Southwest Boeing 737-8 MAX: Dutch-Roll-Zwischenfall während des Flugs

 (avherald.com)
1 Punkte von GN⁺ 2024-06-14 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Am 25. Mai 2024 geriet Southwest-Flug WN-746 von Phoenix nach Oakland mit einer Boeing 737-8 MAX auf FL340 in einen Dutch Roll; die Besatzung brachte das Flugzeug wieder unter Kontrolle und landete rund 55 Minuten später in Oakland
  • Bei der Inspektion nach dem Flug wurden Schäden an der Standby-PCU sowie strukturelle Schäden festgestellt, woraufhin die FAA den Vorfall als Unfall einstufte
  • Die Schäden erstreckten sich auf zwei Rippen, an denen die Standby-PCU montiert ist, sowie auf die Befestigung des Standby Actuator; das Flugzeug wurde nach einer provisorischen Reparatur in Oakland nach Everett überführt
  • Laut vorläufigem NTSB-Bericht gab es unter den 175 Passagieren und 6 Besatzungsmitgliedern keine Verletzten, der Cockpit Voice Recorder war wegen seiner 2-Stunden-Begrenzung jedoch überschrieben und konnte nicht für die Untersuchung genutzt werden
  • Die Flugdaten zeigen, dass das Fehlverhalten des Rudder-Systems ab dem ersten Flug nach der planmäßigen Wartung am 23. Mai 2024 begann und die Schwingungen nur bei eingeschaltetem Yaw Damper auftraten

Dutch Roll und Landung während des Flugs

  • Die Southwest-Airlines Boeing 737-8 MAX mit dem Kennzeichen N8825Q war als Flug WN-746 von Phoenix, AZ, nach Oakland, CA, unterwegs
    • An Bord waren 175 Passagiere und 6 Besatzungsmitglieder
    • Auf Reiseflughöhe FL340 trat ein Dutch Roll auf
  • Die Besatzung stellte die Kontrolle über das Flugzeug wieder her und sank anschließend auf FL320
  • Das Flugzeug landete etwa 55 Minuten später auf Oakland Runway 30
  • Nach diesem Ereignis wurden am Flugzeug erhebliche strukturelle Schäden festgestellt

Einstufung als Unfall und Verlegung des Flugzeugs

  • Die FAA teilte mit, dass bei der Inspektion nach dem Flug Schäden an der Standby-PCU entdeckt wurden
  • Da die Schäden am Flugzeug als erheblich eingestuft wurden, wurde das Ereignis als Unfall (accident) klassifiziert
  • Das Flugzeug blieb in Oakland bis zum 6. Juni 2024 am Boden und wurde anschließend zur ATS-Einrichtung in Everett, WA, verlegt
  • Auch danach blieb es in Everett weiterhin am Boden

Dutch Roll und PCU

  • Dutch Roll ist eine Bewegung, bei der das Flugzeug bei verringerter Richtungsstabilität gleichzeitig um Hochachse und Längsachse schwingt
    • Sie hängt mit der Richtungsstabilität zusammen, die Seitenleitwerk und Rudder bereitstellen
    • Sie äußert sich als gekoppelte Yaw- und Roll-Schwingung
  • PCU steht für Power Control Unit und ist ein Actuator zur Steuerung des vertikalen Rudders

Strukturschäden und provisorische Reparatur

  • Die am 13. Juni 2024 festgestellten Schäden betrafen zwei Rippen zur Montage der Standby-PCU sowie die Befestigung des Standby Actuator
  • In Oakland wurde eine provisorische Reparatur durchgeführt, bei der die beschädigte PCU ersetzt wurde
  • Das Flugzeug wurde zum Austausch der beschädigten Rippen nach Everett überführt

NTSB-Untersuchung und Grenzen der Recorder

  • Das NTSB leitete eine Untersuchung zu dem Schwingungsereignis während des Flugs einer Southwest Airlines B-737-MAX8 ein
    • Das Ereignis ereignete sich am 25. Mai 2024 gegen 8 Uhr vormittags pazifischer Zeit in 34.000 Fuß Höhe
    • Die Besatzung beschrieb es als Dutch roll
    • Es gab keine Verletzten
  • Southwest Airlines entdeckte bei der Wartung des Flugzeugs Schäden an Strukturbauteilen und meldete dem NTSB am 7. Juni das Ereignis und die Schäden
  • Das Vehicle Recorder Laboratory des NTSB erhielt die von dem digital flight data recorder des Flugzeugs heruntergeladenen Daten
    • Diese Daten wurden zur Beurteilung der Dauer und Schwere des Ereignisses genutzt
    • Der Cockpit Voice Recorder war wegen seiner 2-Stunden-Audiobegrenzung überschrieben und konnte für die Untersuchung nicht verwendet werden
  • Das NTSB veröffentlichte einen vorläufigen Bericht

Von der Besatzung festgestelltes Fehlverhalten

  • Der Kapitän stellte bei der Prüfung des Logbooks vor dem Flug eine zuvor eingetragene yaw damper discrepancy fest
    • Der Eintrag lautete „the yaw damper over-correcting in flight“
    • Als corrective action erinnerte er sich daran, dass mehrere stall management yaw damper computer codes zurückgesetzt worden waren
  • Bei der Vorflugkontrolle, beim Pushback und beim anfänglichen Taxi gab es keine Auffälligkeiten
  • Nach der Startfreigabe, beim Eindrehen auf die Startbahn und dem Wechsel auf rudder pedal steering, spürte der Kapitän eine kurzzeitige Steifigkeit des rudder pedal
  • Kurz nach Erreichen der Reiseflughöhe von 34.000 Fuß zeigte das Flugzeug beim Durchfliegen von light chop einen kleinen Dutch Roll
    • Der Kapitän gab an, das Roll-Verhalten sei stabil gewesen, die Frequenz sei auffälliger gewesen und das Yaw nur gering
    • Die oscillation dauerte einige Sekunden an, und der autopilot blieb engaged
  • Der Erste Offizier nahm eine strange movement wahr, bei der sich das Heck des Flugzeugs vor und zurück bewegte und das Rudder sehr leicht nach links und rechts ausschlug
  • Die Besatzung stellte fest, dass sich während der oscillation das rudder pedal bewegte; da sich das rudder pedal im yaw damper system nicht bewegen sollte, kam sie zu dem Schluss, dass turbulence nicht die Ursache war

Weiterer Flug und Inspektion nach der Landung

  • Die Besatzung koordinierte mit ATC einen Sinkflug auf 32.000 Fuß, traf dort jedoch auf ähnliche Flugbedingungen
  • Während des Reiseflugs traten noch mehrere Male Bewegungen des Flugzeugs derselben Art auf
  • Der Kapitän spürte eine schwache rudder pedal movement in derselben Phase wie die oscillation
  • Während des gesamten Flugs leuchtete die yaw damper light nicht auf, und es gab auch keine master caution warning
  • Die Besatzung meldete Southwest maintenance control über ACARS ein yaw damper issue
  • Das Flugzeug setzte den Flug nach Oakland fort und landete ohne weitere Vorkommnisse
  • Nach dem Verlassen der Start- und Landebahn spürte der Kapitän erneut die gleiche oscillation und rudder pedal stiffness wie während des Flugs
  • Nach der Ankunft am Gate inspizierte Southwest maintenance das Flugzeug, und es wurde aus dem Betrieb genommen
  • Bei der Inspektion wurden Schäden an den vertical stabilizer trailing edge ribs oberhalb und unterhalb der standby rudder PCU festgestellt
    • Schäden an den stabilizer ribs beeinträchtigen die strukturelle Festigkeit des fittings und gelten als erheblicher Schaden

In den Flugdaten erkennbare Bedingungen

  • Die Datenauswertung des NTSB ergab, dass das Fehlverhalten des Rudder-Systems ab dem ersten Flug nach der planmäßigen Wartung am 23. Mai 2024 begann
  • Vor der Wartung entsprach der yaw damper command keiner rudder pedal movement
  • Nach der Wartung wurde bei engaged yaw damper eine rudder pedal movement festgestellt
  • Alle oscillations traten bei engaged yaw damper auf
  • Wenn der yaw damper während des Flugs disengaged wurde oder das Flugzeug mit dem yaw damper auf der MEL betrieben wurde, wurde kein Fehlverhalten beobachtet
  • Die NTSB-Untersuchung umfasst die Bestimmung des Zeitpunkts, zu dem die strukturellen Schäden am Rudder-System entstanden
  • Die zugehörigen Flugaufzeichnungen sind in den FlightAware-Aufzeichnungen einsehbar

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1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-06-14
Meinungen auf Hacker News

  • Vor ein paar Jahren wurde mein Schwiegervater als Mechaniker für große Jets für zwei Monate nach China geschickt, um ein wiederkehrendes Dutch-Roll-Problem bei einem bestimmten Frachtflugzeug der A300-Familie zu diagnostizieren und zu beheben.
    Die lokalen Mechaniker konnten die Ursache nicht finden, also wurde ein Team aus Mechanikern der Zentrale zusammengestellt; es gab keine Schäden am Flugzeug, und auch bei Testflügen ließ sich das Problem nicht reproduzieren.
    Sogar Airbus-Ingenieure kamen dazu, fanden das Problem aber ebenfalls nicht. Nach monatelangem Austausch teurer Teile und spekulativen Arbeiten gab man auf.
    Am Ende schien mit dem Flugzeug selbst nichts nicht in Ordnung zu sein; offenbar mochten die Piloten diese Maschine nicht, die vom Abstellplatz geholt und erneut zertifiziert worden war.
    Mein Schwiegervater kam stattdessen mit kubanischen Zigarren vom lokalen Markt und einem ziemlich hochwertigen gefälschten Fluke-Multimeter zurück.

    • Das war wohl eine gesichtswahrende Art, mitzuteilen, dass man dieses Flugzeug nicht mochte; die Kosten dürften enorm gewesen sein.
    • Ich habe mir früher einmal so ein gefälschtes Fluke-Multimeter gekauft. Für den industriellen Einsatz würde ich ihm nie vertrauen, aber für Elektroarbeiten zu Hause und kleine Projekte nutze ich es seit Jahren problemlos, ohne je Schwierigkeiten gehabt zu haben.

  • Die Erklärung lautet: „Dutch Roll ist eine gekoppelte, außerphasige Bewegung eines Flugzeugs, die auftritt, wenn die Richtungsstabilität durch Seitenleitwerk und Ruder schwächer wird. Das Flugzeug schwingt gleichzeitig um die Hoch- und die Längsachse, das heißt Gieren und Rollen sind gekoppelt.“ Das klingt ziemlich beängstigend.
    Das ist letzten Monat passiert; ich frage mich, warum das keine größere Nachricht war.

    • Allein nach der Überschrift dachte ich zuerst, das Flugzeug sei auf den Rücken gerollt, aber es ist weniger beängstigend als das.
      Viele kennen eine „Barrel Roll“, aber dies sieht im Vergleich eher wie ein Taumeln aus.
      Soweit ich es verstehe, ist eine Barrel Roll entgegen der Intuition ein stabiles 1G-Manöver und daher im Allgemeinen auch für große Flugzeuge recht sicher.
    • Vor ein paar Tagen bin ich mit einer Max von Denver nach Mexico City geflogen.
      Im Großen und Ganzen war nichts Besonderes, aber im Landeanflug legte sich die Maschine stark nach links, und am Scheitelpunkt der Kurve ruckte sie so, als hätte sie eine Turbulenztasche getroffen, mit einer ähnlichen Bewegung.
      Es war nicht so heftig, dass es das Flugzeug beschädigt hätte, aber in dem Moment wurde mir bewusst, wo ich gerade war, und ich erstarrte für ein paar Sekunden, bis wir aus der Kurve heraus waren und alles wieder in Ordnung war.
    • Einfach gesagt: ein unerwünschtes Schwanzwedeln.
    • Entscheidend ist, wie stark die Schwingung war und wie lange sie anhielt.
      Aus Sicht der Passagiere war sie möglicherweise nicht von „normalen Turbulenzen“ zu unterscheiden.
    • Ein Demonstrationsvideo gibt es hier:
      https://youtu.be/Zmjam1evDD4

  • Im Kontext ist Dutch Roll einer der dynamischen Modi eines Flugzeugs.
    Sie gehört in eine ähnliche Kategorie wie die „Phugoid“-Bewegung, bei der ein Papierflugzeug im Sinkflug Geschwindigkeit aufnimmt, die Nase hochgeht, es überzieht und dann wieder sinkt.
    Solche dynamischen Modi können eine Eigenfrequenz haben, ähnlich wie wenn man über Resonanz oder Übertragungsfunktionen spricht, und zwischen niedriger Eigenfrequenz und einem reaktionsschnellen Steuerungssystem gibt es einen Zielkonflikt.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Aircraft_dynamic_modes

  • Es geht zwar nicht um den Vorfall im Artikel, aber dieses Video eines anderen Flugzeugs bei einer Dutch Roll hilft beim Verständnis:
    https://www.youtube.com/watch?v=2tgfkGiHhxs

  • Die 737 hatte zumindest in ihrer klassischen Form traditionell eine sehr hohe Gierstabilität.
    Jets mit gepfeilten Tragflächen benötigen bei Gierbewegungen normalerweise zusätzliche Gierdämpfung, weil durch die Geometrie relativ zur Luftströmung ein Flügel länger und der andere kürzer wird; die 737 war hier ungewöhnlich stabil.
    Deshalb stand der Gierdämpfer der 737 nicht auf der Minimum Equipment List für den Abflug, während andere Flugzeuge wie die 757, wenn einer von zwei Gierdämpfern ausfiel, meines Wissens etwa auf Flüge zur Rückkehr zu einer Wartungsbasis beschränkt waren.
    Ich denke, aus den ersten Berichten lässt sich in diesem Fall noch nicht alles ableiten, also werde ich den Bericht abwarten.
    Es kommt auch vor, dass Piloten durch unsachgemäße Ruderbetätigung ein völlig intaktes Flugzeug beschädigen; American Airlines Flight 587 ist ein schreckliches Beispiel.

  • Es gibt ein vierminütiges Video, das Dutch Roll erklärt:
    https://www.youtube.com/watch?v=9Gt-IcCBiQ4
    Das längere, 15-minütige Video von Mentour Pilot enthält noch etwas mehr Detailerklärung:
    https://www.youtube.com/watch?v=z2J_LUDWioA&t=1m

    • Genau dasselbe Video wollte ich auch verlinken.
      Es war interessant und hat auch etwas die Angst genommen, aber wenn ich es selbst erleben würde, würde mir wohl der kalte Schweiß ausbrechen, während ich hoffe, dass der Pilot richtig reagiert und nicht überkorrigiert.
    • Das erste Video ist gut für eine klare Erklärung, das zweite, um zusätzliche Erläuterungen von jemandem zu bekommen, der sich auskennt.

  • Klingt nach einem Ausfall des Gierdämpfers.
    https://en.wikipedia.org/wiki/Yaw_damper
    An sich ist das nicht gefährlich, kann für Passagiere aber sehr unangenehm sein.

  • Ein Link für alle, denen Dutch Roll nicht vertraut ist:
    https://en.wikipedia.org/wiki/Dutch_roll
    Auffällig ist der Absturz einer Boeing KC-135R im Jahr 2013, bei dem es nach einem Ausfall der Ruder-PCU zu einem tödlichen Unfall kam.
    Da die vorläufige Ursache dieses neuen Vorfalls ebenfalls bei der Ruder-PCU der 737-8 gesehen wird, frage ich mich, welche Gemeinsamkeiten es bei Konstruktion, Teilen oder Prozessen zwischen den Ruder-PCUs der KC-135R und der 737-8 gibt.

  • Durch die Boeing-Nachrichten achte ich stärker auf die kommerzielle Luftfahrt insgesamt.
    Die Zahl der Unfälle und Beinaheunfälle in der Luftfahrt ist tatsächlich ziemlich hoch, und anders als die Medien einen glauben lassen, steht Boeing dabei nicht allein im Zentrum.
    Erstaunlich ist, dass die tatsächliche Verletzungs- und Todesrate dank gut ausgebildeter Besatzungen und der sorgfältigen Arbeit der Flugsicherung sehr niedrig ist.

    • Besatzungen und Lotsen gehören dazu, aber daneben spielen auch stark redundant ausgelegte Flugzeuge, die trotz Boeings jüngster Probleme hohe Standards zeigen, alte, aber robuste Flugsicherungssysteme und eine Sicherheitskultur, die nicht Einzelpersonen beschuldigt, sondern gründlich bis zu den Grundursachen untersucht, eine große Rolle.
    • Besonders erstaunlich ist die Zahl der knappen Beinaheunfälle auf Start- und Landebahnen.
      Ohne historische Daten weiß ich nicht, ob sie zunehmen, aber schon Kanäle wie VASAviation auf YouTube zeigen erschreckend viele Fälle, und an einem meiner lokalen Flughäfen gab es in den letzten 45 Tagen zwei davon.
    • Das Wort, das du suchst, ist vermutlich Resilienz.
      Verkehrsflugzeuge und die allgemeine Luftfahrt sind resilient, und die Verfahren rund um diese Branche sind es ebenfalls.
    • Vielleicht ist das eine dumme Frage, aber wie lange wird es dauern, bis KI Fluglotsen ersetzt oder zumindest ergänzt?

  • Als Niederländer erstaunt mich immer wieder die scheinbar endlose Liste von Dingen mit „Dutch“ im Namen.
    Da gibt es uncles, courage, ovens, double, going und jetzt auch noch rolls.
    Und nichts davon hat eine positive Bedeutung.

    • Die Hälfte davon meint eigentlich „German“, wobei deutsch durch Lautwandel dazu wurde.
    • Als neuer Einwohner empfinde ich das ebenfalls als überraschend.
      Schade ist nur, dass die meisten dieser Ersatzbegriffe negativ gemeint sind.
      In den Niederlanden gibt es wirklich viele gute Dinge und Menschen.
    • Ein Dutch oven ist aber großartig.
      Für mich persönlich eines der nützlichsten Kochutensilien.
    • Ein Dutch book kann gut sein, je nachdem, auf welcher Seite man steht.