Warum wurde die Anfälligkeit des 737-Hauptruder-Servoventils, unbefohlene Umkehrungen zu verursachen, in Tests nie entdeckt?

Wie während der NTSB-Untersuchung des Absturzes von USAir Flug 427 festgestellt wurde, war das Design des Servoventils in der Hauptsteuereinheit für Ruderleistung (PCU), die früher in Flugzeugen der 737 Original- und Classic-Serie verwendet wurde, anfällig für unbefohlene Ruderumkehrungen, wenn der Sekundärschieber des Ventils am Ventilgehäuse an einer Position klemmt, die ausreichend weit von der Neutralstellung entfernt ist (der genaue Schwellenwert variiert je nach Ventil und davon, ob der Sekundärschieber in der ausgefahrenen oder der eingefahrenen Position klemmt).

Das Ventil wurde so konstruiert, dass ein Stau zwischen Sekundärschieber und Ventilgehäuse keine Umkehrung verursacht:

Vorgesehener Betrieb des blockierten PCU-Servoventils

( Bildquelle , Seite 83 des Berichts/Seite 107 der PDF-Datei)

Wenn der Pilot jedoch eine ausreichend schnelle, abrupte Rudereingabe anwendet, würde dies dazu führen, dass der Primärschieber des Ventils am Sekundärschieber vorbeifährt, Hydraulikflüssigkeit in die falsche Richtung leitet und das Ruder dazu veranlasst, sich in die entgegengesetzte Richtung zu bewegen Der Weg zum Blowdown-Limit:

Tatsächlicher Betrieb des blockierten PCU-Servoventils bei ausreichend schneller Rudereingabe

( Bildquelle , Seite 84/108)

Angesichts der potenziell katastrophalen Folgen einer unerwarteten Ruderumkehr (insbesondere bei niedrigeren Fluggeschwindigkeiten), warum wurde das Ventil nicht getestet, um sicherzustellen, dass es tatsächlich auf eine Blockierung so reagiert, wie es dafür ausgelegt ist? und wenn ja, warum wurde dieser Fehlermodus beim Testen nicht entdeckt?

Antworten (1)

Nach dem Unfall führte das NTSB sehr umfangreiche Tests an der PCU durch, um die Ursache des Ausfalls zu ermitteln. Neben der Flug-427-PCU testeten sie neue Einheiten, Einheiten, die aus anderen Flugzeugen entfernt worden waren, und die Einheiten von drei anderen Abstürzen (SGR517, UAL585 und SLK185) sowie eine von Boeing ausgewählte Einheit mit minimalen Toleranzen.

Sie haben die Geräte zahlreichen Tests unterzogen. Sie konnten keinen von ihnen unter den während des Fluges erwarteten Bedingungen zum Scheitern bringen. Der einzige Test, bei dem sie scheitern konnten, betraf einen extremen Temperaturunterschied, bei dem sehr heiße Hydraulikflüssigkeit plötzlich in eine sehr kalte PCU eingespritzt wurde. In dem Bericht heißt es: "Der extreme Temperaturunterschied, der während dieser Testbedingung erzeugt wird, wäre während des normalen Flugbetriebs nicht zu erwarten." ( NTSB-Bericht Seite 79)

Alle PCUs haben auch nach der Fehlerprüfung die Prüfverfahren zur Zertifizierung bestanden. Die Temperaturen der PCU und der Hydraulikflüssigkeit einer 737 während des Fluges wurden von Boeing getestet und stimmten nicht mit denen überein, die für die Tests verwendet wurden.

Daher kann die PCU nur unter bestimmten, ziemlich unrealistischen Bedingungen zum Versagen gebracht werden, die während des Fluges nicht zu erwarten wären. Es gab keine Beweise dafür, dass diese Temperaturbedingungen bei einem der Flüge, bei denen ein PCU-Ausfall vermutet wurde, überhaupt vorhanden waren. Es gab keinen Grund, das Teil während des Designs oder der Zertifizierung unter Bedingungen zu testen, die nicht zu erwarten waren.

Sie sagen also, dass … die Unfälle nie passiert sind? Die PCU ist viermal auf die gleiche Weise ausgefallen, also muss es einen realen Ausfallmechanismus gegeben haben.
@PeterKämpf Sag das gar nicht. Ich sage, dass die realen Bedingungen, die den Ausfall verursacht haben, eindeutig außerhalb aller Parameter lagen, die die Hersteller erwartet hatten. Sie wussten von den Unfällen, dass das Teil klemmen könnte, hatten aber Schwierigkeiten, es zu replizieren. Ich bin auch nicht der Meinung, ob sie an diese speziellen Bedingungen hätten denken sollen , nur dass sie es nicht getan haben.
Warum wurde die Anfälligkeit des 737-Hauptruder-Servoventils, unbefohlene Umkehrungen zu verursachen, in Tests nie entdeckt?
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