Zajímavosti

* Gamma č. 094 (Anatomie letecké havárie)

Vydáno dne 28. 02. 2006 (4067 přečtení)

Anatomy of crash - letecká havárie ruského a kanadského letadla

Na tenhle týden jsem nestihl připravit další vydání indočínského seriálu, a když už jsem posledně zabrousil do leteckých záležitostí, získám teď čas pomocí jednoho čísla, které už mám delší dobu připravené. Letečtí znalci mezi čtenáři jsou povzbuzováni, aby přispěli svými připomínkami.



Havárie v německém Uberlingenu

Srážka ruského dopravního letadla Tu-154 s americkým nákladním Boeingem 757, ke které došlo letos v létě nad jihoněmeckým Überlingenem, upoutala pozornost laické veřejnosti mnoha výjimečnými okolnostmi, které ji provázely. Tato mimořádně tragická nehoda zároveň názorně ilustruje mnohé problémy současného civilního letectví; není vyloučeno, že způsobí urychlení některých dlouho odkládaných reforem. Snad proto nebude nezajímavé povědět si něco o příčinách, které k ní vedly, tím spíš, že celé věci věnoval velkou pozornost tisk, jehož zpravodajská horlivost tentokrát zpočátku nebyla provázena stejně velkou objektivitou, když české noviny ochotně papouškovaly nepodložené a jak se později ukázalo nepravdivé spekulace německého a švýcarského tisku o tom, že ruské letadlo nemělo k dispozici automatický systém předcházení kolizím, či že ho piloti neměli zapnutý, nebo že ho prostě neuměli ovládat. Přestože má ruské civilní letectvo hodně pochybnou reputaci a nevalné pověsti se těší zejména stárnoucí typ Tu-154, pro který byla tohle jedenáctá velká havárie za posledních dvacet let, tentokrát v tom byli Rusové opravdu nevinně.


V leteckých haváriích často hraje roli náhoda, a v tomhle případě se těch náhod sešlo opravdu hodně. První z nich, a jediná v celé té nešťastné historii, která měla příznivé následky, se udála asi týden před odletem, když tři baškirští školáci, vybraní do výpravy, kvůli jakémusi byrokratickému zádrhelu nedostali od španělských úřadů vstupní víza a ke svému obrovskému zklamání museli zůstat doma. (První zprávy v českém tisku mluvily o tom, že Tu-154 vezlo skupinu dětí ruských prominentů: nebyla to pravda, do výpravy se za odměnu dostaly děti s vynikajícím školním prospěchem bez ohledu na nejrůznější sociální postavení rodičů.)


Druhá náhoda byla v první chvíli jen velkou nepříjemností, přesto však právě ona odstartovala celý řetěz osudových událostí: průvodci, kteří naváděli autobus vezoucí děti do Moskvy, si spletli letiště, a než si uvědomili svůj omyl, letadlo do Barcelony odletělo. Operativní řešení problémů nebývalo v Rusku zvykem; ale stejně jako několik dnů předtím španělský úřední šiml nevědomky zachraňoval životy, teď naopak paradoxně pohotová iniciativa byla dalším krokem na cestě k neštěstí: Baškirské aerolinie promptně nabídly náhradní charterový (nepravidelný) let. Přestože je letecká doprava relativně velmi bezpečná, jisté riziko vždycky existuje, a v tuto chvíli se pravděpodobnost srážky zvýšila na hodnotu stále ještě mikroskopicky nepatrnou, ale přesto už možná dvakrát, třikrát vyšší než u pravidelného letu.


Nepravidelné lety, které nepatří do zavedeného letového řádu, jsou samozřejmě běžnou záležitostí; přesto však je s nimi spojena jistá komplikace, která pokaždé přináší určité nebezpečí. Pravidelně provozovaným letům, které startují například každý týden ve stanovený den na tutéž trasu, jsou už předem vyhrazeny letové koridory, které by měly zaručit, že takto letící letadlo se po vystoupání na cestovní hladinu nedostane do potenciálního konfliktu s jiným letadlem. Evropské nebe je tak protkáno stovkami neviditelných chodeb překládaných přes sebe v různých výškách, které tvoří složitou třírozměrnou síť jakéhosi "vzdušného potrubí", jímž by za normálních okolností měl letecký provoz proudit hladce v podstatě bez zásahu dispečerů (jak už bylo řečeno, tohle platí pro cestovní letové hladiny; naopak v blízkosti letišť, kde se koridory sbíhají, je samozřejmě provoz daleko hustší a musí se řídit případ od případu).


Každý takový nepravidelný let je proto třeba pečlivě "vetkat" do existující pavučiny vzdušných cest. Představte si, že by vás někdo přivedl ke složitému tkalcovskému stavu a dal vám za úkol napnout jím další vlákno tak, aby se nedotýkalo žádné z nití, které už tam jsou. Úkol to bývá o to těžší, že na rozdíl od několik měsíců předem dolaďovaného letového řádu zbývá na plánování trasy nepravidelného letu často jen několik hodin.


V případě osudového letu 2937 letečtí plánovači zřejmě nesplnili svůj úkol úplně bez chyby. Podle nejmenovaného odborníka Ruské správy letového provozu existuje "nedostatečná koordinace při sestavování letových koridorů pro pravidelné lety nákladních letadel (v tomto režimu režimu letěl americký Boeing) a charterových letů". Ve věku Internetu a digitální komunikace by určitě nemělo být neřešitelným problémem zavést univerzálně přístupnou on-line (=v reálném čase aktualizovanou) databázi všech letů v evropském vzdušném prostoru. Ať už byla příčina jakákoliv, skutečností zůstává, že když po komunikaci s mnichovským dispečerem baškirské Tu-154 zamířilo na jihozápad, nacházelo se na kolizním kursu s nákladním Boeingem 757 kalifornské společnosti DHL Airways, letícím od jihu z italského Bergama. A co následovalo potom, už nejlépe popisuje protokol mezinárodní agentury Aviation Safety Network.


(Jazykově méně zběhlí čtenáři mohou přeskočit na níže uvedený český překlad protokolu. Angličtináři, byť třeba jen začínající, by ovšem měli pracovat samostatně a použít překladu až ex post pro ověření vlastního porozumění poměrně odbornému textu. Jak sami zjistíte, originál této předběžné [preliminary] a od prvního zveřejnění několikrát aktualizované zprávy obsahuje několik překlepů a syntaktických nesrovnalostí.)

Accident description - Status: Preliminary

Date: 01 JUL 2002
Time: 23.36
Type: Tupolev 154M
Operator: Bashkirskie Avialinii
Registration: RA-85816
C/n: 1006
Year built: 1995
Engines: 3 Soloviev D-30KU-154-II
Crew: 12 fatalities / 12 on board
Passengers: 57 fatalities / 57 on board
Total: 69 fatalities / 69 on board
Nature: Non Scheduled Passenger
Location: Überlingen (Germany)
Phase: Cruise
Departure airport: Moskva-Domodedovo Airport (DME)
Destination airport: Barcelona Airport (BCN)
Flightnumber: 2937
   
Type: Boeing 757-23APF
Operator: DHL Airways
Registration: A9C-DHL
C/n: 24635/258
Year built: 1990
Engines: 2 Rolls Royce RB211-535E4
Crew: 0 fatalities / 0 on board
Passengers: 0 fatalities / 0 on board
Total: 2 fatalities / 2 on board
Location: Überlingen (Germany)
Phase: Cruise
Nature: Cargo
Departure airport: Bergamo
Destination airport: Brussel-Zaventem Airport (BRU)
Flightnumber: 611


Remarks:

Bashkirian Airlines flight 2927 (a Tupolev 154) originated in Ufa, Russia and flew to Moscow to pick up passengers. From Moscow the aircraft continued to Barcelona. The flight used the RNAV-Route Salzburg - Traunstein - Kempten - Trasadingen at Flight Level 360. Communications were handed over from Munich to Zürich ACC at 23.30:11. At that moment one controller was responsible for the entire traffic in the Zürich airspace. He was monitoring two frequencies and two radar scopes. On one frequency (119,925 MHz) he was guiding one traffic for an approach into Friedrichshafen and on the other frequency (128,050 MHz) he had to control four aircraft. Between 23.25:43 and 23.33:11 LT the controller tried serveral times to establish contact with Friedrichshafen by phone. Because of working on the telephone net of Skyguide, the controller was not able to reach Friedrichshafen.

At 23.34:42, 50 seconds prior collision, the Tupolev's Honeywell 2000 TCAS requested gave a Traffic Advisory and seven seconds later the radar controller issued the first descent instructions to flight 2927 to FL350: "descend flight level 350, expedite, I have crossing traffic". This descent was necessary for continuation of the flight to Barcelona and to achieve a vertical separation with respect to an approaching DHL Boeing 757 cargo plane. This flight was en route from Bergamo, Italy to Brussels along RNAV-Route ABESI-AKABI-TANGO at FL360. At 23.42:56 the crews of both aircraft receive a Resolution Advisory-command from their TCAS. The DHL crew comply with this and initiate a descent. When the Tupolev crew were then trying to deal with the conflicting descent (by ATC) and climb (TCAS) instructions. Seven seconds after the Resolution Advisory-command, the ATC controller repeated the instruction to descend. The Bashkirian crew then decided to follown the ATC controller's instructions. A little later the Traffic alert and Collision Avoidance System (TCAS) aboard the Boeing 757 gave the crew a Resolution Advisory (RA) to "increase descent". They then contacted ATC, telling the controller that they were doing a TCAS descent. Since both aircraft were descending, the TCAS of the Russian plane warned the crew to "increase climb" to avoid a collision. This was eight seconds before the collision. Just prior to the collision, both crews detected the other aircraft, and reacted to avoid the collision by attempting appropriate flight manoeuvres. Nevertheless, at 23.35:32 both aircraft collided at approx. FL354. The tail fin of the Boeing 757 struck the left side of the Tupolev 154 fuselage near both overwing emergency exits. The Tupolev immediately broke up in four pieces (left wing, right wing, main fuselage and tail unit including the engines). The Boeing 757 lost control and crashed 8km near Überlingen.

That night, from 23.00h the configuration of the radar data processing of Skyguide was modified. Thus the system was operating in FALLBACK modus. This requires among other facts, that radar separation values were increased from 5 NM to 7 NM. Also, the STCA (Short Term Conflict Alert) was not available at that time. The STCA at Karlsruhe Upper Area Control Center (UAC) however did work. From 23.33:36 on the controller of Karlsruhe UAC, tried in vain to get in contact with Zürich-ATC until 23.35:34. Between 23.33:36 and 23.34:45 the busy signal was to be heared afterwards the ringing tone. According to his statements the controller tried repeatedly to establish the connection via the priority button, but it failed.


Let 2927 Baškirských aerolinií (Tupolev 154) startoval z ruského města Ufa do Moskvy, aby naložil cestující. Z Moskvy letadlo pokračovalo do Barcelony. Letadlo použilo navigační trasu Salzburg - Traunstein - Kempten na letové hladině FL360 (viz níže uvedený komentář k leteckým termínům). Ve 23:30:11 bylo spojení s letadlem předáno z Mnichova do řídicího střediska curišské oblasti [ACC=Area Control Centre]. V tomto středisku v této chvíli jediný dispečer odpovídal za veškerý letecký provoz v curišském vzdušném prostoru. Sledoval dvě frekvence a dvě radarové obrazovky. Na jedné frekvenci (119,925 MHz) naváděl jedno letadlo na příblížení na Friedrichshafen a na druhé frekvenci (128,050 MHz) řídil čtyři letadla. Mezi 23:25:43 a 23:33:11 místního času [LT=Local Time] se dispečer několikrát pokusil telefonicky spojit s Friedrichshafenem. Jelikož byl připojen přes telefonní síť společnosti Skyguide [tato firma se ve Švýcarsku stará o privatizované řízení leteckého provozu; v kritické době čtyři z jejích pěti telefonních linek vedoucích na dispečerské stanoviště byly mimo provoz], nepodařilo se mu dosáhnout spojení s Friedrichshafenem.

Ve 23:34:42, 50 sekund před srážkou, systém TCAS [Traffic Alert and Collision Avoidance System = Dopravní výstražný systém pro předcházení srážkám] typu Honeywell 2000 na palubě letadla Tupolev 154 vydal posádce navigační doporučení [Traffic Advisory; text protokolu je zde zřejmě neúplný, protože neobsahuje důležitou informaci o tom, že zmíněné doporučení elektronického systému znělo ve smyslu stoupání do vyšší letové hladiny] a o 7 sekund později radarový dispečer vyslal letu 2927 [= zmíněné Tu-154] první pokyn k sestupu na letovou hladinu FL350: "sestupte na letovou hladinu 350, urychleně, mám tady křižující letadlo." Tento sestup byl nutný pro pokračování letu do Barcelony a k dosažení vertikálního oddělení vůči blížícímu se nákladnímu letadlu Boeing 757 společnosti DHL. Tento let byl na cestě z italského Bergama do Bruselu podél navigační trasy ABESI-AKABI-TANGO na letové hladině FL360. Ve 23:42:56 posádky obou letadel obdržely od svých TCAS systémů doporučení k rozhodnutí pro zabránění srážce [Resolution Advisory]. Posádka DHL tohoto pokynu uposlechla a zahájila sestup na nižší letovou hladinu, zatímco posádka Tupoleva se pokoušela vyřešit rozpor mezi pokynem k sestupu vydaným švýcarským řídicím střediskem [ATC=Area Traffic Control] a doporučením ke stoupání, které obdržela od svého systému TCAS. Sedm sekund po vydání doporučení k rozhodnutí [systémy TCAS v obou letadlech] dispečer oblastního řídicího střediska opakoval pokyn k sestupu [určený ruskému letadlu]. Baškirská posádka se pak rozhodla řídit se pokynem dispečera. O chvíli později systém TCAS na palubě Boeingu 757 vydal posádce doporučení k rozhodnutí "urychlit sestup" v zájmu zabránění srážce. Posádka Boeingu se pak spojila s dispečerem a informovala ho, že provádí sestup na základě doporučení TCAS. Jelikož obě letadla v té chvíli klesala, systém TCAS na palubě ruského stroje varoval posádku, že v zájmu zabránění srážce je nutné "urychlit stoupání". V tom okamžiku do srážky zbývalo 8 sekund. Těsně před srážkou se obě posádky vzájemně spatřily a pokusily se zabránit kolizi provedením náležitých letových manévrů. Navzdory tomu se ve 23:35:52 obě letadla srazila přibližně na letové hladině FL354. Svislý ocasní stabilizátor (směrové kormidlo) Boeingu 757 zasáhl zespoda levou stranu trupu Tu 154 blízko nouzových východů [trup Boeingu stihl pod Tu-154 podletět; po všech těch náhodách nakonec o osudu 71 lidí rozhodlo několik metrů, o které se směrovka Boeingu nevešla pod ruské letadlo...]. Tupolev se okamžitě rozlomil na čtyři kusy (levé křídlo, pravé křídlo, trup a ocasní část včetně všech tří motorů). Boeing 757 ztratil ovladatelnost a zřítil se 8 km blízko Überlingenu.

Té noci byla od 23:00 prováděna změna konfigurace počítačového zpracování radarových dat společnosti Skyguide. Systém proto pracoval v režimu FALLBACK [na pozadí, se sníženou prioritou a tím i zpomalenou reakcí]. V souladu s platnými předpisy pro takovou situaci byly hodnoty radarového odstupu zvýšeny z 5 námořních mil na 7 (cca 1 minuta letu). V curyšském sektoru však nebyl v kritické době k dispozici systém STCA (Short Term Conflict Alert = Upozornění na přechodné nepřípustné přiblížení); fungoval pouze v nadřízené řídicí oblasti Karlsruhe [Upper Area Control Centre, UAC]. Od 23:33:36 do 23:35:34 se dispečer UAC Karlsruhe marně pokoušel telefonicky spojit s curyšským střediskem. V době od 23:33:36 do 23:34:45 se po vyzváněcím tónu vždy ozval obsazovací tón. Podle vlastního tvrzení se dispečer v Karlsruhe opakovaně pokoušel navázat spojení pomocí prioritního tlačítka, ale bez úspěchu.


Tragická havárie znovu oživila už delší dobu probíhající diskusi o reorganizaci evropského vzdušného prostoru. Ten je v současné době rozdělen na 60 sektorů, které kopírují národní hranice, zatímco přibližně stejně velké území Spojených států pokrývá pouhých 20 oblastí. Velké množství evropských sektorů má za následek nutnost častého předávání letadel z jednoho sektoru do druhého a složitou koordinaci sousedících oblastí, ve kterých se k řízení provozu používají nejednotná a často vzájemně nekomunikující zařízení. Nedávno navržený plán "jednotného nebe" řízeného unifikovanými procedurami, známý pod názvem "Single Sky", narazil na odpor národních administrativ, jejichž úředníci se nechtějí vzdát plné kontroly vzdušného provozu nad svým územím, protože jim to umožňuje jednoduše uzavírat dopravu v oblastech vojenských cvičení nebo zvýhodňovat domácí dopravce. Nejhlučnější protesty spustily odborové organizace letových dispečerů, tušících hromadné propouštění nadbytečných zaměstnanců (právě letos v létě ochromila leteckou dopravu nad Evropou masová stávka západoevropských dispečerů).


Radikálnímu řešení se však Evropa nevyhne; objem letecké dopravy má nadále narůstat o 4% ročně a situace je neúnosná už dnes. Časové ztráty v letecké dopravě dosahují 350 000 hodin ročně; každý čtvrtý let v roce 2001 byl zpožděný a psychický tlak na dispečery pracující v nepřehledném třírozměrném prostředí malých sektorů je drtivý. ?Dřív člověk mohl v klidném zimním období ?dobít baterky? po hektických letních měsících,? říká jeden z nich. ?Dneska máme v zimě provoz na úrovni letní špičky z konce devadesátých let.? Odborníci tvrdí, že kdyby už "Single Sky" fungovalo, k havárii nad Überlingenem by nejspíš nedošlo.


Bezprostřední příčinou neštěstí bylo samozřejmě konkrétní lidské selhání, od hrubého porušování provozních předpisů až po závěrečné osudové přehlédnutí přetíženého dispečera. Podle platných pravidel piloti ruského letadla uposlechli jeho chybného pokynu, přestože byl v rozporu s doporučením automatického palubního systému. Taková je zavedená procedura ve všech podobných oborech; na odpalovacích rampách kosmických raket, v ponorkách i atomových elektrárnách je vždycky na řídícím pultu červené tlačítko, kterým lze v nouzi přehlasovat rozhodnutí automatiky, protože, jak říkají programátoři, "počítač je taky jenom člověk". V tomto konkrétním případě by ovšem rozhodně bývalo lepší, kdyby se byli lidé spolehli na radu svých strojů, které měly lepší přehled o situaci i přesnější úsudek než jejich omylní tvůrci. TCAS samozřejmě nemá žádnou skutečnou inteligenci a tím méně vědomí či dokonce vlastní osobnost, protože není ničím víc než složitým programem zakódovaným ve změti polovodičových obvodů. Přesto však, když sledujeme dva elektronické systémy, jak spolu vzájemně hovoří svou neslyšitelnou, ale přesnou a bleskovou řečí a opakovanými naléhavými výzvami ke svým velitelům se marně pokoušejí zachránit je i samy sebe, pak je to pohled, který nepostrádá rysy antické tragédie.


Titanik se potopil, protože byl jen nemyslícím strojem slepě poslouchajícím neopatrné příkazy svých důstojníků. RA-85816 i A9C-DHL však byli důmyslní kovoví ptáci, v určitém smyslu téměř elektronicko-mechanické bytosti vybavené dokonce jistou mírou precizních sebezáchovných reflexů - a přesto jim to v rukou jejich pomalu a nepřesně reagujících pasažérů nebylo nic platné. Zdá se, že leckdy nám bude hrozit větší nebezpečí od intuitivního rozhodnutí člověka než od chladného úsudku neživého stroje.



Dodatek: Letové hladiny

Letové hladiny se v civilním letectví rozlišují v násobcích stovek anglických stop (30,5 cm); pak tedy např. FL354 (Flight Level, letová hladina 340 x 100 stop), na které ke srážce došlo, leží ve výšce 35400 stop = 35400 x 0,305 m = 10797 m. Předepsaný výškový odstup byl donedávna tisíc stop, tj. cca 300 metrů; loni byl dokončen dvouletý proces přechodu na poloviční odstup 500 stop, aby se získalo dalších asi 25 letových hladin pro stále houstnoucí provoz. Zavedení zmenšeného odstupu vyžadovalo rekonstrukci nebo aspoň přesnější kalibraci palubních systémů, revizi dispečerských procedur a rekvalifikaci pilotů, kteří se museli naučit létat s menší tolerancí výšky.

Výška se měří pomocí výškoměru, což není nic jiného než vhodně ocejchovaný barometr nastavený na standardní tlak 1013 hPa na hladině moře, a jeho údaj proto nutně závisí na okamžitých atmosférických podmínkách. Když se tedy tlak zvýší, celý systém letových hladin se posune o něco výš, a naopak se sníží při poklesu tlaku.

Změna výšky je nejdůležitějším manévrem používaným pro řešení kolizních situací; jednak proto, že několikametrový rozdíl výšky potřebný pro minutí vertikálního profilu křižujícího letadla lze získat rychleji než desítky metrů horizontálních rozměrů křídel a trupu, a dále proto, že povel ke klesání nebo stoupání je vždy jednoznačnější než pokyn ke změně kursu, který je třeba zadat ve vztahu k momentálnímu kursu letadla. Výraz "expedite" (=urychleně) signalizuje naléhavou situaci, ve které má pilot reagovat okamžitě a razantně, i za cenu zranění cestujících na palubě. V tomto případě však došlo k osudové ztrátě času v důsledku rozporu mezi údaji palubního systému a instrukcemi dispečera.

Ve vzdušném prostoru jsou vymezeny některé oblasti se speciálním režimem, které upravují provoz kolem letišť. Samotné letiště se nachází uprostřed válcového sektoru označovaného jako CTR, Controlled Zone, řízená zóna, sahajícího od země do vhodné výšky. Kolem něj se nachází rozsáhlejší oblast ve tvaru komolého kužele postaveného na špičku, nazývaná TMA, Terminal Managed Area, koncová řízená oblast, začínající ve výšce 300 m AGL (Above Ground Level, měřeno od země), která má průměr desítky kilometrů a jejíž horní hranice leží typicky mezi FL125 a FL145 (3800-4400 m). Oblast pod 300 m AGL (od úrovně terénu, bez ohledu na nadmořskou výšku), označovaná jako prostor třídy G, je vyhrazena výhradně pro třídu VFR, Visual Flight Rules, tj. letadla létající podle dohlednosti; sem patříme i my paraglidisti, piloti "Hadrák Air Force", kterým jsou přísně zapovězeny zóny CTR i prostor nad spodní hranicí TMA. (Vzhledem k tomu, že pražská TMA sahá až k hranicím severních Čech, moc místa na plachtění v té naší malé zemičce nemáme...) Oblast nad 300 m AGL pak celoplošně přísluší letadlům navigujícím podle pravidel platných pro přístrojové létání (IFR, Instrument Flight Rules); v ní se ještě do výšky 2900 m (FL095), shora ohraničující prostor třídy G, mohou pohybovat piloti rogall a padákových kluzáků, a výška 6000 m je horní mezí pro ostatní letadla létající podle VFR - ve všech případech jen při splnění dohlednosti předepsané pro VFR. Vše nad tím už je vyhrazeno výlučně IFR provozu.

Prameny:

http://aviation-safety.net/database/2002/020701-0.htm
http://www.lidovky.cz
http://www.idnes.cz
http://www.cnn.com
http://www.nyt.com



Dopisy čtenářů

Klaus H.:

V kolika metrech se měří hodnota tlaku uváděná v televizní předpovědi? Je to v 1000, 200 nebo jiných metrech? Nemůžu nařídit barometr.

Jak mi potvrdil můj korespondenční odborný konzultant pro vzdušné záležitosti Jan F., takto elitní pilot mosteckého práškovacího letectva, v meteorologických relacích se uvádí tlak přepočtený na hladinu moře; chceš-li tedy, aby Tvůj barometr ukazoval údaje porovnatelné s hlášenými hodnotami, počkej si na nejčerstvější zpravodajství a nastav barometr podle něj, bez ohledu na nadmořskou výšku, ve které bydlíš.

Případné chyby v tomto doporučení padají samozřejmě výhradně na moji hlavu.





Celý článek | Autor: Jarda Pecka | Počet komentářů: 0 | Přidat komentář | Informaèní e-mailVytisknout článek


©2001 Zbyněk Slába, grafické prvky - Renáta Řehová
Stránky byly vytvořeny s využžitím redakčního systému: PhpRS