custo. Depois de um inquérito exaustivo que durou quase quatro anos, uma equipe internacional de especialistas descobriu a sequência incrivelmente complexa de falhas mecânicas crescentes que levaram ao acidente, descobrindo o comportamento do motor que nem mesmo o fabricante poderia ter imaginado. Diante de um problema que ninguém havia encontrado antes, os pilotos ficaram confusos - e sem saber o único curso de ação que poderia ter salvado seu avião.
A aeronave envolvida no acidente era o ATR 42-500, prefixo AP-BHO, entregue à Pakistan International Airlines (PIA) (foto acima) em 2007. Em 2009, a aeronave foi danificada durante uma tentativa de pouso em Lahore, mas foi posteriormente reparado e voltou ao serviço.
Ela sofreu uma falha de motor em 2014, mas o motor foi substituído e nenhum outro problema foi relatado. No momento do acidente, o avião havia registrado mais de 18.700 horas de voo desde que se juntou à frota da PIA e foi submetido à certificação pela última vez em outubro de 2016.
Como companhia aérea de bandeira do Paquistão, a Pakistan International Airlines é a principal companhia aérea doméstica e internacional do país, com uma longa e histórica história. A companhia aérea opera em uma ampla gama de condições, desde as montanhas geladas do norte aos desertos escaldantes do sul, e tem utilizado uma grande variedade de aeronaves ao longo dos anos.
Nem sempre o fez com segurança - a PIA, como a companhia aérea é conhecida, tem um dos piores registros de segurança de qualquer companhia aérea nacional no século 21, incluindo dois grandes desastres apenas nos últimos cinco anos. Mas enquanto a investigação sobre o acidente mais recente ainda está em andamento no momento da redação deste artigo, a investigação sobre o acidente anterior finalmente foi concluída em novembro de 2020, revelando ao mundo uma notável cadeia de eventos que se desenrolou a bordo do voo 661 da PIA em 7 de dezembro 2016.
O avião em questão, o ATR-42, um turboélice de médio porte produzido pelo fabricante franco-italiano Avions de Transport Régional. Esse tipo de avião era ideal para entrar e sair de pequenos aeroportos nas regiões montanhosas do norte do Paquistão de Khyber Pakhtunkhwa e Gilgit-Baltistan, lar de alguns dos picos mais altos do mundo.
O voo 661 da PIA foi um desses voos, da cidade montanhosa de Chitral à capital, Islamabad. Este voo foi crítico para os residentes de Chitral, que de outra forma só era acessível por muitas horas de condução em estradas de montanha estafantes.
No voo 661 naquele dia estavam três pilotos: Capitão Saleh Janjua, um piloto veterano com mais de 12.000 horas, e dois Primeiros Oficiais muito menos experientes: Aly Akram, o Primeiro Oficial credenciado para o voo, e Ahmed Mansoor Janjua, um piloto relativamente novo que estava voando sob supervisão para se familiarizar com a rota. (Observação: como o capitão e o primeiro oficial estagiário tinham o mesmo sobrenome, doravante me referirei a Ahmed Janjua apenas como "o estagiário FO". Todas as ocorrências do nome "Janjua" se referem ao capitão.)
Quarenta e dois passageiros estavam a bordo da aeronave, sendo quarenta adultos e duas crianças. Quarenta e quatro eram cidadãos paquistaneses e os outros eram dois austríacos e um chinês.
Havia três falhas preexistentes escondidas dentro do motor esquerdo - mas para entendê-las, é útil ter uma visão geral de como o motor turboélice Pratt & Whitney 127M funciona. Esteja avisado: tópicos complexos estão por vir.
1. O disco da turbina de força Um motor turboélice inspira o ar por meio de uma entrada de ar, após a qual passa por uma série de ventiladores de compressor. No PW-127M, esse ar comprimido é então injetado em uma turbina de força, consistindo em dois discos de turbina na parte traseira do motor. O ar comprimido gira os discos, que são fixados por meio de um eixo da turbina à caixa de engrenagens da hélice, girando a hélice.
Conforme a hélice gira, as lâminas forçam o ar para trás sobre a asa, gerando o impulso que impulsiona o avião. Nesse caso, o disco da turbina estágio 1 merece atenção especial. Depois de descobrir que as lâminas dos discos da turbina PW-127M não estavam durando tanto quanto o esperado, a Pratt & Whitney publicou um boletim de serviço em 2015 recomendando que os operadores substituíssem as lâminas por uma versão mais forte na próxima vez que o motor fosse desmontado, se as lâminas tivessem se acumulado mais de 10.000 horas de vôo. A PIA tornou esse ponto de corte obrigatório.
No dia 16 de novembro de 2016, os mecânicos da PIA removeram os discos da turbina de força deste avião para manutenção de rotina; naquela época, as lâminas registravam 10.004 horas, o que significa que a substituição era necessária. Mas por alguma razão, a mecânica não substituiu as lâminas.
2. Passo das pás da hélice Em quase todos os motores movidos a hélice, o passo das pás é tudo. O passo da lâmina refere-se ao ângulo da corda da lâmina em relação ao plano de rotação. A zero grau, as lâminas são alinhadas de ponta a ponta, com os lados planos voltados para a corrente de ar que se aproxima.
A noventa graus, as lâminas são paralelas umas às outras com as bordas voltadas para a corrente de ar. Durante a operação normal, o passo da lâmina está em algum lugar entre esses dois valores para gerar o empuxo de forma ideal. As coisas ficam interessantes se o motor falhar.
A agravar este arrasto é a velocidade da hélice. Uma hélice com falha geralmente não para de girar, mas em vez disso começa a girar na corrente de ar que se aproxima. A velocidade na qual uma hélice gira durante a rotação é inversamente proporcional ao passo da pá - então, à medida que o passo da pá diminui, as rotações por minuto (RPM) aumentam.
Quando a hélice está girando mais rápido, ela causa mais arrasto, aumentando as dificuldades já criadas pelo baixo passo da pá. Para evitar um arrasto excessivo em um motor com defeito, as aeronaves turboélice têm a capacidade de “embandeirar” a hélice, mesmo se o motor estiver desligado. “Enevoar”, neste caso, significa aumentar a inclinação da lâmina para 90 graus e travá-la ali, onde causa menos arrasto.
4. O regulador de sobrevelocidade e a válvula de proteção Existem vários sistemas redundantes para garantir que o passo da lâmina não reduza a níveis perigosos. Em operações normais, um sistema chamado Controle Eletrônico de Hélice (PEC) modula constantemente a pressão do óleo que mantém as pás no passo desejado.
No entanto, se houver danos ao motor, o PEC pode desligar, deixando apenas os sistemas mecânicos no lugar. Sem as entradas constantes do PEC, a válvula eletro-hidráulica (a válvula principal de pressão do óleo que controla o passo da pá) será superada por forças aerodinâmicas e o passo da pá começará a diminuir.
De acordo com esta diminuição, a RPM da hélice começará a aumentar. Para evitar que as RPMs da hélice atinjam níveis perigosos, o motor é equipado com um pequeno dispositivo mecânico denominado regulador de sobrevelocidade.
O regulador de sobrevelocidade inclui um sistema para monitorar as RPM da hélice, bem como uma linha de óleo, chamada de “linha de sobrevelocidade”, que contém uma válvula conectando-a ao dreno de óleo. Esta válvula está fechada por padrão, mas se o regulador de sobrevelocidade detectar uma RPM da hélice maior que 102,5% do máximo normal, a válvula (doravante, a válvula OSG) abre e parte do óleo da linha de sobrevelocidade é desviado para o dreno, fazendo com que a pressão na linha caia.
A linha de sobrevelocidade é, por sua vez, conectada a outro dispositivo denominado válvula de proteção. A válvula de proteção recebe óleo da linha de sobrevelocidade e do suprimento principal de óleo e compara a pressão das duas fontes. Se a pressão das duas linhas for a mesma, a válvula de proteção não faz nada; isso é conhecido como “modo desprotegido”.
Contudo, se a pressão da linha de sobrevelocidade começar a cair em relação à pressão de alimentação, a válvula de proteção começará a abrir e, se a proporção cair abaixo de 50%, ela se abrirá totalmente, no que é conhecido como "modo protegido". No modo protegido, a válvula aberta permite que óleo extra entre na câmara de comando do passo da lâmina, aumentando a pressão e forçando o passo da lâmina a aumentar.
Desta forma, o regulador de sobrevelocidade e a válvula de proteção têm uma relação simbiótica: conforme o passo da lâmina diminui, o RPM aumenta, o regulador de sobrevelocidade abre a válvula OSG, a pressão na linha de sobrevelocidade cai, a válvula de proteção se abre, o passo da lâmina aumenta, o RPM diminui , a válvula OSG fecha e o ciclo se reverte. Uma vez que este ciclo tenha se repetido o suficiente, a RPM da hélice se estabilizará em um valor igual ou abaixo do limite de sobrevelocidade de 102,5%.
5. Dentro do regulador de sobrevelocidade Para entender o que aconteceu no voo 661, é necessário entender como o regulador de sobrevelocidade realmente mede o RPM da hélice. O sistema é totalmente mecânico.
Dentro do governador, vários pesos, chamados de pesos volantes, são presos a um eixo que gira junto com a hélice. Cada um dos dois pesos-mosca está em uma dobradiça, de modo que à medida que a RPM da hélice aumenta, a força centrífuga fará com que eles comecem a “inclinar-se para trás”, afastando-se do eixo de rotação, como crianças penduradas na borda de um carrossel.
Conforme os pesos mosca se inclinam, os “dedos” dos pesos mosca se movem para cima (veja o diagrama), pressionando contra a parte inferior de uma peça chamada êmbolo. O êmbolo está preso a uma mola que o força constantemente para baixo contra os dedos dos pés dos pesos-mosca.
No entanto, se a hélice girar mais rápido do que 102. 5% do máximo normal, a força centrífuga atuando nos pesos mosca torna-se suficiente para superar a força da mola e os dedos dos pés do peso mosca empurram o êmbolo para cima. Isso abre a válvula OSG, que coloca todo o sistema de proteção em movimento.
Mas no motor esquerdo do voo 661 - o mesmo motor esquerdo com a lâmina da turbina defeituosa - houve um problema com o regulador de excesso de velocidade. Durante a manutenção não autorizada e não documentada em algum momento no passado, alguém desmontou o regulador e o remontou incorretamente.
Normalmente, o êmbolo gira junto com os pesos mosca, porque está conectado ao transportador dos pesos mosca (veja o diagrama acima) por um pino. Mas alguém havia remontado o regulador com o êmbolo girado fora de sua posição normal, com o pino apoiado no topo dos pesos volantes. Essa pessoa então forçou o regulador de volta, quebrando o pino e cortando a conexão entre o êmbolo e as partes giratórias do regulador.
Nesta condição, o regulador de sobrevelocidade ainda pode funcionar normalmente. Mas, em vez de girar em conjunto com os pesos-mosca, o êmbolo agora era empurrado em círculos pelos pesos-mosca enquanto eles giravam. Isso colocou um estresse constante nos dedos dos pesos-mosca, que começaram a sofrer de fadiga do metal. Na época do vôo 661, um dos dedos do peso-mosca já havia se quebrado, deixando apenas o segundo para proteção contra excesso de velocidade da hélice.
Nesta condição, o voo 661 partiu do Aeroporto de Chitral no dia 7 de dezembro de 2016 com 42 passageiros e cinco tripulantes a bordo, com destino a Islamabad. Ninguém percebeu que a lâmina da turbina com defeito havia realmente quebrado no voo anterior, e a vida útil restante do motor podia ser medida em minutos.
No início, o voo prosseguiu normalmente, mas depois de atingir sua altitude de cruzeiro de 13.500 pés, as coisas começaram a dar errado. A lâmina da turbina ausente desequilibrou o disco da turbina, fazendo-o balançar de um lado para o outro enquanto girava.
Essa vibração, por sua vez, foi transmitida ao eixo da turbina. O eixo da turbina gira dentro de dois outros eixos concêntricos conectados aos compressores de baixa e alta pressão, respectivamente. Todos esses eixos giram em velocidades diferentes e são separados por rolamentos de rolos. Os eixos e os mancais são continuamente imersos em óleo para evitar o contato de metal com metal.
Mas quando o eixo da turbina vibrou, ele começou a esfregar contra um dos mancais, fazendo com que o metal se desgastasse rapidamente e liberasse flocos no óleo circundante. Esses flocos de metal foram carregados por todo o sistema de óleo, onde finalmente chegaram à linha de sobrevelocidade, obstruindo a válvula OSG.
Isso aumentou a força necessária para girar o êmbolo conectado à válvula (que, devido ao pino quebrado, estava sendo girado pelos próprios pesos volantes). À medida que os pesos mosca tentavam empurrar o êmbolo ao redor e ao redor da lama de partículas de metal, a resistência extra os forçava ligeiramente para fora, fazendo com que o dedo do pé do peso mosca restante empurrasse o êmbolo para cima.
Isso abriu parcialmente a válvula OSG, fazendo com que a válvula de proteção também abra parcialmente, resultando em um aumento no passo da lâmina. O aumento do passo da pá fez com que o RPM da hélice diminuísse de 82% (velocidade de cruzeiro normal) para 62%. Inicialmente, ninguém percebeu.
Para o capitão Janjua e o estagiário de primeiro oficial, que estava sentado no assento à direita, esse foi o primeiro indício de um problema. Eles retiraram a lista de verificação para uma falha de PEC e começaram a executar as etapas.
Primeiro, eles tentaram redefinir o PEC, mas, apesar das três tentativas de fazer isso, a falha sempre voltava. De acordo com a lista de verificação, eles desligaram o PEC. Para evitar sobrecarregar o motor possivelmente danificado, o estagiário FO reduziu a potência do motor esquerdo e a velocidade do avião começou a diminuir lentamente de 186 nós para 146 nós.
Enquanto isso, dentro do motor esquerdo, o estresse extra aplicado ao dedo do pé do peso-mosca restante, que já estava cansado, também o quebrou. Agora a cabeça do êmbolo estava descansando precariamente sobre os cotos quebrados dos dedos do pé do peso-mosca, fechando a válvula OSG.
Com o PEC desligado e a válvula OSG agora fechada, como esperado, as forças aerodinâmicas lentamente começaram a empurrar a inclinação da lâmina para baixo em direção a zero grau.
À medida que o passo da pá diminuiu, a velocidade da hélice aumentou até se aproximar do limite de sobrevelocidade de 102,5%. Os pesos-mosca começaram a inclinar-se para trás novamente, e os cotos dos dedos dos pés-mosca quebrados foram apenas o suficiente para levantar o êmbolo e abrir a válvula OSG na maior parte do caminho.
A válvula de proteção, portanto, também abriu na maior parte do caminho, permitindo apenas óleo extra suficiente na câmara de comando para impedir que o passo da lâmina diminua ainda mais. A rotação da hélice consequentemente estabilizou em 102% pelos próximos 15 segundos.
Percebendo a mudança no som da hélice e um aumento anormal no RPM, o Capitão chamou um engenheiro de bordo para avaliar a situação, e o estagiário menos experiente FO entregou seu assento ao Primeiro Oficial Akram.
Momentos depois, houve um ruído repentino e a saída de torque do motor esquerdo caiu para zero - o motor havia falhado. Os pilotos agora se moviam para desligar o fluxo de combustível e embandeirar a hélice. Isso foi feito usando a alavanca de condição, um controle da cabine que define o estado do motor.
Eles primeiro moveram a alavanca de condição da posição normal para a posição de “embandeiramento”, enviando um comando para embandeirar a hélice e, em seguida, “desligar o combustível”, desligando o motor completamente. O comando da pena foi enviado para o solenóide da pena, um interruptor que, quando ativado, abre uma válvula separada conectando a linha de sobrevelocidade ao dreno. Isso teve o mesmo efeito que abrir a válvula OSG: a pressão na linha de sobrevelocidade caiu abaixo de 50% da pressão de alimentação, a válvula de proteção mudou para o modo protegido e o passo da lâmina começou a aumentar para 90 graus (“embandeirado”).
E, enquanto o solenóide da pena estava ativo, a válvula de proteção deveria permanecer aberta e a hélice, emplumada. O capitão Janjua agora acelerou o motor certo para compensar e sua velocidade no ar se estabilizou. Até agora, tudo estava ocorrendo de acordo com o planejado.
Mas quando o óleo repentinamente surgiu através da linha, ele coletou esses detritos, que então começaram a se acumular em um gargalo. O acúmulo de detritos bloqueou parcialmente o fluxo de óleo da linha de sobrevelocidade para o dreno, resultando em um aumento da pressão dentro da linha de sobrevelocidade.
Isso fez com que a diferença de pressão entre a linha de sobrevelocidade e a linha de suprimento voltasse acima de 50%, e a válvula de proteção movesse parte do modo protegido de volta ao modo desprotegido - algo que não deveria acontecer com o solenóide da hélice ativo.
Nessa posição, o êmbolo (impulsionado pela mola) foi capaz de forçar seu caminho entre os cotos dos dedos do pé do peso-mosca quebrados, em vez de se apoiar em cima deles. Agora não havia como os pesos volantes levantarem o êmbolo se a velocidade da hélice aumentasse novamente - o regulador de sobrevelocidade estava totalmente fora de serviço.
E como a válvula de proteção saiu do modo protegido, o passo das pás estava começando a diminuir novamente e não havia nada que impedisse a RPM da hélice de acelerar além do limite de sobrevelocidade.
Durante os 26 segundos após a válvula de proteção retornar ao modo desprotegido, a rotação da hélice esquerda aumentou lentamente de 25% para 50%. Então, de repente, em apenas oito segundos, o RPM disparou direto para cima, passando pelo limite de sobrevelocidade, para um valor entre 120% e 125%, bem fora do envelope de operação normal.
O arrasto aumentou enormemente para várias vezes o que normalmente seria esperado de um motor com falha. O piloto automático, que até então havia compensado o desequilíbrio empuxo/arrasto, desligou.
O capitão Janjua descobriu que teve que aplicar grandes comandos de leme e aileron para evitar que o avião puxasse com força para a esquerda. A enorme quantidade de arrasto do motor esquerdo também fez com que sua velocidade no ar caísse abaixo de 120 nós - quase metade da velocidade normal de cruzeiro de 230 nós.
À medida que sua velocidade diminuía, a eficácia dos controles de voo diminuía e o avião começou a virar lentamente para a esquerda, apesar das melhores tentativas do capitão Janjua para mantê-lo reto.
Reconhecendo que a hélice não havia embandeirado corretamente, a tripulação tentou embandeirá-la novamente, mas seus esforços foram em vão. Janjua começou a modular o empuxo no motor direito em uma tentativa de compensar as flutuações no arrasto do motor esquerdo, mas toda vez que ele reduzia o empuxo, eles perdiam a velocidade no ar e o problema piorava.
Na verdade, em seu estado atual, o arrasto era tão forte que era impossível para o avião manter a altitude indefinidamente - a única maneira de sair da situação era aumentar a velocidade no ar por meio de uma descida.
Mas os pilotos não sabiam necessariamente disso, e eles estavam voando sobre uma área montanhosa sem locais de pouso óbvios, então o capitão Janjua estava compreensivelmente relutante em descer. Ele sabia que, a menos que mantivesse o avião o mais alto possível pelo maior tempo possível, eles não conseguiriam cruzar a cordilheira ao norte de Islamabad.
Enquanto os pilotos lutavam para manter o controle, um princípio aerodinâmico da hélice avariada e sem penas estava prestes a desencadear o caos. Um motor operando normalmente usa a turbina para acionar a hélice; à medida que as pás da hélice cortam o ar, elas geram sustentação de maneira semelhante a uma asa, impulsionando o avião para a frente.
Mas um motor defeituoso com uma hélice de moinho de vento faz o inverso: em vez de as pás produzirem sustentação cortando o ar, o ar aciona a hélice, que transmite de volta para a potência do motor equivalente ao empuxo (sustentação) que geraria se o motor fosse dirigindo.
Essencialmente, a hélice se torna a turbina e a turbina se torna a hélice. Depois que o motor falhou inicialmente, a quantidade de energia gerada pela hélice girando foi suficiente para superar as forças de atrito dentro do motor e girar a turbina. Mas à medida que o passo da pá diminui, a potência produzida pela hélice também diminui (assim como uma hélice sendo acionada pelo motor produziria menos empuxo em um passo mais baixo da pá).
Portanto, conforme o passo da pá continuou a cair em direção a zero por um período de vários minutos, a velocidade da hélice permaneceu constante em 120%, mas sua potência caiu progressivamente - até que de repente, não foi suficiente para superar o atrito e a rotação a turbina.
Quando a potência de saída da hélice atingiu esse limite, o atrito praticamente parou a hélice em seus trilhos; dentro de um ou dois segundos, o RPM caiu de 120% para menos de 25%. Como a velocidade da hélice e o arrasto são proporcionais, isso também causou uma grande diminuição no arrasto do lado esquerdo.
Com o alívio repentino desse arrasto, as entradas do leme e do aileron do capitão Janjua tornaram-se instantaneamente desproporcionais em comparação com a tração para a esquerda que ele estava tentando superar.
Como resultado, o avião entrou em um snap roll para a direita - não por causa de uma falha mecânica, mas por causa das entradas do próprio capitão, que ele não teve a chance de remover. Uma grande inclinação ou guinada causa uma diminuição proporcional na sustentação e, em uma velocidade tão baixa, essa diminuição na sustentação imediatamente leva a um estol. A ala direita perdeu toda sustentação, e o avião rolou invertido e começou a cair do céu.
A virada pegou os pilotos completamente de surpresa, e eles lutaram para entender o que estava acontecendo. O avião rolou 360 graus completos para a direita - um giro de barril completo - e continuou entrando em outra margem direita de 90 graus antes que o capitão Janjua conseguisse nivelar as asas e sair do mergulho. Em apenas 24 segundos, eles perderam 5.100 pés de altitude, um mergulho terrível que deixou pilotos e passageiros em estado de pânico.
Durante o mergulho, a inclinação da pá da hélice esquerda continuou a diminuir até se estabilizar ligeiramente abaixo de zero grau, no que é conhecido como faixa reversa, onde tenta ativamente empurrar para trás contra o ar que penetra. Esse ângulo de inclinação é usado apenas ao desacelerar o avião na pista após o pouso; em voo, não só causava arrasto, mas funcionava ativamente como freio.
Como resultado, apesar do fato de a hélice ter parado quase totalmente de girar, o arrasto produzido era sete vezes o arrasto normal de uma hélice emplumada - ainda mais do que quando girava a 120% RPM. Em tal estado, o avião se mostrou extremamente difícil de controlar. A única maneira de manter a velocidade alta o suficiente para manter o controle era entrar em uma descida contínua de 800 a 1.000 pés por minuto.
A uma altitude de 8.400 pés e caindo, eles não tiveram muito tempo para encontrar uma solução. Os pilotos sabiam que precisariam de, no mínimo, 5.200 pés de altitude para limpar as montanhas próximas a Islamabad e, para evitar cair abaixo disso, eles precisariam reduzir sua taxa de descida. Infelizmente, eles não sabiam que isso era impossível.
O primeiro oficial Akram declarou emergência e solicitou vetores diretos para Islamabad, mas eles não foram nem mesmo capazes de manter a direção correta. Quando o avião atingiu uma altitude de 5.280 pés, o capitão Janjua foi forçado a nivelar o avião, sabendo que se eles caíssem mais abaixo, certamente cairiam nas montanhas.
Mas enquanto ele mantinha o avião nesta altitude, a velocidade no ar deles caiu perigosamente; o stick shaker foi ativado repetidamente, avisando-os de que estavam prestes a travar.
O avião começou a virar incontrolavelmente para a esquerda, apesar das tentativas desesperadas de Janjua de voltar para a direita. Montanhas assomavam à frente deles; o sistema de alerta de proximidade do solo começou a soar, "TERRENO, TERRENO, PUXE!"
Os pilotos lutaram com tudo que tinham para ficar no ar, mas não havia como escapar. A uma altura de 850 pés acima do solo, a asa esquerda estolou e o avião rolou 90 graus para a esquerda. O nariz caiu e o avião mergulhou em direção às montanhas abaixo. Não havia esperança de recuperação. Poucos segundos depois, o voo 661 da PIA despencou em uma montanha íngreme e explodiu em chamas, matando instantaneamente todas as 47 pessoas a bordo.
Moradores de uma vila próxima viram o avião sobrevoar e ouviram o acidente, e as mesquitas locais usaram seus alto-falantes para pedir às pessoas que corressem para o local do acidente em busca de sobreviventes. Em minutos, dezenas de pessoas estavam no local, mas logo ficou claro que não havia ninguém para salvar.
O avião havia sido reduzido a uma pilha de entulho fumegante, exceto pela seção da cauda, que estava totalmente branca contra o chaparral enegrecido. Quando a notícia do acidente atingiu as ondas do ar, logo foi descoberto que um dos passageiros era um nome conhecido no Paquistão: Junaid Jamshed, vocalista da famosa banda pop do Paquistão "Vital Signs".
Na década de 1980 e no início da década de 1990, ele foi responsável por algumas das músicas mais populares do país, incluindo “Dil Dil Pakistan”, que se tornou um hino nacional não oficial. Em 2016, ele havia muito abandonado sua carreira musical, voltando-se para o Islã e se tornando um televangelista. Mas apesar das reviravoltas em sua vida, ele ainda era reverenciado por sua música e sua morte repentina no acidente chocou o país.
A Autoridade de Aviação Civil do Paquistão prometeu descobrir a causa do acidente e, em poucas horas, investigadores do Conselho de Investigação de Segurança (SIB) chegaram ao local para iniciar o inquérito.
Até aquele ponto, o Paquistão tinha uma relação difícil com as investigações de acidentes aéreos. A investigação sobre o acidente de alto nível do voo 202 da Airblue em 2010 foi amplamente criticada por não ter examinado profundamente as questões subjacentes que causaram o acidente.
Havia uma preocupação generalizada de que o Conselho de Investigação de Segurança do Paquistão cometesse os mesmos erros novamente. Felizmente, desta vez, eles não teriam que resolver sozinhos: representantes experientes da França (que construiu o avião), Canadá (que construiu os motores) e dos EUA (que construiu as hélices) foram todos convidados a participar, pois o já se acreditava que o acidente tivesse sido causado por uma falha no motor.
Uma falha de motor em um avião bimotor não é considerada um evento muito significativo; o ATR-42, como todas as aeronaves multimotoras, está certificado para escalar e manter altitude com apenas um motor. Os pilotos do ATR-42 especularam publicamente que a tripulação do voo 661 cometeu algum tipo de erro ao lidar com a falha do motor que levou ao acidente. Mas, à medida que a equipe internacional examinava mais profundamente a sequência de eventos, uma história muito diferente começou a surgir.
Uma investigação exaustiva dos destroços combinada com extensa análise de dados de voo, simulações de computador e testes no mundo real acabou revelando três falhas latentes no motor esquerdo que levaram ao acidente.
Teve a lâmina do disco da turbina quebrada, que deveria ter sido substituída pelos mecânicos da PIA em novembro, mas não foi; havia o pino do regulador de sobrevelocidade quebrado, quebrado durante uma tentativa incorreta de montagem; e havia a contaminação não identificada dentro do módulo da válvula da hélice.
A primeira dessas falhas foi ocasionada pelo desrespeito aparentemente sistemático aos boletins de serviço nas instalações de manutenção da PIA, que não foi detectado pela Autoridade de Aviação Civil, cujo objetivo específico era detectar exatamente esse tipo de descumprimento.
O problema com as lâminas do disco da turbina em P & Os motores W 127M já eram bem conhecidos do fabricante e da companhia aérea, e o limite de 10.000 horas existia por uma razão. Se os mecânicos tivessem simplesmente seguido suas próprias regras, o acidente não teria acontecido.
A origem das outras duas falhas era menos clara. Não havia registros de serviço que indicassem que o regulador de excesso de velocidade já havia sido desmontado e remontado, mas isso claramente ocorreu.
A técnica usada para fazer isso também fazia pouco sentido, pois na verdade acrescentava tempo e dificuldade ao procedimento. Isso significava que provavelmente foi executado por alguém que não sabia o que estava fazendo, ao invés de alguém tentando cortar atalhos.
Quanto à contaminação na válvula, os investigadores só puderam concluir que ela havia sido introduzida enquanto o módulo da válvula não estava acoplado ao motor, talvez quando algo tenha derramado sobre ela e não tenha sido devidamente limpo. Não foi possível determinar quando, onde, por que e como isso aconteceu, e até mesmo do que os destroços foram feitos.
A combinação dessas três falhas permitiu que a sequência de eventos contornasse vários sistemas redundantes destinados a evitar que a hélice atingisse um passo perigosamente baixo em voo. Em ordem, a sequência de falha progrediu da seguinte forma:
1. O pino regulador de sobrevelocidade quebrado faz com que os pesos mosca empurrem contra a cabeça do êmbolo, causando rachaduras por fadiga dos dedos dos pés dos pesos mosca.
2. A lâmina do disco da turbina falha, desequilibrando o eixo da turbina.
3. A vibração do eixo da turbina desgasta um rolamento, introduzindo partículas de metal no óleo.
4. Esses detritos de metal se acumulam contra a válvula reguladora de velocidade excessiva, causando aumento da resistência que empurra a válvula parcialmente aberta. A velocidade da hélice diminui.
5. O PEC tenta aumentar a velocidade da hélice, mas não consegue, então ele desarma offline.
6. Sem o PEC, as forças aerodinâmicas fazem com que o passo da pá diminua e o RPM aumente até a parada do regulador de sobrevelocidade. O segundo dedo do peso mosca se quebra, mas os dedos quebrados continuam a levantar o êmbolo.
7. Os pilotos reagem à velocidade incomum da hélice desligando o motor e comandando a hélice para embandeirar.
8. A hélice começa a embandeirar. O RPM reduzido redefine o regulador de sobrevelocidade para sua posição de repouso e o êmbolo empurra entre os dedos quebrados dos pesos volantes, tornando o regulador inoperante.
9. A contaminação na linha de sobrevelocidade faz com que a válvula de proteção volte ao modo desprotegido. O passo da lâmina começa a diminuir novamente.
10. Sem o regulador de sobrevelocidade, não há nada que impeça a RPM da hélice de aumentar além de seus limites de projeto para 120%. Isso causa um grande arrasto que desacelera o avião.
11 O passo da pá fica tão baixo que a corrente de ar não consegue empurrar a hélice contra o atrito da turbina dentro do motor. O RPM da hélice diminui rapidamente.
12. A diminuição repentina do arrasto faz com que os pilotos percam o controle do avião.
13. O passo da lâmina se estabiliza ligeiramente abaixo de zero, onde causa sete vezes o arrasto normal. Manter a altitude é impossível.
O manual de operações da tripulação de voo dedicou toda uma linha à possibilidade de uma falha do motor não embandeirar, o que chamou de “cenário de conseqüências perigosas” sem qualquer explicação adicional.
As falhas reais enfrentadas pela tripulação foram ainda mais longe do que isso: não apenas a hélice não embandeirou, como também anulou as proteções de sobrevelocidade e então deu marcha à ré. Os pilotos evidentemente não tinham ideia do que estava acontecendo.
Na verdade, a definição do ATR de um evento "de consequência perigosa" especifica que uma tripulação confrontada com tal evento pode lutar para aderir aos procedimentos ideais e tomada de decisão devido ao estresse, surpresa e/ou medo, e não pode ser invocada para recuperar a aeronave com sucesso.
Os investigadores examinaram o comportamento da tripulação e descobriram que eles deixavam muito a desejar em termos de gerenciamento de recursos, liderança, gerenciamento de energia e adesão aos procedimentos padrão.
Mas uma análise de suas opções tornou tudo isso bastante discutível. Eles descobriram que só seria possível chegar a Islamabad se os pilotos mantivessem os flaps retraídos e mantivessem uma velocidade de exatamente 160 nós até o aeroporto para um pouso com flaps zero e, mesmo assim, eles mal teriam conseguido.
Além disso, esse procedimento não foi publicado em lugar nenhum e teria de ser executado perfeitamente, portanto, não era realista esperar que uma tripulação aérea o descobrisse imediatamente.
No entanto, havia dois aeroportos mais próximos do que Islamabad que seriam fáceis de alcançar: uma base aérea militar na cidade de Kamra Kalan, e um pequeno campo servindo a Barragem de Tarbela, que ficava ainda mais perto.
Infelizmente, como nenhum desses aeroportos era usado por aviões comerciais, os pilotos não sabiam da sua existência. Eles pensaram que o aeroporto mais próximo era o de Islamabad e, quando perceberam que não poderiam, também era tarde para chegar a esses outros aeroportos.
Portanto, mesmo que os pilotos tivessem lidado com a situação perfeitamente, era improvável que eles pudessem salvar o avião. O voo estava quase condenado a partir do momento em que o motor falhou.
Na verdade, no momento do acidente, a PIA tinha o maior índice de falhas de motor em voo do que qualquer operador de ATR no mundo. Isso deveria ter sido motivo de séria preocupação para a Autoridade de Aviação Civil, mas ela também falhou em fazer seu trabalho e chegar à raiz do problema até que as pessoas já tivessem morrido. E na esteira da queda do voo 8303 da PIA em maio de 2020, é evidente que a companhia aérea ainda luta para manter um nível adequado de segurança.
Mas há uma boa notícia: pelo que pode ser a primeira vez em sua história, o Paquistão conduziu uma investigação de acidente aéreo de maneira adequada. A investigação cobriu todos os fatores concebíveis e mergulhou profundamente em tópicos onde poucos investigadores haviam se aventurado antes.
Sem dúvida, a assistência do NTSB dos Estados Unidos, da BEA francesa e do TSB canadense desempenhou um papel importante nesse sucesso. Mas pode-se esperar que a experiência adquirida durante esta investigação ajude AAIB Paquistão a descobrir toda a verdade sobre cada acidente futuro - e, no processo, virar a maré contra o preocupante histórico de segurança da aviação do Paquistão.
Edição de texto e imagens por Jorge Tadeu (Site Desastres Aéreos)
Com Admiral Cloudberg, Wikipedia, ASN - Imagens: BBC, Hamid Faraz, Google, FAA, Skybrary, AAIB Pakistan, mzo on YouTube, Dawn, the Birmingham Mail, History of PIA, Zee News, and The Bureau of Aircraft Accidents Archives. Video: mzo no YouTube.
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