Air Asia Flug QZ8501: Abschlussbericht

Der offizielle Abschlussbericht zum Absturz von Air Asia Flug QZ8501 vor rund einem Jahr (28.12.14) liegt nun vor. Fehlerhafte Abhandlung eines unbedeutenden Computerproblems durch die Crew führte zum Absturz. Im Detail:

 

Der Ablauf laut Abschlussbericht

Während des Fluges kam es insgesamt viermal zum Ausfall beider Ruder-Travel-Limiter.
Dies ist eigentlich ein simpler Fehler, der keine größeren Probleme nach sich zieht (siehe unten).

Die ersten dreimal wurde gemäß des automatisch auf dem ECAM (Electronic Centralized Aircraft Monitor) erscheinenden Verfahrens gehandelt. Es wurden dazu nacheinander beide FACs (Flight Augmentation Computer) über ihre Einschaltknöpfe „resetted“. Dies führte jedesmal zum Erfolg und beide Ruder-Travel-Limiter waren jeweils wieder aktiv.

Beim vierten Auftreten des Fehlers wurden jedoch nicht nochmal beide FACs nacheinander per Schalter „resetted“, sondern es wurden die zugehörigen CBs (Sicherungen) gezogen. Dies ist vom Verfahren nicht vorgesehen und hat ganz andere Auswirkungen. Ein Reset per Aus- und Einschalten setzt im wesentlichen nur den Fehlerspeicher zurück. Ist der Fehler nach dem Zurücksetzen nicht mehr vorhanden, dann hat das System den Fehler „vergessen“ und alles ist gut.

Während des gesamten Vorgangs bleiben die Computer aber mit Strom versorgt und aktiv. Die Kommunikation mit der Peripherie steht sofort wieder zur Verfügung. Wenn allerdings die CBs gezogen werden, dann wird der Computer hart abgebrochen und damit ungeordnet heruntergefahren. Dabei verliert er seinen Fehlerspeicher aber eben auch noch viel mehr.

Wacht der Computer nach einem solchen Crash wieder auf, dann übernimmt er — solange das Flugzeug in der Luft ist — nicht einfach wieder seine Tätigkeit. Er muss zusätzlich über den Ein- Ausschalter zurück gesetzt werden. Dies war der Crew offensichtlich nicht klar, denn nachdem der CB für FAC1 wieder hinein gedrückt wurde, wurde der Push Button nicht betätigt. Der FAC lief zwar wieder war aber offline. Als dann der CB des FAC2 gezogen wurde, waren aus Sicht der Flight Control Logik beide FAC aus.

Da dadurch die Steuerung des Seitenruders nur noch manuell möglich ist, ist das „Normal Law“ mit all seinen Protections (fliegerischen Schutzzonen) nicht mehr möglich. Es erfolgt ein Wechsel in „Alternate Law“ und damit verbunden der Ausfall der Autopiloten und der automatischen Schubsteuerung (A/THR; Auto Thrust). Durch das abrupte unkontrollierte „Ausschalten“ des letzten FACs kam es zu einem kleinen ungewollten Ruderausschlags von 2 Grad nach links. Das Flugzeug war jetzt schlagartig im manuellen Flug und nicht mehr ausgetrimmt.

Dennoch erfolgte für 9 Sekunden kein Steuerimput. Erst als das Flugzeug 54 Grad Schräglage nach links eingenommen hatte gab es Inputs vom CM2 (Co-Pilot). Dieser rollte das Flugzeug aber nicht ausreichend nach rechts zu Wings Level zurück, sondern zog vor allem am Stick (Höhenänderung). Dadurch stieg das Flugzeug mit bis zu 11.000 Fuß pro Minute und verlor deutlich an Geschwindigkeit. Man hört während dessen den CM1 (Kapitän) rufen: „Pull down“ Eine Aussage, die in sich unstimmig ist. „Pull up“ oder „Push down“ wären stimmige Möglichkeiten. Er meinte wohl (Vermutung) „Push down“.

Frage als Einschub:
War Englisch die einzig gemeinsame Sprache zwischen dem indonesischen Kapitän und seinem französischen Copiloten? Konsequenzen?

Da zumindest einer der beiden Cicuit Breaker (CBs) nicht vom Sitz aus zu ziehen ist, war der Kapitän (Vermutung) zu diesem Zeitpunkt nicht im Sitz. Das würde erklären, warum er nur redet, aber nicht handelt. Kurze Zeit später, als sich das Flugzeug schon im Stall befindet, kommen von seiner Seite Stickinputs nach vorne (sinken). Diese bleiben jedoch ohne Wirkung, da der CM2 an seinem Stick immer noch zieht. Wenn keiner der beiden den Takeover Button am jeweiligen Stick drückt, ermittelt die Fly-By-Wire Logik das arithmetische Mittel der Inputs und gibt das an die Steuerung weiter. Da der Co mehr zog, als der Kapitän drückte, blieben die Versuche den Stall zu recovern ohne Erfolg. Das Flugzeug stürzte, ähnlich wie die Air France A330, voll gestalled mit hoher Sinkrate ins Wasser.

 

Ruder-Travel-Limiter

Um im Langsamflug mit eventuell ausgefallenem Triebwerk das Flugzeug gerade halten zu können, ist das Seitenruder sehr groß und kann weit ausgeschlagen werden. Da aber ein unabsichtlicher Vollausschlag dieses Seitenruders bei hohen Geschwindigkeiten zu problematischen Fluglagen und sogar zu strukturellen Problemen führen kann, wird der Ausschlag geschwindigkeitsabhängig vom Ruder-Travel-Limiter begrenzt. Fällt das System aus, dann ist diese Begrenzung nicht mehr vorhanden. Man muss also vorsichtig mit dem Seitenruder, welches über die Fußpedale bedient wird, umgehen. Da man das sowieso immer macht, hat der Ausfall also eigentlich keine Bedeutung.

Insgesamt war das Problem mit dem Ausfall beider Rudder-Travel-Limiter im letzten Jahr vor dem Absturz 23 mal bei diesem Flugzeug aufgetreten. Alleine 10 mal im letzten Monat mit immer kürzer werdenden Intervallen. Bei der Untersuchung wurde dann auch eine beschädigte Lötstelle gefunden, die jeweils zu einem kurzen Ausfall geführt haben kann.

Der Kapitän des Unglücksfluges hatte das Problem selbst einige Tage vorher mit diesem Flugzeug erlebt. Da der Flieger noch am Boden war, ließ er die Maintenance kommen. Diese hatte Schwierigkeiten, den Fehler durch Push Button Resets zu „beheben“. Es wurde sogar ein FAC getauscht, doch am FAC lag es ja nicht. Erst ein Ziehen und Drücken der FAC CBs brachte Abhilfe. Hier hatte der Kapitän das nachher gezeigte Verhalten wohl „gelernt“. Da sich der Flieger hier aber am Boden befand, war das Systemverhalten anders. Nach dem Drücken nahmen die FACs ihre Arbeit automatisch auf.

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Gleich eine Berichtigung einer falschen Onlinemeldung dazu:
Focus Online ( Dienstag, 01.12.2015, 14:21)

Ein Fehler in einem Bordcomputer habe die Piloten dazu veranlasst, trotz des stürmischen Wetters den Autopiloten abzuschalten.

Nein, die Autopiloten wurden nicht absichtlich ausgeschaltet. Sondern fehlerhafte Schaltungen der Crew führten unbeabsichtigt zum Ausfall von Teilen der Flugsteuerung und damit zum Ausfall der Autopiloten. Siehe oben.


Der Spiegel – Steigflug ins Verderben

Der Spiegel 2/2015, Seite 116

Was wirklich an Bord geschah, wird sich erst rekonstruieren lassen, wenn die Flugschreiber gefunden und ausgewertet sind.

Welch‘ weise Erkenntnis. Das Dumme nur – es ist der letzte Satz eines einseitigen Spiegel-Artikels zu den Ursachen des AirAsia-Absturzes. Ein Vorfall, bei dem seriöse Autoren zurzeit noch auf die Auswertung der Blackboxes warten, bevor sie ihr (vermeintliches) Wissen in die Welt posaunen. Aber Der Spiegel kann das bereits, so a la in der letzten Zeile: Ällabätsch, dummer Leser, war alles nur Spekulation, keine seriöse Recherche, aber jetzt hast Du ja den Beitrag schon gelesen und kannst die Zeit dafür nicht mehr zurücknehmen. Irgendwann verliert dieses Magazin auch noch eine so langjährige Abonnentin wie mich.

Schon im zweiten Absatz schleudert der Autor mit Zahlen um sich, die so nichts, aber auch gar nichts bedeuten. Der Informationsgehalt des folgenden Satzes ist zu gering als Ursachenzuweisung für den Unfall:

Sie [Das Flugzeug] flog nur noch 654 Kilometer pro Stunde – über 200 Stundenkilometer weniger als zuvor.

Die Aussage einer Geschwindigkeit ohne nähere Definition ist bei einem (vor allem einem sehr schnell fliegenden) Flugkörper zu wenig.

Ein Flugkörper (Flugzeug, Mensch, was auch immer) hat einerseits eine Geschwindigkeit relativ zum Boden. Das ist relevant und wichtig, wenn man als Flugkörper irgendwohin möchte, von A nach B auf dem Boden gesehen.

Fürs Fliegen – im Gegensatz zum Nichtabstürzen – sagt dieser Geschwindigkeitwert aber gleich null aus. Dafür zählt einzig und allein der Anstellwinkel des Körpers gegenüber der ihn umgebenden Luft. Wird der zu gering, dann reisst die Strömung ab, man spricht von einem Strömungsabriß oder Stall. Und der Flugkörper fliegt nun nicht mehr, sondern fällt oder segelt (je nach Form) schnurstracks der Erde entgegen.

Wenn andererseits ein Kunstflieger für seine Figur mit Vollgas senkrecht nach oben fliegt, (um dann, wie auch immer, weiterzufliegen), dann ist die Geschwindigkeit über Grund weniger als gering, nämlich gleich null. Die Distanz und die Geschwindigkeit über dem Boden (ground speed) ist also im Idealfall (wenn der Pilot sehr gut ist) im Senkrechtflug nach oben gleich null. Der Flugweg geht nur in die Höhe. Die relative Geschwindigkeit aber, die Geschwindigkeit gegenüber der Luft, der Strömung, entspricht bei diesem absichtlichen Manöver Vollgas/Full Throttle und anfänglich Full Speed. Also alles, was der Motor hergibt. Selbst wenn das Flugzeug dann am oberen „Totpunkt“ umkippt (Immelmann) und der Erde entgegenstürzt, ist es nie gestallt, es entsteht kein Strömungsabriss.

Deshalb sind die Radartracks der Flugsicherung bei einem Flugunfall zwar sinnvoll, wenn man die Absturzstelle eines Flugzeugs finden oder eingrenzen möchte, aber nur sehr begrenzt (unter anderem in Zusammenhang mit einer engen Zeitkorrelation), wenn es um Vermutungen über die Fluglage und Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs geht. Dafür gibt es zusätzlich die Blackbox.

So Kleinigkeiten wie Wind/Gegenwind, die sich auch noch auf Geschwindigkeitsangaben in der Luft auswirken und daher für eine sinnvolle Beurteilung von Zahlenwerten berücksichtigt werden müssen, sind noch gar nicht aufgeführt. Ändere ich etwa den Flugweg um 180 Grad, habe ich beispielsweise statt 60 Knoten Gegenwind (also Geschwindigkeit ist eigene Geschwindigkeit minus der des Windes) auf einmal plus 60 Knoten zur eigenen Fluggeschwindigkeit über Grund. Macht in der Differenz dann 120 Knoten Unterschied.

Die 654 Stundenkilometer waren mir auch recht bald bekannt, sogar, dass es sich dabei um den Track (Flugweg) über Grund handelte, aber ich kann auch mit 42 als Antwort auf den Sinn des Universums aufwarten, wenn wir auf diesem Fakten-Niveau berichten wollen.

Der nächste Punkt im Artikel, den ich als unseriös betrachte, ist die folgende Unterstellung:

Vor allem fürchten sich die Flugzeugführer vor der feuchten Luft…

Piloten, die sich fürchten, haben in der Luftfahrt nichts verloren. Piloten haben Respekt vor dem Wetter, vor der eigenen Fähigkeit oder deren Grenzen, Respekt vor der Technik und vor allem vor ihrem Fluggerät. (Deshalb wäre auch kein Pilot mental imstande, ein Flugzeug gegen einen festen Gegenstand wie ein Haus zu fliegen. Es mag Individuen geben, die das tun, aber das sind keine Piloten, die ihr Fluggerät als Partner ansehen, als Gegenstand, der es ihnen ermöglicht, die dritte Dimension zu erleben.)

Es stört mich schon genug, wenn man Politikern (im Spiegel) ständig unterstellt, dass sie sich vor irgend etwas fürchten. Aber Politik ist nicht meine Welt. Bei Piloten aber geht das gar nicht. Wer keinen Respekt, keine Achtung, vor der Luftfahrt und ihrer Umgebung, Umwelt, Technik hat, wird darin nicht lange überleben. Wer sich aber davor fürchtet, auch nicht. Angst ist ein lähmendes Gefühl und das ist in Situationen, in denen schnelles Begreifen und Lösung finden tägliches Brot sind, komplett fehl am Platz. Wer das nicht versteht, sollte sich bitte von der Luftfahrt fern halten. Sehr fern. Auch als Autor.

Und das dritte, was in diesem Beitrag dazugemischt ist, ist ein Beispiel zum Thema, dass die Automation bei schwierigen Fällen aussteigt und dann erst recht der Pilot, seine Kenntnis, sein Wissen und seine Übung im manuellen Fliegen gefragt ist. Das Thema könnte Der Spiegel durchaus gerne mal als eigenen Beitrag aufnehmen. Und mehr als einmal. Mit allen Vor- und Nachteilen, die es hat, wenn Piloten nur mehr als ausführende Kräfte geschult werden, die die Automation überwachen sollen; aber dann, wenn es wirklich spannend und anfordernd wird, steigt die Automation aus und der Pilot soll nun aus dem Nichts und ohne ausreichende Übung der Situation komplett übernehmen.

Das ist kein neues Thema für den FlugundZeit-Blog, hier ist es eher ein viel diskutiertes Dauerthema. Ob und was das aber mit Flug QZ-8501 zu tun hat, ist zurzeit reine Spekulation. Womit wir wieder am Anfang wären.

Update8: Indonesischer A320 stürzt in die Javasee

Wir melden uns wieder mit einem eigenen Beitrag, wenn es weitere gesicherte Informationen aus der Black Box gibt. Die könnten Diskussionsstoff für Piloten, Hersteller und Airlines bieten.

Update 8 am 19.1.2015:

Am 13.1 bestätigten Indonesische SAR Bergungskräfte und das National Transportation Safety Committee NTSC, dass der Cockpit Voice Recorder geborgen ist. Er wurde zur Auswertung beim NTSC nach Jakarta gebracht. Gefunden wurde er nur 20 Meter entfernt vom Fundort des Flight Data Recorders.

Am 14.1. war ein weiteres Stück vom Rumpf, mit noch teilweise anhängender Tragfläche von einem Schiff (RSS Swift aus Singapur) gesichtet worden. Dieses Teilstück liegt rund 3000 Meter von der Hecksektion des Wracks entfernt, rund 800 Meter entfernt vom Cockpit Voice Recorder. Die Zahl der geborgenen Toten stieg auf 50.

Update 7 am 12.1.2015:

Gestern wurde laut Indonesischem Verkehrsministerium eine der beiden Black Boxes geborgen und heute als Flugschreiber von Flug QZ-8501 identifiert. (Die Position vor der Bergung war S3.6225 E109.7144 in mehr als 30 Metern Tiefe.)

Update 6 am 9.1.2015:

Die Zahl der geborgenen Leichen stieg auf 44.

Nach Berichten der Indonesischen Rettungskräfte (SAR) liegen große Teile der Tailsektion des Flugzeugs im Schlamm. Taucher suchen mit Fotos nach der Black Box, mit genauen Anweisungen, wie sie vorgehen dürfen, sollten sie mit Pingern oder durch Sichtkontakt eine Black Box orten. Alle Schiffe mussten das Suchgebiet verlassen, um die Pingsignale nicht zu stören. Die Suchkräfte wollen das Heck vorsichtig mit Ballonen und Seilen liften.

Update 5 am 7.1.2015:

40 Leichen sind geborgen, 16 davon sind bereits identifiziert. Ein weiterer Teil des Hecks der Maschine mit den Buchstaben „-AX“, Teil der Registrierung PK-AXC, ist fotografiert. Die Blackboxes sind allerdings noch immer nicht geortet.

Es gibt zwei Arten von Flugschreibern (Flug-Recorder): den Flug-Daten-Recorder (FDR, Flugdatenschreiber) und den Cockpit Voice Recorder (CVR, Stimmenrecorder). In einigen Fällen sind beide Recorder in einer einzigen FDR/CVR-Einheit zusammen untergebracht. (aus Wiki, stimmt aber auch mit meinem Wissen überein. 😉 )

Update 4 am 2.1.2015:

Mittlerweile sind 30 Leichen geborgen worden (10 davon sind bereits nach Surabaya überstellt), und weitere Wrackteile.

Es besteht also die berechtigte Chance, bei diesem Unfall endlich eine Black Box zu finden und zu hoffen, dass die Daten darauf Wissen ins Dunkel bringen.

Update 3:

Auch das Wrack des Flugzeugs, das offenbar in mehrere größere Teile zerbrochen ist, wurde am 30.12. als Schatten auf dem Meeresgrund entdeckt. Der Rumpf soll deutlich erkennbar sein, knapp 100nm (185 km) SW von Pangkalan Bun. Taucher sind bereits auf dem Weg dahin.

Update 2:

Am 30.12. würden Flugzeugtrümmer und Leichen wurden 110 NM vor Pulau Belitung (ca. 9km/5nm von der letzten Radarposition des Flugzeugs entfernt) gefunden. Hubschrauber haben bereits die ersten Leichen geborgen.

Update 1:

Die Ölspur am Meer wird zurzeit noch daraufhin untersucht, ob es Aviation Fuel ist. Das kann man aufgrund der Additive, die dem Flugtreibstoff beigefügt werden, feststellen, und der Zusammensetzung, im Gegensatz zum Schiffsdiesel.

Am 29.12. berichtete die indonesische Flugsicherung, dass der Kapitän einen Steigflug auf FL 380 requestete. Dies mußte mit der Flugsicherung in Singapur koordiniert werden, was 2 bis 3 Minuten dauerte. Wegen anderem Verkehr konnte zunächst nur FL 340 freigegeben werden. Als diese Freigabe um 06:14 lokaler Zeit an das Flugzeug gefunkt wurde, kam keine Antwort mehr. Das Flugzeug war aber auf dem Radar noch sichtbar. Der Fluglotse bat daraufhin andere Flugzeuge in der Nähe die Freigabe an QZ-8501 weiterzugeben, doch auch keines der anderen Flugzeuge bekam eine Antwort von QZ-8501. Insgesamt kreuzten 7 Flugzeuge in der Gegend in Flughöhen von FL290 bis 380. Das Radarziel von QZ-8501 verschwand um 06:18 lokaler Zeit.

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Ein Airbus A320-200 der Fluglinie AirAsia ist vermutlich in die Javasee gestürzt. Das Flugzeug mit der Registration PK-AXC war auf dem Flug QZ-8501 von Surabaya (Indonesien) nach Singapur mit 155 Passagieren an Bord und  6/7 Crew (2 Piloten, 1 Ingenieur/Techniker, 4 Flugbegleiter).

Der Radarkontakt brach ab im Reiseflug auf Flugfläche 320 über der Javasee, rund 120nm ESE von Pulau Belitung Island um 06:16 Lokalzeit (26.Dezember), entspricht 23:16Z (Dec 27th). Die Piloten hatten nach einem Ausweichrouting wegen Wetters gefragt.

Die Suche nach dem Flugzeug beschränkt sich derzeit auf ein Gebiet  etwa 80nm vor der Pulau Belitung Insel.

Hier gibt es Links zum Load Sheet und der Passagierliste der Airline.

Der Kapitän verfügt über mehr als 20000 Stunden Gesamtflugerfahrung, davon 7000 Stunden bei der Indonesischen AirAsia. Der First Officer hat 2,275 Stunden Flugerfahrung mit AirAsia. 156 Menschen an Bord waren Indonesier, 3 Südkorenaner, 1 Malaysier, 1 Franzose und 1 aus Singapur. Am 16. November 2014 war das Flugzeug zum letzen Mal bei einer technischen Überholung (welcher Art ist nicht näher bekannt). Das Takeoff Weight des A320 betrug  63,624kg, davon waren 8,296kg Treibstoff . Die Treibstoffmenge an Bord beinhaltete 800 kg extra Treibstoff, mehr als gesetzlich vorgeschrieben. Das entspricht einer zusätzlichen Flugzeit von 20 Minuten.

Die Crew kontaktierte Jakarta Center um 06:12L (23:12Z) auf dem Reiseflug auf FL320 (9800 Meter) und requestete die Luftstraße (Airway M635) nach links zu verlassen und auf FL380 (11600 Meter) zu steigen.

Um 06:16L verlief noch alles normal, Funkkontakt war hergestellt.

Um 06:17L brach der Funkkontakt ab, der Transponder (ADS-B) sendete noch weiter Signale. Um 06:18L blieben auch die Signale des Transponders aus. Die letzte bestätigte Position ist  S3.3708 E109.6911 (etwa 110nm ESE von Pulau Belitung). 50 Minuten danach erklärte ATC INCERFA (aircraft position uncertain alert), 70 Minuten danach dem ALERTFA (emergency alert) und 98 Minuten später DETRESFA (distress alert).

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Infrarot Satelliten Bild MTSAT Dec 28th 2014 00:00Z (Graphics: AVH/MTSAT)