11.03.2018 | TC-TRB | CL604 | Iran | Stall bis Aufschlag nach Fehlfunktion der Geschwindigkeitsanzeige

[Falconer]

10 hours ago, TechGuy said:

Daher achte ich auf alle Details beim Arbeiten an Flugzeugen.

 

So is es...

 

"we walk the extra mile"…...

 

Gerd

 

http://www.check-six.com/lib/Poster_Crash.htm

Bearbeitet 3. November 2018 von Falconer

[cosy]

On 11/1/2018 at 12:01 PM, simones said:

Mich würde mal folgende Frage interessieren : 

 

Von welchem Phänomen geht ein Linienpilot aus , wenn der Flieger auf einmal eine viel zu hohe TAS / IAS angezeigt bekommt? Bei horizontalem , unveränderten Pitch und Flossen von den Leistungshebel weg????

 

Woher soll die Energie denn kommen? 

 

LG Micha 

Genau aus dieser Frage heraus hatte ich schon bei AF447 und anderen Events ge-orakelt, dass man mit einer Totalenergieberechnung, resp. deren Integration über die Zeit einen guten Überblick erzielen würde, ob was faul ist. Allerdings geht das nur im Groben, und man müsste den Fehlerwert zyklisch nullen- so in der Art dass der PF per interaktion vom Algorythmus gefragt ist: sind alle Daten ok? -> wenn ja: Das Summenintegral aus der Totalenergieberechnung -> Null stellen.

Hier die Hintergrundgedanken gerafft:

Totalenergie: alle wirkenden Kräfte (resp. Beschleunigungen) messen und gemässe einem durch Simulation und Erfliegen ermittelten Mathematischen Modell berechnen. Die Summe sollte dauernd Null ergeben, weil bei korrektem Vorzeichen sich alle Werte aufheben.

Cruise auf Level: Schubwerte , Geschwindigkeit die N's und die Temp bilden einen Positiven Wert, während in der Berechnung die Konfiguration, Ruderstellungen, Flugbahn im Raum usw den negativen Wert dazu bilden, Dasselbe mit Massenanziehung und Auftriebskomponente usw. ) Ide Lageänderung, jeder VSI-Wert <> 0 und jede Höhenänderung wird im phys.-math. Modell allen Parametern gegenübergestellt. Damit erhält man einen Index, der auf unwahre Werte hinweisen kann. Gepaart mit modernen laserbasierten Trägheitssystemen sowie qualifizierten GPS-Daten würden immer mehrere Matrizengleichungen zur Verfügung stehen, um auf die verdächtigten Falschen zu zeigen...

[Hunter58]

Man könnte auch das Gehirn einschalten und nachsehen in die Werte für Pitch und Power sich verändert haben... aber das ist offenbar unmodern!

[AustrianSimon]

Der Schlußbericht des Iranischen AIB ist erschienen, Ursachen:

 

Zitat:

The accident was caused by insufficient operational prerequisites for the management of erratic airspeed indication failure by the cockpit crew.

 

Contributing factors were:

- The aircraft designer/manufacturer provided insufficient technical and operational guidance about airspeed malfunctions that previously occurred.

- Lack of effective CRM.

Ende Zitat

 

Kurzfassung:

Crew bemerkt auf FL360 IAS Unterschied von 5 Knoten und will herausfinden, was es damit auf sich hat, und requested FL380. Während des Steigfluges dann folgende Events mit Maximum FL378:

 

unreliable Airspeed mit steigender Tendenz, rechte IAS fällt immer weiter ab während linke IAS zunächst stabil bleibt (256 KIAS links, 249 KIAS rechts), anschließend steigt die linke IAS auf bis zu 277 KIAS, die rechte fällt bis auf 189 KIAS, die Geschwindigkeit über Grund verringert von 391 knots auf 299 knots.

 

Während des Sinkens durch FL310 erleiden beide Triebwerke erleiden ein "Flame Out", die Bedingungen für einen Engine Restart werden nie geschaffen.

 

Schlüsselsatz in der Analyse: "The copilot tried to begin reading of unreliable airspeed checklist (EFIS COMP MON) for three times but due to the pilot's interruption, she could not complete it. "

 

Weitere Schlüsselpassage in der Analyse:

 

Zitat:

The autopilot was disengaged by the crew before stall warning, which ended in oscillation of control surfaces based on FDR information. Engine power began to decrease on both sides until both engines flamed out in stall condition and FDR data recording was lost at this point. Data from the FDR shows that the aircraft experienced close to about 50 rapid pitch cycles following the activation of the stall protection systems, the result of the crew actively fighting against the pusher system.

 

The data shows an eventual and progressive deterioration of engine performance parameters until shutdown of both engines. It is likely that the disturbed airflow caused by the rapid and repeated pitch oscillations eventually caused internal damage to the engines, resulting finally in the inability of the engines to continue to operate. It is likely that the engines were sufficiently damaged as a result, such that it would have been impossible to re-start them following the shutdown.

Ende Zitat

 

Der Bericht listet nur eine Reihe von Möglichkeiten auf, warum eine oder beide IAS falsche Geschwindigkeiten anzeigten, versucht aber nicht, die Ursache festzustellen. Möglicherweise hat zu dem Unfall beigetragen, daß die Maschine 3 Tage lange in Sharjah geparkt war, zunächst ohne Pitot Covers, die aber später angebracht wurden.

 

Bearbeitet 24. März 2020 von AustrianSimon

[FalconJockey]

Dass die Triebwerke auf der CL-Serie bei einem high altitude stall ausfallen, ist nichts neues. Das gab es vor einigen Jahren in den USA und auch da konnten sie die Motoren nicht mehr im Flug starten.

[cosy]

On 11/1/2018 at 12:49 AM, Frank Holly Lake said:

Und kurze Zeit später Stall warning. Cofin Corner...

Die Haben wohl nicht mitbekommen, das die Warnung  eine "Flugzeug Fake Warnung" war,

Dem Bericht zur Folge war ja nur eine der redundant vorhandenen Sensors zuge-eist. Also die Stallwarnung kam von nicht vereisten AoA Sensoren?

[Frank Holly Lake]

Am 24.3.2020 um 21:22 schrieb FalconJockey:

Dass die Triebwerke auf der CL-Serie ..... auch da konnten sie die Motoren nicht mehr im Flug starten.

Frage:

Muss man nicht auf 10 000 FT runter um dort die Motoren neu starten zu können?

Was sind die Gründe, weshalb es nicht mehr möglich ist die TW unter 10 000 FT neu starten zu können?

 

Sind  die TW anfällig auf Kompressor Surge (Luft oszillation Pumpen) , weshalb ein Neustart durch Windmilling nicht mehr gelinget?

Kennt sich jemand mit dem CF-34 hier aus?

 

vor 2 Stunden schrieb cosy:

Dem Bericht zur Folge war ja nur eine der redundant vorhandenen Sensors zuge-eist. Also die Stallwarnung kam von nicht vereisten AoA Sensoren?

Laut dem Bereicht war es eine unterschiedliche Anzeige der Geschwindigkeitsanzeigen, nicht ein Fehler des AOA Sensors.

Die Piloten sind durch die Geschwindigkeitsanzeigen komplett aus dem Konzept gebracht haben dann eine  Reihenfolge von  Fehler begangen, wodurch  Sie haben die Lage nicht mehr unter Kontrolle gebracht haben.  

 

Grüße Frank

Bearbeitet 29. März 2020 von Frank Holly Lake

[FalconJockey]

Keine Ahnung, ich habe leider Null Erfahrung mit der Challenger-Serie.

 

Ich habe nun den Unfall gefunden, den ich in meinem vorangegangenen Beitrag erwähnt hatte: https://en.wikipedia.org/wiki/Pinnacle_Airlines_Flight_3701

Zitat

Investigators determined that the two pilots were exploring the performance limits of the empty CRJ-200 on the flight. The pilots decided to test the limits of the CRJ and join the "410 club", referring to pilots who pushed CRJs to their maximal approved altitude of flight level 410 (FL410; 41,000 feet (12,000 m)).

 

The accident sequence started when the pilots performed several non-standard maneuvers at 15,000 feet (4,600 m), including a pitch-up at 2.3g (23 m/s²) that induced a stall warning. They set the autopilot to climb at 500 ft/min (150 m/min) to FL410. This exceeded the manufacturer's recommended climb rate at altitudes above FL380. In the attempt to reach FL410, the plane was pulled up at over 1.2g, and the angle of attack became excessive to maintain climb rate in the thinner upper atmosphere. After reaching FL410, the plane was cruising at 150 knots indicated airspeed (IAS), barely above stall speed, and had over-stressed the engines.

 

The anti-stall devices activated while they were at altitude, but the pilots overrode the automatic nose-down that would increase speed to prevent stall. After four overrides, both engines experienced flameout and shut down. The plane then stalled, and the pilots recovered from the stall at FL380 while still having no engine thrust. At that altitude, there were six airports within reach for a forced landing. This led the pilots to pitch nose down in an attempt to restart the engines, which requires a dive sharp enough to attain the required 300 knots IAS for a windmill restart to make the blades in the turbines windmill at 10% N2 (turbine rotational speed). The captain did not take the necessary steps to ensure that the first officer achieved the 300 knots IAS or greater airspeed required for the windmill engine restart procedure and then did not demonstrate command authority by taking control of the airplane and accelerating it to at least that speed.

 

The turbine blades expanded, however, contacting the honeycomb labyrinth seals and allowing the metal to scrape together when the engine overheated, with zero core rotation. When the engine is shut down at altitude, the core begins to cool, and the stator, including the static interstage static seal (ISS), contracts at a faster rate than the adjacent rotating parts in both the radial and axial direction because of its smaller thermal time constant. The relative rate of cooling of the stator and rotor results in an alignment of the rotating-seal knife edges aft of the normal operating groove in the static seal. If the clearances are tight enough and the relative cooling rates are right, contact can occur between the static and rotating seal elements. The resulting stiction can temporarily prevent the rotor from turning when only the force of ram air is applied to the core. Air turbine starter (ATS) torque has been shown adequate to overcome this restriction.^[6] Thus, when the engine cooled, the assembly did not match anymore, and the blades could not rotate freely. The crew ended the descent when they had reached 230 knots indicated airspeed but neither engine core (N2) ever indicated any rotation during the entire descent. Since they were too high for an APU start, the ram air turbine (known as an "air-driven generator" on Bombardier products) was deployed to provide electric power for the aircraft, and the crew donned oxygen masks, as the cabin slowly depressurized due to loss of pressurization air from the engines.

 

The crew glided for several minutes and then tried to restart engines using the APU at 13,000 feet (4,000 m). This was again unsuccessful. They then declared to Air Traffic Control (ATC) that they had a single-engine flameout. At this point they had four diversion airports available to them. They lost considerable altitude while continuing unsuccessfully to attempt to restart both the left engine (two times) and the right engine (two times) for over 14 minutes, using the emergency restart procedure. Despite their four auxiliary power-unit-assisted engine restart attempts, the pilots were unable to restart the engines because their cores had locked. Without core rotation, recovery from the double engine failure was not possible. At that point, the pilots finally declared to ATC that they had in fact lost both engines.

 

The NTSB also determined from flight data recorder information that the turbofan jet engine (General Electric CF34-3B1) engine 2 turbine was operating at 300 °C above the maximal redline temperature of 900 °C at 41,000 feet (12,000 m). Engine 1 HPT stayed 100 °C below the redline.

 

Also: Wenn die Triebwerke ausgehen und zu kalt werden, verziehen sich die Teile innen, sodass die Gasturbine hängen bleibt. Game over.

[cosy]

On 3/29/2020 at 11:48 AM, Frank Holly Lake said:

Laut dem Bereicht war es eine unterschiedliche Anzeige der Geschwindigkeitsanzeigen, nicht ein Fehler des AOA Sensors.

Stall ist ja entweder ein Derivat aus AoA (alpha-Überschreitung) oder zu geringer Staudruck (Pitot) oder/ und Fehler in Statikdruck. Alle genannten Systeme sind zudem redundant vorhanden.

Bearbeitet 2. April 2020 von cosy

[DaMane]

vor 9 Stunden schrieb cosy:

Stall ist ja entweder ein Derivat aus AoA (alpha-Überschreitung) oder zu geringer Staudruck (Pitot) oder/ und Fehler in Stativ. Alle genannten Systeme sind zudem redundant vorhanden.

Ich habe gelernt, ein "Stall" beschreibt die Situation nach dem Strömungsabriss. Natürlich hast du dann einen zu geringen Staudruck, aber der ist nicht Ursache, sondern Folge. Wie eine "Fehler im Stativ" - was immer das sein soll - einen Stall verursachen soll, ist mir schleierhaft.

 

Von den von dir genannten Faktoren ist einzig und allein der AOA ausschlaggebend.

 

Gruß

Manfred

[teetwoten]

vor 5 Stunden schrieb DaMane:

 Natürlich hast du dann einen zu geringen Staudruck, aber der ist nicht Ursache, sondern Folge.

 

Das trifft gemeinläufig für ein Flugzeug zu das fliegen soll. Physikalisch ist das aber nicht vorbehaltlos immer der Fall. Am einfachsten stellt man sich eine Tragfläche im Windkanal vor. Diese kann man einerseits anblasen so schnell man will und andererseits kann man ihren Anstellwinkel auch so gross wählen wie man will (oder zum "Spass" auch gleich mal rundherum). Damit kann man beide Grenzsituationen erzeugen, nämlich anliegende Strömung (kein Stall) bei beliebig langsamer Geschwindigkeit oder abgelöste Strömung (Stall) bei beliebig hoher Geschwindigkeit. Auf das Flugzeug übertragen, würde es im ersteren Fall sinken und in letzterem Fall könnte man (innerhalb der strukturellen Grenzen) gerissene Figuren fliegen.

 

Der naheliegendste  Zusammenhang zwischen Stall und Geschwindigkeit, der mir gerade einfällt, wäre die Reynoldszahl. Wenn sich die Geschwindigkeit ändert, verändern sich auch die aerodynamischen Eigenschaften. Oder etwas weiter hergeholt, der Strömungsabriss hinter dem Verdichtungsstoss im schallnahen Bereich (auch "high speed stall" genannt).

 

Stefan

 

[cosy]

On 3/31/2020 at 2:56 AM, DaMane said:

Von den von dir genannten Faktoren ist einzig und allein der AOA ausschlaggebend.

Nein.

ja für diese Aussage:

On 3/31/2020 at 2:56 AM, DaMane said:

Ich habe gelernt, ein "Stall" beschreibt die Situation nach dem Strömungsabriss.

Siehe Stefans Erklärung.

Und:

Wer Nähe an VS0 fliegt, kriegt auch eine Stallwarnung aus EFIS  ganz ohne AoA, weil die Situation nur Prozentpunkte vom Strömungsabriss entfernt ist. In solchen Szenarien (die häufige Unfallursache in Schulung der Leichtfliegerei incl ME ist, kann man vereinfacht sagen, dass die (fehlende) Geschwindigkeit die Ursache und der AOA die Folge ist (=totaler Strömungsabriss).

Eigentlich geht es hier um die kinetische Energiereserve.

Bearbeitet 2. April 2020 von cosy

[DaMane]

Am 31.3.2020 um 08:29 schrieb teetwoten:

 

Das trifft gemeinläufig für ein Flugzeug zu das fliegen soll.

............

 

Stefan

 

 

Danke für deinen Hinweis, Stefan. Meine Betrachtungen hier beschränken sich allgemein auf Flugzeuge im Rahmen innerhalb ihrer gemeinläufigen Zweckbestimmung  

 

Beste Grüße

Manfred

Bearbeitet 3. April 2020 von DaMane

[FalconJockey]

vor 20 Stunden schrieb cosy:

Wer Nähe an VS0 fliegt, kriegt auch eine Stallwarnung aus EFIS  ganz ohne AoA, weil die Situation nur Prozentpunkte vom Strömungsabriss entfernt ist.

Je nach Flugzeugtyp. Die wenigsten Freizeitflugzeuge verfügen über einen oder mehrere AOA-Messfühler. Zudem reden wir hier von "richtigen" Flugzeugen, die mit dem ganzen Mist ausgestattet sind und da kommt die Warnung auf Basis des AOA.

[DaMane]

vor 20 Stunden schrieb cosy:

.........

 

Und:

Wer Nähe an VS0 fliegt, kriegt auch eine Stallwarnung aus EFIS  ganz ohne AoA, weil die Situation nur Prozentpunkte vom Strömungsabriss entfernt ist.................

 

Aha, und woher weiß der Algorithnmus, wieviele Prozentpunkte es sind bis zum Strömungsabriss, wenn nicht aus AOA und G-Load?

 

Zitat

..........In solchen Szenarien (die häufige Unfallursache in Schulung der Leichtfliegerei incl ME ist, kann man vereinfacht sagen, dass die (fehlende) Geschwindigkeit die Ursache und der AOA die Folge ist (=totaler Strömungsabriss).

 

Das ist nicht nur stark vereinfacht, sondern - leider, quasi "....von hinten durch`s Knie - Ursache und Wirkung vertauscht. Frage am besten einen Segelflieger, wie er seine Fahrt reguliert, und er wird sagen, da mache ich jede Wette, mit Knüppel und Trimmung. Also durch Manipulation des AOA . Nichts anderes geschieht im Motorflugzeug. Und zwar primär. Daß Du in einer statischen Luftmasse deinen vertikalen Flugweg  mit Triebwerkschub bestimmen kannst, ist eine Sekundärfolge, die sich aus dem wirksamen AOA ergibt.

 

Die von dir angesprochenen Unfallszenarien basieren nur scheinbar auf zu geringer Geschwindigkeit, sondern passieren durch zu hohe G-Load (in Relation zur Geschwindigkeit).

Klassiches Beispiel: (zu) langsamer Kurvenflug in Verbindung mit dem fatalen Versuch, Höhe halten zu wollen.

 

Ohne es selbst ausprobiert zu haben, kann ich dich aber beruhigen, daß die hier beschriebene  Gefahr in der ME-Schulung kaum gegeben ist. ME-Schulung besteht - grob geschätzt - zu 95% aus Training des Fliegens mit auf rd. 50% reduziertem assymetrischem  Schub. D.h., man balanciert hier viel näher an der Vmca, als an der Vs entlang. Ist aber nicht weniger spannend, und gilt auch als vergleichsweise unfallträchtig.

 

Gruß

Manfred

Bearbeitet 3. April 2020 von DaMane

[cosy]

On 4/3/2020 at 4:12 PM, DaMane said:

Frage am besten einen Segelflieger, wie er seine Fahrt reguliert, und er wird sagen, da mache ich jede Wette, mit Knüppel und Trimmung.

Dann müsste ich mich ja selbst befragen.. 8 Jahre und die üblichen Auszeichnungen..