Wie konnte ein versagender linker Flügel eine Rolle nach rechts verursachen?

Der Absturz des Continental-Express-Flugs 2574 im Jahr 1991 (siehe auch diese Frage ) wurde durch eine fehlerhafte Wartung des Enteisungsschuhs am linken Höhenleitwerk verursacht. Dies löste sich im Flug, was zu heftigen Bewegungen des Flugzeugs führte, die dazu führten, dass der linke Flügel versagte und sich die rechte Flügelspitze löste. Letztendlich löste sich der horizontale Teil des T-Leitwerks und das Flugzeug stürzte ab.

Der NTSB-Bericht sagt (Seite 34, wobei im Wesentlichen dieselbe Aussage auf Seite 37 wiederholt wird):

Das Flugzeug rollte dann mit einer Rollrate von mehr als 160 Grad pro Sekunde nach rechts. Das Safety Board glaubt, dass der Auftrieb des intakten rechten Flügels die extreme Rolle erzeugt hat.

Der Bericht sagt auch, dass der anfängliche Ausfall des linken Stabilisators eine 10–15°-Rolle nach rechts verursachte, was Sinn macht: Der Verlust des Abtriebs vom Stabilisator bedeutete, dass die linke Seite des Flugzeugs mehr Nettoauftrieb erzeugte als die rechte. Aber wie würde der anschließende Ausfall des linken Flügels eine Rolle nach rechts erzeugen? Die natürliche Annahme wäre, dass das Flugzeug nach links rollen würde, wenn der rechte Flügel Auftrieb erzeugt und der linke nicht.

Möglicherweise relevant ist, dass der linke Flügel versagte, sich aber nicht vom Flugzeug löste: Das Flugzeug stürzte mit der rechten Seite nach oben ab, wobei der linke Flügel unter dem Rumpf und dem inneren Teil des rechten Flügels gefaltet war.

Antworten (1)

Im Folgenden würde ich die im Bericht enthaltenen Informationen interpretieren – dies ist in gewissem Maße Spekulation, auch weil die FDR-Plots im Bericht diesen Teil des Vorfalls nicht abzudecken scheinen. Mich interessiert sehr, wie andere Leute die Daten interpretieren.

Der Bericht besagt:

Die Flugzeugzelle blieb intakt (abzüglich der Vorderkante), und der Belastungsfaktor schwankte etwa 6 l/2 Sekunden lang um -2 g. [...] Flugzeugkurs bewegte sich um 20 Grad mit der Nase nach links, und am Ende dieses Zeitraums wurde eine Rolllage von 15 Grad nach rechts erreicht.

Die Tatsache, dass die linke Vorderkante des Stabilisators verloren ging und der Steuerkurs nach links geht, lässt mich glauben, dass das Flugzeug mit dem rechten Flügel weiter vorne im Wind in einer Art Schlupf war. Der negative Belastungsfaktor von -2 g weist auf eine Menge negativer Belastung auf beiden Flügeln hin - offenbar mehr, als die Struktur verträgt. Beide Flügel "negativ abgewürgt" 1 zu diesem Zeitpunkt. Wenn nun ein Flügel fehlt (aerodynamisch, wenn auch nicht physisch), kann er den Abtrieb nicht mehr liefern und der Gesamtimpuls führt dazu, dass sich die Seite des Flugzeugs, auf der sich noch ein funktionierender Flügel befindet, nach unten dreht.

Da der rechte Flügel wahrscheinlich leicht nach vorne zeigte (noch mehr, wenn der linke Flügel während oder nach dem Versagen viel Luftwiderstand erzeugte, was wahrscheinlich erscheint), würde ein Rollen nach rechts das Flugzeug mehr oder weniger über seinen eigenen Flügel stürzen lassen. wobei die Flügeloberseite zunehmend in Richtung des Luftstroms um eine 90 ° rechte Rollposition zeigt. Der resultierende Luftwiderstand erklärt ein sehr schnelles Rollen in eine ~180°-Position. Ausgehend von „10 bis 15 Grad rechter Flügel nach unten“ 2 sind das etwa 160°.

Kurzfassung: Da die Tragflächen zu diesem Zeitpunkt negative Last hatten und hauptsächlich Widerstandsflächen waren, ist alles umgekehrt. Die Seite des Flugzeugs mit weniger Luftwiderstand rollte in Richtung des einströmenden Luftstroms. Bei einer negativen Anstellwinkellage ist dies im Flugzeugkoordinatensystem oben und verursacht eine Rolle nach rechts.


1 3.1: Befunde; 7. p. 48 (56 im pdf-Format)
2 S. 20 (28 im pdf-Format)

Das macht sehr viel Sinn. Ihr Verdacht, dass das Flugzeug mit der Nase nach links (also nach rechts vorgeschoben) seitlich rutschte, wird durch den Bericht auf Seite 36 (zweiter Absatz) bestätigt.
Ah, und der Punkt ist, dass der Auftrieb eine Kraft senkrecht zur Richtung des Luftstroms ist. Normalerweise ist dies eine nach oben gerichtete Kraft, aber aufgrund der Konfiguration des Flugzeugs war es eine nach unten gerichtete Kraft. Der rechte Flügel , der Abwärtsauftrieb erzeugt , rollt das Flugzeug offensichtlich nach rechts.