'Ask the captain'

In de USA Today staat een leuke rubriek met de naam van dit topic, waar lezers vragen kunnen stellen aan een vlieger over het vliegen. Misschien een leuk idee voor dit forum?
Kom maar op met die vragen...

Voor de vaste lezers, en omdat er al wat vragen over zijn geweest, wat uitleg over de 737MAX.

De MAX heeft, in tegenstelling tot de oudere versies van de 737, het Maneuver Characteristics Augmentation System, of MCAS, die inmiddels als factor wordt beschouwd bij zowel de Lion Air als de Ethiopian crash. Het MCAS bedient de stabilizer, dat is het horizontale staartvlak. Deze kan als geheel gedraaid worden.
De stabilizer wordt primair gebruikt als trim: bij een neusstand- of snelheidsverandering verandert de 'neutrale' stuurstand, de stand waarbij, als je de stuurkolom los laat, het vliegtuig niet van stand verandert. Met de stabilizer kan je deze neutrale stand bij elke snelheids- of neusstandsverandering weer opnieuw instellen.
De Boeing 737 heeft, net als veel andere toestellen trouwens, ook een ander fenomeen, namelijk de Mach-tuck. Een gedeelte van de luchtstroom over de vleugels is supersoon, en creëert een schokgolf. Als het vliegtuig sneller gaat vliegen, schuift die schokgolf naar voren, waardoor het vliegtuig de neiging heeft om de neus te laten zakken. Om dat tegen te gaan heeft de 737 het speed trim systeem, wat voor dit effect de stabilizer gebruikt om er tegen in te sturen. Dit systeem kan de stabilizer maar beperkt gebruiken, in geloof 2,5 graden, om de besturing bij een storing niet teveel te beïnvloeden.
De 737MAX heeft nieuwe motoren, die vanwege hun afmetingen verder voor de vleugel geplaatst moesten worden ten opzichte van eerdere versies. Dit heeft een effect bij grote invalshoeken. De invalshoek is de hoek tussen de lengteas van het vliegtuig en de instromende luchtstroom. Die is belangrijk, want bij een bepaalde (grotere) invalshoek wordt de luchtstroom over de vleugel turbulent en vermindert de draagkracht, of lift, van de vleugel. In de vliegwereld wordt dat 'stall' genoemd, of in het Nederlands overtrek. Bij trainingen wordt er dan ook veel aandacht besteed om deze situatie te vermijden. Deze invalshoek wordt gemeten door de zogenaamde angle-of-attack sensor.
Als er dan gas wordt gegeven om uit deze situatie te komen - wat een vrij gebruiktelijke manier is - ontstaat er een krachtenmoment die herstel juist tegenwerkt. Dit komt omdat de motoren onder het zwaartepunt van het vliegtuig zitten. Dit negatieve effect is bij de 737MAX groter dan bij de eerdere versies. Om toch het krachtenspel gelijk te laten zijn aan de eerdere versies is het MCAS geïnstalleerd, dat het speed trim systeem gebruikt om de reactie van het vliegtuig gelijk te laten zijn aan de eerdere versies.
Nou zijn er 3 problemen geconstateerd bij dit MCAS. Ten eerste gebruikte MCAS maar 1 angle-of-attack sensor (er zijn er 2). Ten tweede reset MCAS zich iedere keer als de vlieger er tegen in stuurt. En ten derde wordt de maximale aanpassing van de stabilizer bij iedere reset wordt opnieuw toegepast, waardoor het systeem de stabilizer veel meer kan aanpassen dan de bedoeling was.
Boeing heeft verklaard dat met de nieuwe software die nu wordt aangeboden deze drie problemen zijn opgelost: MCAS gebruikt 2 angle-of-attack sensoren, waardoor een storing in 1 niet tot een 'runaway' kan leiden, de situatie waarbij de stabilizer in een extreme uiterste stand komt te staan. Ook zegt Boeing dat de maximale aanpassing van MCAS op de stabilizer door de nieuwe software nu op de juiste manier beperkt is en dat niet elke keer als de vlieger er tegen in stuurt er een reset plaats vindt.
De grote vraag in de luchtvaartindustrie is: waarom is dit systeem op deze manier in eerste instantie wel goedgekeurd. Dat wordt nog een heel interessant verhaal en zal - denk ik - wel leiden tot wat aanpassingen in het certificatieproces. Het feit dat een storing in één sensor tot een onbestuurbare situatie leidt is iets wat in de luchtvaartindustrie een 'no-go' is. Heel triest dat er 2 ongevallen voor nodig waren om dit aan het licht te brengen. Dat kan en mag eigenlijk niet gebeuren, vandaar dat ook veel vliegersinstanties in deze materie van zich laten horen, zoals het Amerikaanse ALPA.

pino4 schreef: ↑

27-03-2019 18:19

Bedankt voor het delen van deze info Cygnus. Erg interessant om te lezen, en tegelijk natuurlijk triest dat er 2 ongevallen voor 'nodig'zijn geweest, om dit aan het licht te brengen. Wie neemt het uiteindelijke besluit tot goedkeuring van een (nieuw) vliegtuig (-type)? Is dat de ICAO, of zijn het meerdere spelers?

Ik ben niet heel erg thuis in alle juridische zaken, maar volgens mij is het zo dat elke instantie in principe een eigen besluit mag nemen over de goedkeuring tot toelating van een type boven het betreffende grondgebied, de FAA voor de VS, EASA voor Europa. In de praktijk zal de instantie van het land waarin de fabrikant gevestigd is het certificatieproces voeren, in de VS dus de FAA. Vervolgens wordt deze goedkeuring - over het algemeen - door andere instanties overgenomen. ICAO is hier op zich geen partij in, behalve dat ICAO de richtlijnen voor certificatie heeft vastgesteld, eigenlijk de wettelijke eisen waaraan een vliegtuig moet voldoen. FAA en EASA, en in Rusland Rosaviatsiyev, zijn uitvoeringsinstanties.
Daarom kon het dus ook gebeuren dat in verschillende delen van de wereld deze goedkeuring werd ingetrokken, en pas op het laatst in de VS.
Nu is het probleem dat door diverse bezuinigingen bij de FAA er te weinig kennis in huis heeft om het gehele proces van certificatie onafhankelijk te kunnen uitvoeren, en dat gedeeltes daarom zijn uitbesteed aan de fabrikant zelf. Dat lijkt een beetje 'wij van WC-Eend', maar het is niet een ongebruikelijk fenomeen in de luchtvaart. Juridisch gezien hebben medewerkers van Boeing een beoordelingsfunctie van de FAA toegewezen gekregen om de eisen van ICAO te toetsen. Ze behoren dan eigenlijk onafhankelijk deze toetsing te doen. De hamvraag natuurlijk: is dat ook daadwerkelijk gebeurd, of heeft de noodzaak om de MAX zo snel mogelijk op de markt te krijgen om te concurreren met de A320neo geleid tot een onvolwaardige certificatie? En welke rol speelt de overheid hierin door het budget van de FAA zodanig te korten dat alle expertise het kantoor uitgejaagd wordt. Dit wordt nog een interessante discussie de komende tijd...

redbulletje schreef: ↑

27-03-2019 18:10

Wow! Echt bizar dat dit type toestel uberhaupt goedgekeurd werd in eerste instantie. Dit zijn wel wat meer dan kinderziektes.

Ja, maar ook weer niet. In feite is het een kwestie van software aanpassen. An sich dus niet een erg grote ingreep. Met het toestel is in feite niet zoveel mis, alleen dat een aantal programmaregels niet goed zijn doordacht.
Persoonlijk heb ik mijn twijfels over welk systeem dan ook dat controle bij de vlieger weghaalt om een eventuele vliegerfout te voorkomen. Airbus is daar veel actiever in dan Boeing overigens. Hoewel het waar is dat veel incidenten worden veroorzaakt door een menselijke fout, is die menselijke fout juist vaak makkelijker te herstellen dan een technische fout. En het risico op menselijke fouten kunnen je verminderen door training. Op technisch vlak ligt dat wat anders, daar is het een kwestie van 'trail-and-error', een principe waarmee de luchtvaart veilig is geworden, maar daar heb je dus helaas wel die 'errors' voor nodig...

Alecta schreef: ↑

28-03-2019 10:47

Bedankt voor de uitleg Cygnus. Is/was het mogelijk om dit MCAS uit te schakelen in geval van een duidelijke storing? Of is het mogelijk dat de vliegers niet hebben geweten wat het probleem was?

Ja, dat kan. Daarvoor moeten 2 schakelaars bij de gashendels worden overgehaald. Dan moet er handmatig getrimd worden via een wiel naast de knie van de vlieger.
Boeing is niet erg scheutig geweest met de informatie en training van MCAS. De Lion Air vliegers wisten waarschijnlijk niet wat er aan de hand was. Hoe dat bij Ethiopian is gegaan wordt nog onderzocht, evenals Lion Air trouwens. Dergelijke onderzoeken duren doorgaans minstens een jaar. De belangen hier zijn groot, dus de onderzoeken zullen zeer grondig gedaan worden.

MarindaH schreef: ↑

28-03-2019 22:48

Wat ik me nog steeds afvraag is waarom de software nog niet geupdate was, na 5 maanden. En alles nog steeds wel vloog.

Boeing is na de Lion Air crash wel meteen begonnen met de software-aanpassing, maar dat is een complexe procedure. Het zijn niet een paar simpele BASIC-regeltjes herschrijven. Na de eerste crash werd de storing in de angle-of-attack sensor nog gezien als een weinig voorkomend probleem. Daar zijn getallen voor om het risico te berekenen, in de orde van 10 tot de macht -7. De Ethiopian crash toonde aan dat die risicoverdeling niet correct was. Vandaar...