Aufsetzen beim Abheben

Absichtlicher Tailstrike (Test) eines A330, kein A320. (c) Airbus

So manchen Leser von flugundzeit nervt sicher, dass man bei Flugunfällen anfangs stets nur wenige Fakten hat und die genaue Unfallursache, wenn überhaupt, oft erst Jahre später von den offiziellen Stellen bekannt gegeben wird.

Nun liegt der Abschlussbericht zu einem Tailstrike (Aufsetzen des Hecks beim Abheben) eines A320 in Mailand aus 2017 vor. Flugundzeit nimmt dies zum Anlass, die Ursache mit mehr Hintergrundwissen zu schildern.

Einer der letzten Beiträge zeigte, wie genau das Startgewicht eines Flugzeugs bestimmt werden kann oder bestimmt werden muss, damit die sichere Durchführung des Fluges sichergestellt ist.

Der Schwerpunkt macht’s

Heute geht es um den zweiten Aspekt aus dem Bereich der Weight & Balance Betrachtung (Gewicht und Schwerpunktlage) eines Flugzeugs.

Damit ein herkömmliches Flugzeug stabil in der Luft liegt, muss der Schwerpunkt kurz vor dem Auftriebspunkt liegen. Stellt man sich das Flugzeug als „Balkenwaage“ vor, dann wird dieser Balken durch einen Abtrieb am Heck in der Waagerechten gehalten. 

Liegt der Schwerpunkt zu weit vorne, dann produziert das Heck nicht mehr ausreichend Abtrieb, um den Flieger waagerecht halten zu können. Der Flieger ist zu kopflastig. Liegt der Schwerpunkt zu nah am Auftriebspunkt, dann würden schon kleinste Kraftänderungen am Heck erhebliche Nickbewegungen auslösen. Das Flugzeug wäre sehr hibbelig und damit kaum steuerbar.

Dabei gilt für ein Verkehrsflugzeug mit Passagieren, dass sich durch die Verwendung von Standardgewichten für die Passagiere die Schwerpunktlage nicht millimetergenau zuordnen lässt. Genauso kann das Gesamtgewicht nicht aufs Kilogramm genau sein, wenn die Gewichte nur angenommen sind statt gewogen zu werden. Siehe flugundzeit.

Aus genau diesem Grund wird bei der Berechnung der Schwerpunktlage mittels Standardgewichten ein mehr oder minder großer Abstand von den maximal möglichen vorderen oder hinteren Schwerpunktlagen eingehalten. Hier hängt es davon ab, ob die Besetzung der einzelnen Sitzreihen bekannt ist, oder ob gar nur getrennt nach Sektionen vertrimmt wird. In den Sektionen geht man dann von einer gleichmäßigen Verteilung der Passagiere auf die vorhandenen Plätze aus. 

Zum eingangs erwähnten Fall

Am 17.08.2017 soll ein A320 der Alitalia von Hamburg über Mailand nach Rom fliegen. Für die Passagiere ist das die Rückreise nach einer Kreuzfahrt. 
Beim Abflug In Hamburg befinden sich 171 Passagiere beim an Bord. 68 von ihnen werden in Mailand aussteigen. Die restlichen 103 wollen nach Rom weiterfliegen. 

Die in Hamburg von Alitalia beauftragte Abfertigungsfirma hatte die gut gemeinte Idee, die für Mailand bestimmten Passagiere auf die Sitzreihen 1 bis 12 zu verteilen und die Gäste für Rom ab Reihe 13 und dahinter zu platzieren. Dadurch sollte das Aussteigen in Mailand vereinfacht und beschleunigt vonstatten gehen.

Zudem wurde das Reisegepäck der Mailänder in den vorderen Frachtraum (also vor den Flügeln) und das Gepäck der Ziel-Römer in den hinteren Frachtraum (also hinter die Flügel) verladen.

Für den Flugabschnitt Hamburg–Mailand war der Schwerpunkt durch die gleichmäßige Verteilung der Ladung optimal. Wie berechnet. Der Flug verlief problemlos.

Ganz anders sah die Sache nach dem Aussteigen der Passagiere in Mailand und dem Entladen ihrer Koffer aus.

Da die Abfertigungsfirma in Hamburg kein kompatibles Softwaremodul zum Datenverarbeitungssystem der Alitalia hatte, wurden die Verteilung der Koffer und die Sitzplätze der einzelnen Passagiere nicht detailliert in der EDV erfasst, sondern nur die einzelnen Posten per Email an die Stelle bei Alitalia (das so genannte Load Control) gemeldet, die zentral die Beladepläne (Load sheets) errechnet.

Der Flieger war auf dem ersten Abschnitt nach Mailand nahezu voll besetzt. Also waren die Passagiere gleichmäßig über alle drei Kabinenabschnitte verteilt. Die Gewichte der Laderäume waren korrekt erfasst. Das erstellte Load Sheet entsprach der Realität. Also alles paletti.

Da Load Control in Italien aber nicht wusste, dass alle Ziel-Mailänder in den Reihen 1 bis 12 gesessen waren, ging man für den zweiten Abschnitt (Mailand–Rom) nach wie vor von einer statistischen Gleichverteilung der Passagiere auf die Kabine aus. Das Load Sheet basierte darauf, dass 33 Passagiere im vorderen, 39 Passagiere im mittleren und nur 31 Passagiere im hinteren Teil der Kabine Platz genommen hatten. 

Zusammen mit dem nun vorne fehlenden Gewicht der Koffer, wäre der Schwerpunkt damit gerade noch okay gewesen.

Nun aber nahm das Schicksal seinen Lauf.

Denn, wie wir nun schon wissen, war die reale Verteilung der Passagiere ganz anders, nämlich: 4 Passagiere im vorderen Bereich (genauer in der letzten Reihe des vorderen Bereichs!), 47 Passagiere im mittleren und 52 Passagiere im hinteren Bereich der Kabine.

Als der Airbus zur Bahn in Mailand rollte, lag der Schwerpunkt weit hinter der hinteren Begrenzung. So kam es, dass sich das Flugzeug sofort aufbäumte, als die Cockpit Crew auf der Startbahn die Triebwerksleistung auf Startschub erhöhte. Da die Triebwerke des A320 unter den Flächen montiert sind und der Schub somit unterhalb des Schwerpunktes angreift, führt eine Leistungserhöhung dazu, dass die Nase angehoben wird. Genauso, wie bei einem stark beschleunigenden Auto. 

Dieses zusätzliche Moment führte bei diesem Startversuch sofort dazu, dass das Bugrad des A320 in die Luft ging und der hintere Teil des Rumpfes unsanft die Startbahn schrammte. Der Start wurde sofort abgebrochen und das Flugzeug rollte von der Bahn ab zurück zu einem Abstellplatz.

Wie hätte das verhindert werden können?

Die Gewichte in den jeweiligen Kompartments der Laderäume sollten immer (egal, ob mit kompatibler Software gearbeitet wird, oder nicht) mit den Werten der Ladecrew vor Ort verglichen werden. Ferner sollte die Kabinen Crew über die Anzahl und Verteilung der Passagiere auf die Kabinenbereiche informiert werden, damit sichergestellt ist, dass die aktuelle Verteilung der Passagiere den Werten auf dem Load Sheet entspricht. 

Ob im vorliegenden Fall diese Prozesse gar nicht etabliert waren, oder ob sie nicht angewendet wurden, ist nicht bekannt.

Das eigentlich Erschreckende ist, dass einer Abfertigungsfirma klar sein muss, dass der gut gemeinte Plan so nicht funktionieren kann. Mehr Überlegungen zu den Folgen der eigenen Handlung und ein generelles Verständnis der Zusammenhänge bei allen Beteiligten wäre wünschenswert.

Es wurden Zahlen in Systeme eingegeben und – wenn der Computer keine Warnung generiert, dann freuen sich alle Beteiligten über ein Load Sheet, das aufs Kilogramm genau und mit einer Schwerpunktlage mit zwei Nachkommastellen gerade so im Limit ist – zu sein scheint…

Wenigstens das Flugzeug wehrte sich gleich zu Beginn erfolgreich!

Bei vielen Airlines wird der vordere Frachtraum immer erst dann entladen, wenn der hintere schon leer ist. So wird sichergestellt, dass beim Entladen der Schwerpunkt nach vorne wandert, was am Boden immer ein sicherer Schwerpunktbereich für Flugzeuge ist.
Damit hätte man das Gepäck im vorderen Frachtraum im Mailand nicht ausladen dürfen.

Beispiel zur Anschauung mit einigen vereinfachten Werten

Das Flugzeug hier heißt G-TEST, die Flugnummer 0815.

Bild 1 Flug Hamburg-Mailand
Bild 2 Flug Mailand-Rom mit realer Passagierverteilung
Bild 3 Flug Mailand-Rom mit fälschlich angenommener Passagierverteilung.

Voraussetzung für einen sicheren und legalen Flug

Ist, dass sich für jeden Flug (hier in jedem Bild)
die Punkte für das
Startgewicht, das Landegewicht und das Gewicht ohne Sprit
(Zero Fuel Weight)
in ihrem zugehörigen Bereich/Vieleck (Envelope) befinden müssen.

Im mittleren Bild sind alle drei Gewichtspunkte außerhalb ihrer Eingrenzung (Envelope) und deshalb rot dargestellt.

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