サウスウエスト航空の Boeing 737-8 MAX、飛行中にダッチロール事故

 (avherald.com)
1 ポイント 投稿者 GN⁺ 2024-06-14 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • 2024年5月25日、フェニックス発オークランド行きの WN-746便 Boeing 737-8 MAX が FL340 で Dutch Roll を経験し、乗務員が制御を回復して約55分後にオークランドへ着陸した
  • 飛行後の点検で standby PCU の損傷 と構造損傷が確認され、FAA はこの事案を事故として分類した
  • 損傷は standby PCU が装着される 2つの rib と standby actuator の装着部にまで及び、航空機はオークランドで応急修理後にエバレットへフェリーされた
  • NTSB の予備報告書によれば、搭乗していた 乗客175人・乗務員6人 に負傷者はいなかったが、コックピット音声記録装置は2時間の制限のため上書きされ、調査には使用できなかった
  • 飛行データは、2024年5月23日の 定期整備後の初便 から rudder system の異常動作が始まり、yaw damper がオンの状態でのみ振動が現れたことを示している

飛行中の Dutch Roll と着陸

  • Southwest Airlines の Boeing 737-8 MAX、登録記号 N8825Q は WN-746便としてアリゾナ州フェニックスからカリフォルニア州オークランドへ向かっていた
    • 搭乗者は 乗客175人、乗務員6人
    • 巡航高度 FL340 で Dutch Roll を経験した
  • 乗務員は航空機の制御を回復した後、FL320 まで降下した
  • 航空機は約 55分後に Oakland runway 30 に着陸した
  • この事案の後、航空機には かなりの構造損傷 が確認された

事故分類と機体移動

  • FAA は、飛行後の点検で standby PCU の損傷が発見されたと明らかにした
  • 機体損傷が相当なレベルと判断されたため、この事案は 事故(accident) として分類された
  • 航空機はオークランドで 2024年6月6日 まで地上待機した後、ワシントン州エバレットの ATS 施設へ移動した
  • その後もエバレットで地上待機状態が続いた

Dutch Roll と PCU

  • Dutch Roll は、方向安定性が弱まった際に航空機が垂直軸と縦軸を中心に同時に振動する運動である
    • 垂直尾翼と rudder が提供する方向安定性に関係する
    • yaw と roll が結びついた振動として現れる
  • PCU は power control unit の略で、垂直 rudder を制御する actuator である

構造損傷と応急修理

  • 2024年6月13日に確認された損傷は、standby PCU 取付 rib 2か所 と standby actuator 取付部にあった
  • オークランドでは、損傷した PCU を交換する 応急修理 が行われた
  • 航空機は損傷した rib の交換のため Everett へフェリーされた

NTSB 調査と記録装置の制約

  • NTSB は Southwest Airlines の B-737-MAX8 の飛行中振動事案について調査を開始した
    • 事案は 2024年5月25日午前8時ごろ（太平洋時間）、高度 34,000フィート で発生した
    • 乗務員はこれを Dutch roll と表現した
    • 負傷者はいなかった
  • Southwest Airlines は機体整備の過程で構造部品の損傷を発見し、6月7日 に NTSB へ事案と損傷を通知した
  • NTSB の Vehicle Recorder Laboratory は、航空機の digital flight data recorder からダウンロードしたデータを受け取った
    • このデータは事案の長さと深刻度の判断に使用された
    • コックピット音声記録装置は 2時間の音声制限 のため上書きされ、調査に使用できなかった
  • NTSB は 予備報告書 を公開した

乗務員が感知した異常動作

  • 機長は飛行前の logbook の確認中、以前記録されていた yaw damper discrepancy を確認した
    • 内容は “the yaw damper over-correcting in flight” と記録されていた
    • corrective action は stall management yaw damper computer code をいくつか reset したものだったと記憶している
  • 飛行前点検、pushback、初期 taxi では特記事項はなかった
  • 離陸許可後、滑走路へ旋回しながら rudder pedal steering に切り替えた際、機長は rudder pedal の一瞬の硬さ を感じた
  • 34,000フィートの巡航高度に到達した直後、light chop を通過中に航空機が小さな Dutch Roll を示した
    • 機長は、roll は安定しており、頻度の方がより目立ち、yaw はわずかだったと述べた
    • oscillation は数秒間続き、autopilot は engaged 状態 を維持した
  • 副操縦士は、航空機の尾部が前後に動き、rudder が左右にごくわずかに動く strange movement のように感じた
  • 乗務員は oscillation 中に rudder pedal が動いたことを確認し、yaw damper system では rudder pedal は動かないはずであるため、turbulence が原因ではないと判断した

その後の飛行と着陸後点検

  • 乗務員は ATC と調整して 32,000フィート へ降下したが、類似した飛行条件に遭遇した
  • 巡航中に同じ種類の機体の動きがさらに数回発生した
  • 機長は oscillation と同位相でかすかな rudder pedal movement を感じた
  • 飛行中を通して yaw damper light は点灯せず、master caution warning もなかった
  • 乗務員は ACARS を通じて Southwest maintenance control に yaw damper issue を通知した
  • 航空機はオークランドまで飛行を継続し、事故なく着陸した
  • 滑走路を離脱した後、機長は飛行中に観察したのと同じ oscillation と rudder pedal stiffness を再び感じた
  • ゲート到着後、Southwest maintenance が機体を点検し、航空機は運航から外された
  • 点検の結果、standby rudder PCU の上下の vertical stabilizer trailing edge rib の損傷が発見された
    • stabilizer rib の損傷は fitting の構造強度に悪影響を与え、重大な損傷と見なされる

飛行データから判明した条件

  • NTSB のデータレビューでは、rudder system の異常動作が 2024年5月23日の定期整備後の初便 から始まったことが示された
  • 整備前には yaw damper command は rudder pedal movement と対応していなかった
  • 整備後は yaw damper が engaged のときに rudder pedal movement が確認された
  • すべての oscillation は yaw damper が engaged の状態で発生した
  • 飛行中に yaw damper を disengage した場合、または yaw damper を MEL に載せた状態で運航した場合には、異常動作は観察されなかった
  • NTSB の調査には、rudder system の構造損傷が発生した時点 を判断する作業が含まれる
  • 関連する飛行記録は FlightAware の記録 で確認できる

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1件のコメント

 
GN⁺ 2024-06-14
Hacker News のコメント

  • 数年前、義父が大型ジェット機の整備士として、あるA300系貨物機で繰り返し発生するダッチロール問題を診断・修理するため、2か月間中国に派遣されたことがある
    現地の整備士たちが原因を見つけられず、本社の整備士たちでチームが組まれ、機体に損傷もなく、試験飛行でも再現しなかった
    Airbus のエンジニアまで来たが問題を見つけられず、数か月にわたる高価な部品交換と推測に基づく作業の末、断念した
    結局、機体そのものには異常がなかったようで、パイロットたちが退役場から持ってきて再認証したこの機体を気に入っていなかったらしい
    義父は代わりに、現地市場で買ったキューバ産葉巻と、かなり高品質な偽物の Fluke マルチメーターを持ち帰ってきた

    • その機体が気に入らないという意思を、面子を保つ形で伝えたわけだが、おそらく費用はものすごかったと思う
    • そういう偽物の Fluke マルチメーターを以前1つ買ったが、産業現場用としては絶対に信用しないものの、家庭の電気作業や小さなプロジェクトでは何年も問題なく使えていて、一度もトラブルはない

  • 「ダッチロールは、垂直尾翼とラダーがもたらす方向安定性が弱くなったときに生じる、航空機のずれた結合運動である。機体が垂直軸と前後軸を中心に同時に振動する、つまりヨーとロールが結合する」という説明だが、かなり怖く聞こえる
    先月こんなことがあったのに、なぜもっと大きなニュースにならなかったのか気になる

    • タイトルだけ見たときは、最初は飛行機がひっくり返って飛ぶのかと思ったが、それよりは怖くない
      多くの人は「バレルロール」は知っているが、これは比べるとゆらゆら動くように見える
      ただ直感に反して、バレルロールは安定した1G機動なので、大型機でも概して安全な部類だと理解している
    • 数日前に Denver から Mexico City へ向かう Max に乗った
      全体としては特に何もなかったが、着陸準備中に機体が左へ大きく傾き、旋回の頂点で乱気流のポケットに当たったように跳ねて、似たような動きを見せた
      機体に損傷を与えるほどではなかったが、その瞬間、自分がどこにいるのかを思い出して数秒間体が固まり、旋回を抜けると大丈夫になった
    • 簡単に言えば、望ましくない尾部の振れだ
    • 重要なのは、振動がどれほど激しく、どれほど長く続いたかだ
      乗客の立場では、単なる「普通の乱気流」と区別できなかったかもしれない
    • デモ動画はこちら
      https://youtu.be/Zmjam1evDD4

  • 文脈として、ダッチロールは航空機の動的モードの一つだ
    紙飛行機が下降して速度を得て、機首が上がり、失速したあと再び下降を繰り返す「フゴイド」と同じような種類のものだ
    こうした動的モードには、共振や伝達関数を語るときのように固有振動数があり得て、低い固有振動数と応答性のよい制御システムの間にはトレードオフがある
    https://en.wikipedia.org/wiki/Aircraft_dynamic_modes

  • 記事中の出来事ではないが、別の航空機がダッチロールしているこの動画は理解の助けになる
    https://www.youtube.com/watch?v=2tgfkGiHhxs

  • 737は、少なくともクラシックな形態では、伝統的にヨー安定性が非常に高かった
    後退翼ジェット機は、ヨーが生じると空気の流れに対して片方の翼が長く、もう片方が短くなる幾何学的な理由から、通常は追加のヨー減衰が必要になるが、737は例外的に安定していた
    そのため737のヨーダンパーは出発時の最低装備品リストには入っておらず、757のような他の航空機では2つあるヨーダンパーのうち1つが故障すると、整備基地への帰還目的の運航程度に制限されていたと記憶している
    今回の件は初期報道だけでは全体像は分からないと思うので、報告書を待つつもりだ
    パイロットの不適切なラダー操作で問題のない航空機が損傷することもないわけではなく、American Airlines Flight 587 は恐ろしい例だ

  • ダッチロールを説明する4分の動画がある
    https://www.youtube.com/watch?v=9Gt-IcCBiQ4
    Mentour Pilot のより長い15分の動画には、もう少し詳しい説明がある
    https://www.youtube.com/watch?v=z2J_LUDWioA&t=1m

    • 同じ動画をリンクしようとしていたところだった
      興味深く、恐怖感も少し和らげてくれたが、実際に遭遇したら、パイロットが適切に対応して過修正しないか心配して冷や汗が出そうだ
    • 1本目の動画は明確な説明に向いていて、2本目は詳しい人の追加解説を聞くのに向いている

  • ヨーダンパー故障のように聞こえる
    https://en.wikipedia.org/wiki/Yaw_damper
    それ自体は危険ではないが、乗客にとっては非常に不快なものになり得る

  • ダッチロールになじみのない人向けのリンク
    https://en.wikipedia.org/wiki/Dutch_roll
    目を引くのは2013年の Boeing KC-135R 墜落事故で、ラダーPCU故障の後に致命的な事故が起きた点だ
    今回の新しい事案の暫定原因も737-8のラダーPCUとされているので、KC-135Rと737-8のラダーPCUの設計・部品・工程上の共通点が気になる

  • Boeing 関連のニュースのせいで、商業航空全般により注意を向けるようになった
    航空事故・インシデントの数は実際かなり多く、メディアが信じさせるのとは違って、Boeing だけがその中心にいるわけでもない
    驚くべきなのは、よく訓練された乗務員と航空管制官の慎重な対応のおかげで、実際の負傷率・死亡率は非常に低いという点だ

    • 乗務員と管制要員もそうだが、それ以外にも、最近の Boeing のきしみはあるにせよ高い基準を示す冗長設計の多い航空機、古いが堅牢な管制システム、そして個人を責めるのではなく根本原因まで徹底的に調査する安全文化が大きい
    • 特に滑走路上でのひやりとするニアミスの数には本当に驚く
      過去データがないので増加傾向なのかは分からないが、YouTube の VASAviation のようなチャンネルを見るだけでも怖いほど多く、私の地域の空港の一つでも直近45日以内に2件あった
    • 探している言葉はおそらくレジリエンスだと思う
      商業航空機と一般航空機はレジリエンスが高く、その産業を取り巻く手順も同じくレジリエンスが高い
    • ばかな質問かもしれないが、AIが航空管制要員を置き換える、あるいは少なくとも補完するまで、どれくらいかかるだろう？

  • オランダ人として、見た目には「Dutch」が付くものの果てしないリストにはいつも驚かされる
    uncles、courage、ovens、double、going などがあり、今度は rolls も加わった
    しかも良い意味のものが一つもない

    • その半分は「German」を指す言葉で、deutsch が発音変化を経てそうなったものだ
    • 新しい居住者として、私も驚いている
      ただ、代替表現のほとんどが否定的な意味なのが残念だ
      オランダには本当に良いものや人々がたくさんいるのに
    • それでも Dutch oven は素晴らしい
      個人的に最も便利な調理器具の一つだ
    • Dutch book は、どちらの側に立つかによっては良いこともある