El 13 de febrero de 2018, alrededor del mediodía, hora local, un avión Boeing 777 -222 [a] , que operaba como vuelo 1175 de United Airlines (UA1175), experimentó una separación en vuelo de una paleta de ventilador en el motor No. 2 (derecha). mientras sobre el Océano Pacífico en ruta al Aeropuerto Internacional Daniel K. Inouye (HNL), Honolulu, Hawaii . [1] Durante el vuelo de crucero nivelado, poco antes de comenzar un descenso desde el nivel de vuelo 360, y a unas 120 millas de HNL, la tripulación de vuelo escuchó un fuerte golpe, seguido de un violento temblor del avión, seguido de advertencias de que el compresor se atascó.. La tripulación de vuelo apagó el motor averiado, declaró una emergencia y comenzó un descenso descendente, procediendo directamente a HNL donde realizaron un aterrizaje monomotor sin más incidentes a las 12:37 hora local. [2] No se informaron lesiones a los 374 pasajeros y tripulación a bordo y el daño del avión se clasificó como menor según los criterios de la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte (NTSB). [3]
Incidente | |
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Fecha | 13 de febrero de 2018 |
Resumen | Fallo de motor contenido y aterrizaje de emergencia subsiguiente; bajo investigación |
Sitio | océano Pacífico |
Aeronave | |
Tipo de aeronave | Boeing 777-222 |
Operador | aerolíneas Unidas |
Vuelo IATA No. | UA1175 |
Vuelo de la OACI No. | UAL1175 |
Señal de llamada | Unidos 1175 |
Registro | N773UA |
Origen del vuelo | Aeropuerto Internacional de San Francisco San Francisco , EE. UU. |
Destino | Aeropuerto Internacional de Honolulu , Hawái |
Pasajeros | 363 |
Tripulación | 10 |
Muertes | 0 |
Lesiones | 0 |
Supervivientes | 373 (todos) |
Los investigadores de la NTSB viajaron al lugar para comenzar una investigación del incidente. Encontraron una fractura de pala de ventilador de longitud completa en el motor No. 2 (derecha), un turbofan Pratt & Whitney (P&W) PW4077 . Su conjunto instalado de aspas de ventilador de núcleo hueco se había sometido a dos revisiones previas en P&W que incluían una inspección interna de imágenes termoacústicas (TAI) que tiene como objetivo prevenir este tipo de falla. La góndola del motor derecho perdió la mayor parte del conducto de admisión y todas las cubiertas del ventilador izquierdo y derecho inmediatamente después de la falla del motor. Se encontraron dos pequeños pinchazos en el fuselaje del lado derecho, justo debajo del cinturón de la ventana, con una transferencia de material consistente con el impacto de las piezas de una paleta de ventilador del motor. [3] El daño fue finalmente reparado y la aeronave volvió a funcionar. [4] P&W implementó procedimientos mejorados para la inspección de TAI, los reguladores exigieron una mayor frecuencia de inspección de TAI y Boeing también inició un rediseño del conducto de entrada, todo como resultado de este incidente e investigación.
Aeronave
La aeronave involucrada era un Boeing 777-222 , la variante específica de United Airlines de la serie 777-200 original, matrícula N773UA, ( c / n 26929 y línea número 4. Estaba equipado con dos motores Pratt & Whitney PW4000 y tenía 23,3 años antiguo, habiendo realizado su primer vuelo el 28 de octubre de 1994. [5] Fue entregado nuevo a United Airlines el 29 de septiembre de 1995. [5] Boeing dejó de fabricar el 777 con motores de la serie P&W PW4000 en 2013, [6] y el motor ya no está en producción activa. [7]
El Boeing 777 es un avión bimotor de fuselaje ancho y largo alcance. [3] En el momento del incidente tenía una tasa de mortalidad por accidentes relativamente baja. Los únicos dos 777 accidentes con pérdida total de aeronaves, pasajeros y tripulación son los vuelos MH17 de Malaysia Airlines que fueron derribados sobre Ucrania en julio de 2014 y MH370 que desaparecieron sobre el Océano Índico en marzo de 2014. Los otros accidentes fatales, el vuelo 521 de Emirates y Asiana El vuelo 214 de Airlines , ambos se atribuyeron a un error del piloto . Ocurrieron otras dos pérdidas de casco con lesiones de pasajeros: el vuelo 667 de EgyptAir tuvo un incendio en la cabina mientras estaba estacionado en la puerta del aeropuerto de El Cairo , y el vuelo 38 de British Airways se estrelló al aterrizar en el aeropuerto de Heathrow . Pero esto último se atribuyó a un defecto de diseño en sus motores Rolls-Royce Trent 895-17 , no a los motores P&W de este avión incidente. [8] [9]
Motor
El 777-200 original se distingue por sus motores Pratt & Whitney PW4000 que son tan anchos como el fuselaje de un 737. [10] La variante PW4077 utilizada en el United 777-222 produce nominalmente 77.000 libras-fuerza (340 kN) de empuje. [11] Se trata de una de doble carrete , de flujo axial , de derivación de alta motor de turboventilador , [12] que es una versión de derivación más alta del motor PW4000-94 que llevaba inicialmente el Boeing 747-400 . Fue rediseñado exclusivamente para el 777 con una sección de ventilador más grande de 112 pulgadas (280 cm) de diámetro usando 22 aspas de ventilador de núcleo hueco. La paleta del ventilador PW4000-112 es una superficie aerodinámica de cuerda ancha hecha de una aleación de titanio, de aproximadamente 40,5 pulgadas (103 cm) de largo y aproximadamente 22,25 pulgadas (56,5 cm) de ancho en la punta de la paleta. Una paleta de ventilador PW4000-112 puede pesar un máximo de 34,85 libras (15,81 kg). [12]
Incidente
El vuelo partió de la OFS a tiempo y el retroceso, el rodaje, el despegue y el ascenso fueron normales. Había tres pilotos en la cabina de vuelo: el capitán Christopher Borzu Behnam, que era el piloto de monitoreo, el primer oficial (FO) Paul Ayers, que era el piloto que volaba, y un jinete del asiento plegable, que era el primer oficial 777 de United Airlines fuera de servicio. Ed Gagarin. El capitán, de 57 años, informó un total de 13.592 horas de tiempo total, con 360 horas en el B777. El primer oficial, de 60 años, informó un total de 11,318 horas de tiempo total, con 10,087 en el B777. [3]
En el momento del evento de falla del motor de las aspas del ventilador , 11:58 hora estándar de Hawai (HST), el vuelo estaba a unas 120 millas de HNL a nivel de vuelo (FL) 360 cuando hubo una sacudida violenta y una explosión muy fuerte que ambos pilotos declaró fue seguido por vibraciones extremas de la estructura del avión. Los pilotos informaron que inmediatamente después de la sacudida y el fuerte estallido, el piloto automático se desconectó y el avión comenzó a girar hacia la derecha. Se logró un intercambio positivo de controles con el capitán convirtiéndose en piloto de vuelo. Los pilotos declararon que alrededor de 15 a 30 segundos después de la sacudida y el fuerte estallido, el sistema de alerta de tripulación e indicación del motor (EICAS) mostró que no había relación de presión del motor (EPR), N1 o presión de aceite. Después de completar la lista de verificación de daños severos al motor, la tripulación apagó y aseguró el motor. El piloto del asiento plegable declaró que después de que se apagó el motor derecho, la vibración disminuyó aunque la capacidad de control del avión no era normal. La tripulación declaró una emergencia y comenzó un descenso a FL 230. [12]
El capitán ordenó al conductor del asiento plegable que regresara a la cabina para evaluar el estado del motor. El conductor del asiento plegable notó que el motor estaba oscilando y que faltaba la capota. Tomó un video del motor para mostrarle al capitán y al FO con qué estaban lidiando. Los pilotos informaron que, al mismo tiempo, el sobrecargo había llegado a la cabina de vuelo y el capitán le informó sobre la emergencia y que aterrizarían en HNL. La tripulación decidió que el aeropuerto más adecuado en tiempo, distancia y familiaridad era HNL. El avión continuó hacia HNL e hizo una aproximación visual y aterrizó en la Pista 8R sin más incidentes. [3] Los pilotos declararon que el personal de rescate y extinción de incendios de la aeronave (ARFF) inspeccionó el avión y cuando se determinó que el avión estaba seguro, lo llevaron a la puerta donde los pasajeros desembarcaron normalmente. Los 364 pasajeros, 2 pilotos y 8 auxiliares de vuelo abordaron normalmente en la puerta y no hubo heridos. [12]
Cronología de la grabadora de voz de cabina
Eventos seleccionados del CVR (todos los tiempos HST). [13]
- 1158: 27 Sonido de bang.
- 1158: 58 La tripulación de vuelo les dijo a los asistentes de vuelo que tomaran sus asientos.
- 1200: 27 United 1175 declarado mayday.
- 1205: 28 El capitán notó mucha vibración en los controles.
- 1205: 48 El capitán le pidió al ocupante del asiento auxiliar que fuera a la cabina e inspeccionara visualmente el motor.
- 1207: 47 El ocupante del asiento auxiliar regresó e informó que toda la carcasa exterior del motor se había ido. El capitán se preguntó si los escombros habían golpeado el estabilizador debido a la vibración en los controles.
- 1208: 10 El capitán le pidió al ocupante del asiento auxiliar que regresara y tomara un par de fotografías de los daños.
- 1210: 37 El primer oficial informó de la situación al despacho.
- 1217: 41 La tripulación discutió la alimentación cruzada de combustible y decidió esperar hasta pasar 10000 pies.
- 1221: 05 La tripulación discutió una aproximación de flaps 20 a unos 145 nudos
- 1227: 50 El capitán informó a los asistentes de vuelo sobre la situación.
- 1229: 51 La tripulación inició la alimentación cruzada de combustible.
- 12.30: 36 La tripulación informó los procedimientos de llegada a Honolulu.
- 1234: 00 La tripulación informó que el aeropuerto de Honolulu estaba a la vista.
- 1234: 20 La tripulación bajó el tren de aterrizaje.
- 1236: 12 La tripulación terminó la lista de verificación de aterrizaje.
- 1237: 15 El avión aterrizó.
- 1237: 34 La tripulación les dijo a los pasajeros que permanecieran sentados.
- 1238: 55 La tripulación pidió a ARFF que inspeccionara visualmente el motor en busca de fugas y riesgos de incendio.
- 1241: 57 ARFF informó una fuga hidráulica menor. La tripulación manifestó su intención de viajar en taxi hasta la puerta.
- 1302: 34 La aeronave llegó a la puerta y la tripulación realizó la lista de verificación de apagado del motor.
Investigación
El examen del avión reveló un pequeño agujero junto con varias abolladuras y hendiduras en el fuselaje adyacente al motor No. 2. Había dos pequeñas abolladuras y perforaciones en el lado derecho del fuselaje, debajo del cinturón de la ventana en las cercanías de las filas de asientos 20 y 21. El examen de laboratorio posterior de la piel que rodea la perforación encontró partículas incrustadas de titanio y vanadio , que junto con el aluminio son los elementos de aleación del material de las aspas del ventilador. También hubo varias abolladuras en el ala derecha y el estabilizador horizontal derecho . [12]
Faltaba la mayor parte del conjunto de entrada del motor derecho . No se recuperó todo el revestimiento del borde de entrada, el mamparo delantero, la mayoría de los cañones interior y exterior y aproximadamente la mitad del mamparo trasero. También faltaba la mayoría de las mitades interior y exterior del capó del ventilador. Las partes faltantes se perdieron en el mar. Los inversores de empuje del lado izquierdo y derecho, y la cubierta de escape estaban en su lugar e intactos. [3]
Motor
Hubo daños importantes en la superficie interior de la carcasa del ventilador en forma de ranuras y grietas. Aunque había grietas en la caja y la capa exterior de la envoltura de Kevlar estaba dividida, no hubo penetración de escombros . La deformación máxima de la envoltura ambiental de Kevlar fue de aproximadamente 2,5 pulgadas aproximadamente a las 3 en punto. La ubicación de la deformación máxima de la envoltura coincidió con la grieta de aproximadamente 34 pulgadas de largo en el interior de la caja del ventilador. [12]
Las superficies interiores de la caja del ventilador y los restos del conducto de entrada mostraban arañazos y hendiduras que formaban un patrón en espiral a lo largo de la caja del ventilador y la brida frontal en el conducto de entrada hasta el borde roto del conducto en el área interior de la góndola . El examen de la carcasa del ventilador mostró que había tres patrones distintos de pistas a lo largo de la trayectoria del flujo que parecían girar en espiral hacia adelante desde el plano del borde de ataque de las aspas del ventilador a través de la brida A hasta el barril interno del conducto de entrada. [12]
El aspa del ventilador n. ° 11 se fracturó transversalmente a través del perfil aerodinámico directamente sobre los carenados que se encuentran entre la base de cada aspa. La superficie de fractura de la pala era plana con marcas de forma elíptica a lo largo de las nervaduras internas y a lo largo de la superficie convexa del perfil aerodinámico. La otra paleta del ventilador, que se identificó como la paleta del ventilador No. 10 y era la paleta de arrastre adyacente, se fracturó a través del perfil aerodinámico aproximadamente 24 pulgadas por encima de los carenados. El examen de laboratorio de la paleta del ventilador No. 11 reveló una fractura por fatiga de ciclo bajo (LCF) que se originó en la pared de la cavidad interior directamente debajo de la superficie. [3]
El examen metalúrgico de la paleta del ventilador fracturada se llevó a cabo en el Laboratorio de Materiales de P&W en presencia de miembros del Grupo Powerplants y de un metalúrgico de la NTSB. El examen reveló una fractura por fatiga que se había iniciado desde un origen subterráneo en la superficie interior de la paleta del ventilador de núcleo hueco. El origen de la grieta estaba en un área donde los planos basales de los cristales estaban todos alineados de manera similar y eran casi perpendiculares al campo de tensión localizado cuando se formó la paleta del ventilador. El examen también reveló que el material de las aspas del ventilador se ajustaba a los requisitos de aleación de titanio especificados. [12]
El conjunto de aspas del ventilador instalado, incluida la aspa del ventilador fracturada, se había sometido a dos revisiones, momento en el que las aspas se sometieron a una inspección de imágenes termoacústicas (TAI). En el TAI inicial en 2010, había una pequeña indicación en la ubicación del origen de la grieta. La revisión de los registros del TAI de 2015 muestra que hubo una indicación más grande en la misma zona donde había una indicación en 2010 y desde donde se originó la grieta. En el momento de cada TAI, los inspectores atribuyeron la indicación a un defecto en la pintura que se utilizó durante el proceso de TAI y permitieron que la hoja continuara con el proceso de revisión y volviera a ponerse en servicio. [12] Debido a este incidente de separación de las aspas del ventilador de United Airlines y al hallazgo de que la aspa del ventilador fracturada tenía una indicación de rechazo en el TAI anterior, P&W inició una sobreinspección y revisó los registros de inspección del TAI para los 9.606 PW4000 de 112 pulgadas previamente inspeccionados. aspas de ventilador. [3]
La capacitación que se brindó a los inspectores fue principalmente capacitación en el trabajo (OJT). La revisión del proceso de TAI reveló varios problemas con la capacitación de los inspectores, así como con la instalación de inspección, que podrían tener un impacto adverso en la inspección. P&W ha informado que estaba trabajando para corregir esos problemas. La Oficina de Certificación de Motores (ECO) de la Administración Federal de Aviación (FAA) emitió un Aviso de reglamentación propuesta que exigiría la realización de inspecciones TAI iniciales y repetitivas en las aspas del ventilador PW4000 de 112 pulgadas. [12]
Estructura de avión
La entrada es una estructura en voladizo que dirige el flujo de aire hacia la carcasa del ventilador del motor de manera controlada y uniforme. La entrada consta de dos cilindros concéntricos (los cañones interior y exterior) unidos por mamparos de proa y popa y una piel de labio. El mamparo de popa de entrada se construyó con plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) en los aviones de producción. Durante las pruebas de certificación de salida de aspas del ventilador del motor (FBO), la construcción de la cubierta de admisión consistió en un mamparo de aluminio. La entrada está atornillada al extremo delantero de la caja del ventilador a través de un anillo de fijación con 44 conexiones atornilladas. Las cargas y los desplazamientos resultantes de un FBO se transfieren entre la entrada y la carcasa del ventilador del motor a través de los pernos de fijación y el anillo de fijación. [12]
Debido a que la estructura de aluminio versus CFRP tiene la capacidad de ceder mientras absorbe la misma cantidad de energía, puede redistribuir las cargas de FBO entre la caja del ventilador y la entrada sin causar fallas en la entrada, o la caja del ventilador a la interfaz de entrada. Los análisis estructurales del capó del ventilador y la entrada mostraron que el diseño del mamparo de popa de CFRP era menos capaz que el mamparo de aluminio que se probó durante la prueba de certificación del motor y determinó que múltiples escenarios posibles podrían haber llevado a su separación: [3]
- 1) el daño de la trayectoria de carga del mamparo de popa de la entrada causado por la magnitud imprevista de los desplazamientos inducidos por la onda de desplazamiento que sigue al FBO combinado con el daño inducido por el fragmento interno del cañón anticipado progresó bajo cargas deterioradas, lo que provocó que partes de la entrada salieran dentro de un segundo después el FBO,
- 2) la salida de partes de la entrada, incluido el mamparo de popa inferior, hizo que las cargas estáticas y / o dinámicas aumentaran más allá de la capacidad de las capotas del ventilador, lo que provocó la salida de grandes partes de la capota del ventilador,
- 3) la resistencia del núcleo de nido de abeja de la cubierta del ventilador se redujo por debajo de su capacidad para reaccionar a las cargas reducidas debido a la entrada de humedad en los puntos de articulación, lo que provocó que grandes porciones de la cubierta del ventilador salieran antes de la salida de las entradas.
Las cubiertas del ventilador son dos mitades cilíndricas ubicadas detrás de la entrada que encierran la carcasa del ventilador del motor y los accesorios externos del motor, lo que proporciona una superficie aerodinámica lisa sobre el núcleo de la carcasa del ventilador del motor. Los capós del ventilador se apoyan en el extremo delantero por la entrada y en el extremo trasero por el inversor de empuje. Además, las capotas del ventilador están unidas a la viga de soporte de la capota del ventilador mediante cuatro bisagras (en total ocho) en la parte superior y enganchadas (cuatro pestillos) en la parte inferior para permitir que las capotas del ventilador se abran para el mantenimiento. [12]
El motor está certificado según las regulaciones de la parte 33 de las Regulaciones Federales de Aviación (FAR). Para cumplir con las regulaciones, el motor demostró con éxito la contención y el apagado seguro de un motor después de la fractura intencional de una paleta de ventilador a la velocidad de la línea roja. Aunque es necesario instalar una entrada para que el motor funcione correctamente durante estas pruebas, no se requiere que esta entrada cumpla con los estándares de producción. La entrada de prueba utilizada era de un diseño diferente que incluía un mamparo de popa de aluminio en lugar del mamparo de popa de CFRP de producción. Además, estas pruebas se llevan a cabo sin las caperuzas del ventilador colocadas. Las capotas de entrada y de ventilador están certificadas bajo FAR Parte 25, de la cual Boeing era responsable.
El 30 de junio de 2020, más de dos años después del incidente, la NTSB determinó que las causas probables de este incidente son: [3]
la fractura de un aspa de ventilador debido a la clasificación continuada de P&W del proceso de inspección de imágenes termoacústicas (TAI) como una tecnología nueva y emergente que les permitió continuar realizando la inspección sin tener que desarrollar un programa de capacitación inicial y recurrente formal, definido o un programa de certificación de inspectores. La falta de capacitación dio lugar a que el inspector hiciera una evaluación incorrecta de una indicación que resultó en que una hoja con una grieta se volviera a poner en servicio donde finalmente se fracturó. A la fractura de la paleta del ventilador contribuyó la falta de retroalimentación de los ingenieros de proceso sobre las paletas del ventilador que los inspectores enviaron a los ingenieros de proceso para que evaluaran las indicaciones que habían encontrado.
Reacciones
Los pasajeros publicaron fotografías y videos del motor dañado en las redes sociales [14] [15] y un observador en tierra publicó el aterrizaje. Una mirada más cercana al motor dañado mostró que le faltaba una paleta de ventilador. [dieciséis]
Acción posterior
United Airlines planeó reembolsar por completo todos los boletos de los pasajeros. [17] [ necesita actualización ]
El 18 de julio de 2019, la tripulación de la cabina recibió el Premio de Aeronáutica Superior de la Asociación de Pilotos de Aerolíneas por aterrizar el avión de forma segura. [18]
En 2019, la FAA emitió una directiva de aeronavegabilidad que obligaba a realizar inspecciones periódicas del motor en función de los ciclos de uso, y en ese momento declaró que "estos umbrales proporcionan un nivel aceptable de seguridad". [19] El intervalo de inspección de las aspas del ventilador del ciclo de vuelo 6500 adoptado por la FAA también fue adoptado y utilizado por otras autoridades nacionales, hasta que el Ministerio de Transporte de Japón ordenó una mayor frecuencia de inspección después del incidente similar de falla del motor JAL 777-200 / PW4000 en el aeropuerto de Naha (OKA ) en Japón el 4 de diciembre de 2020. [10]
El 12 de febrero de 2020, un residente de California y Guam que era pasajero en el vuelo presentó una demanda en el Tribunal Superior de Guam solicitando más de $ 1 millón cada uno de United, Boeing Company y Pratt & Whitney por lesiones mentales y emocionales graves, que incluyen trastorno de estrés postraumático, además de lesiones físicas. La demanda cita declaraciones hechas por el Capitán a la prensa que incluyen una descripción de la sensación después de la falla del motor como, "la aeronave experimentó lo que se sintió como 'golpear [ting] un aullido de ladrillo a 500 millas por hora'". [20]
Boeing determinó que se necesitaba un rediseño para una cubierta de ventilador de reemplazo como resultado de este incidente, y que el trabajo estaba en curso, pero esto no se hizo público hasta que se publicó por primera vez el contenido de los documentos internos de Boeing revisados por el Wall Street Journal , inmediatamente después. el incidente similar del vuelo 328 de United Airlines en Denver en 2021. [21]
En la conferencia de prensa de la NTSB dos días después del incidente similar del vuelo 328 de United Airlines, el presidente de la NTSB, Robert Sumwalt, dijo que quedaba por ver si la falla del motor es consistente con el incidente anterior. "Creo que lo importante es que realmente comprendamos los hechos, las circunstancias y las condiciones en torno a este evento en particular antes de que podamos compararlo con cualquier otro evento", señaló. "Pero ciertamente querremos saber si hay similitud". [22] [23]
Ver también
- Accidente Iroquois del Bell UH-1H de Sapphire Aviation 2018
- Vuelo 66 de Air France
- El vuelo 328 de United Airlines y el vuelo 2276 de British Airways , otros Boeing 777 que sufrieron una falla incontenible del motor .
- Vuelo 232 de United Airlines , un DC-10 que sufrió una falla explosiva en el motor después de que se fracturó una pala de ventilador.
Notas
- ^ El avión era un modelo Boeing 777-200; Boeing asigna un código único para cada empresa que compra una de sus aeronaves, que se aplica como infijo al número de modelo en el momento en que se construye la aeronave, por lo que "777-222" designa un 777-200 construido para United Airlines (cliente código 22).
Referencias
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- ^ "La cubierta del motor se rompe en el vuelo de United Airlines" . The New York Times . 2018.
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- ^ Polek, Gregory (23 de febrero de 2021). "Los investigadores encuentran fatiga metálica en el motor averiado de UAL 777" . Noticias internacionales de aviación . Consultado el 6 de marzo de 2021 .
- ^ NTSBgov (22 de febrero de 2021). NTSB Media Briefing sobre la investigación del incidente del motor United 328 . YouTube . Junta Nacional de Seguridad en el Transporte . Consultado el 6 de marzo de 2021 .
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