Lion Airin Boeing 737 MAX -koneen turmaan johtivat monet syyt - taustalla kiistelty MCAS-järjestelmä

Boeing_MAX9_LionIndonesian onnettomuustutkintakomitea KNKT (Komite Nasional  Keselamatan Transportasi) julkisti loppuraportin Lion Mentari Airlinesin (Lion Air) lennon JT610 turmasta, jossa Boeing 737 MAX (PK-LQP) -lentokone syöksyi suurella nopeudella Jaavanmereen 29. lokakuuta 2018. Kaikkiaan 189 kuolonuhria vaatineeseen lentoturmaan johtivat useat syyt.

Lion Air oli vastaanottanut onnettomuuteen joutuneen Boeing 737 MAX (PK-LQP) -koneen elokuussa 2018. Onnettomuushetkellä koneella oli lennetty hieman vajaat 900 lentotuntia eli se oli käytännössä uusi.

 Jo ennen 29. lokakuuta 2018 tapahtunutta lento-onnettomuutta tässä koneyksilössä oli havaittu merkittäviä vikoja ohjattavuuden sekä nopeus- ja korkeustiedon osalta neljällä eri lennolla. Tapaukset sattuivat 9.10, 26.10, 27.10. ja 28.10 eli viimeinen niistä oli juuri turmaa edeltävänä päivänä.

MAX_AOA_2Moni yksittäinen asia johti läpi ns. sanotun reikäjuustomallin eli monen suojamekanismin epäonnistumiseen ja lentoturman syntyyn 29. lokakuuta 2018. Turmassa kuoli 189 ihmistä. Koneessa oli painolaskelman mukaan 188 matkustajaa, mutta kyydissä oli sen ulkopuolelta myös yksi mekaanikko.

Turmalentoa edeltävänä päivänä koneyksilöllä oli siis vastaavia ongelmia. Boeing 737 MAX 8 -koneen vasen kohtauskulma-anturi oli vaihdettu kolmen aiemman ongelman seurauksena 28. lokakuuta. Kyseisten huoltotoimien jälkeen kone nousi ilmaan Denpasarista määränpäänään Jakarta.

Koneen vasemman ja oikeanpuoleisen kohtauskulma-anturin tiedot poikkesivat keskenään 21 asteella. Virheellisen tiedon seurauksena MCAS-järjestelmä (Maneuvering Characteristics Augmentation System) ja ohjaussauvan täristin aktivoituivat koneen noustessa ilmaan. Lentokone pyri trimmaamaan konetta väkisin nokka-alas -asentoon.

LionAir_bodybags_basarnasKapteenin ja perämiehen lisäksi kyseisellä lennolla JT043 oli mukana kolmas ohjaaja, joka matkusti ohjaamon jumpseat-istuimella. Lentotehtävissä toimineiden ohjaajien sijasta juuri kyseinen kolmas ohjaaja pelasti koneen tunnistaen ongelman. Sen myötä trimmimoottorit kytkettiin pois päältä. Koneella kuitenkin jatkettiin lentoa määränpäähän viallisena vaikka paluu lähtökentälle olisi ollut parempi ratkaisu.

 Lisäksi tämän turmapäivää edeltäneen lennon jälkeen ohjaajat raportoivat puutteellisesti kokemistaan ongelmista. Viimeistään tämän lennon jälkeen kone olisi tullut maadoittaa. Sen sijaan kone lähti vielä kohtalokkaalle lennolle JT610.


 MCAS-järjestelmän ei pitänyt näkyä lentäjille - koelennot olivat vajavaiset

MCAS-järjestelmä tuotiin Boeing 737 MAX -koneisiin vastaamaan koneeseen asennettujen aiempaa suurempien LEAP-1B -moottoreiden tuomien ohjattavuusmuutosten häivyttämiseksi. Järjestelmän piti varmistaa, että koneen ohjattavuus oli samanlainen kuin muilla Boeing 737 NG -koneilla, jotta sitä voitiin lentää samalla tyyppikoulutuksella.

737MAX_engineBoeing oli koelento-ohjelmassaan aktivoinut MCAS-järjestelmän toimimaan myös alemmalla nopeusalueella aiempien suunnitelmien vastaisesti, koska se havaittiin tarpeelliseksi. Järjestelmä toimii korkeilla kohtauskulmilla, kun laskusiivekkeet ovat sisällä ja konetta ohjataan käsin.

Kyseisillä koelennoilla ei kuitenkaan simuloitu järjestelmän aktivoitumista maksimitrimmauksella eli 2,5 asteella vaan ainoastaan 0,6 asteella. Simuloimatta jäi myös tilanne, jossa MCAS aktivoituisi jatkuvasti. Koelentäjät eivät pitäneet tilannetta erilaisena kuin yksittäistä MCASin aktivoitumista. Lentäjä vain trimmaisi koneen manuaalisesti, joka keskeyttäisi MCASin toiminnan.

Kyseinen 0,6 astetta oli arvo, jollaisiin muutoksiin MCAS oli suunniteltu alunperin. Koelennoilla havaittujen seikkojen takia rajaa nostettiin kovempaa muutoksentekokykyyn eli 2,5 asteeseen.

MCAS:in aktivoituminen poikkeaa perinteisemmästä Stabilizer Runaway -vikatilanteesta, jossa korkeusvakaajan trimmimuutos on jatkuvaa. MCAS taas trimmaa konetta tarvittaessa useaan kertaan muutaman sekunnin välein. Aiemmissa Boeing 737 -koneissa ohjaussauvan veto olisi pysäyttänyt sähkötrimmin liikkeen. MAX-koneissa, joissa on MCAS-järjestelmä ei ohjaussauvan liike pysäytä trimmausta kuin hetkeksi.

Boeing oli suunnitellut järjestelmää FAA:n määräysten mukaan, jotka odottavat lentäjien reagoivan ongelmiin standardiaikana eli kolmen sekunnin sisällä. Näin lentäjät toimivatkin mutta eivät Boeingin odotusten mukaisesti. Kyseiseen standardiaikavaatimukseen nykyisten lentokoneiden kanssa kiinnitti huomioita myös ilmailuviranomaista koostunut JATR-työryhmä, joka antoi raporttinsa aiemmin lokakuussa 2019.

Ennen turmapäivää lennolla JT043 kapteenin havaitessa koneen painavan nokkaa alas hän veti ohjaussauvasta. Ei siis heti trimmannut konetta ja MCAS trimmasi nokkaa alas entistä enemmän. Ohjaajat kompensoivat tätä ohjaussauvan trimmin kautta mutta eivät riittävän pitkillä nokka-ylös -trimmimuutoksilla.

737MAX_tailTurmalennon JT610 kapteeni vastasi nokka-alas liikkeeseen kahdessa sekunnissa vetämällä ohjaussauvasta. Kapteeni ei kuitenkaan trimmannut konetta ja MCAS trimmasi nokkaa alas kymmenen sekunnin ajan ennen ohjaussauvan sähkötrimmin käyttöä.

Toisella kerralla turmalennon kapteeni vastasi nokka-alas -liikkeeseen vasta kahdeksan sekunnin kuluttua sen alkamisesta. Myöhemmillä kerroilla 2-3 sekunnin viiveellä. Huomattavaa oli kuitenkin se, että ohjaajat eivät reagoineet MCAS-järjestelmän aktivoitumiseen vaan koneen lentämiseen tarvittavien ohjainvoimien kasvamiseen.

MCASin nokka-alas -trimmaukseen suoritettu liian lyhyt sähkötrimmin nokka-ylös -muutos jättää korkeusvakaajan edelleen väärään asentoon ja vaikeuttaa tilannetta MCASin aktivoituessa uudelleen. Ohjainvoimien tarve kasvaa merkittävästi.

Boeingin MCAS-järjestelmä aktivoituu ainoastaan yhden kohtauskulma-anturin tietojen seurauksena eli juuri vasemmanpuoleisen. Lentokonevalmistajan mukaan kyseessä on harvinainen tapaus ja siksi yhtä kohtauskulma-anturitietoa pidettiin riittävänä.

Boeingin mukaan tiedossa on vain 25 tapausta, joissa ohjaussauvan täristin on aktivoitunut kohtauskulma-anturin tietojen seurauksena viimeisten 17 vuoden aikana. Kyseisenä aikana 737-koneilla lennettiin yli 240 miljoonaa lentotuntia.

737MAX_PFDKyseisen MCAS-ongelman havaitsemista vaikeutti myös se, että koneen järjestelmät ilmoittivat useasta samanaikaisesta viasta (IAS DISAGREE, ALT DISAGREE ja Feel Differential Pressure). Koneessa ei kuitenkaan ollut aiemman Boeing 737 NG -version tavoin AOA DISAGREE -ilmoitusta kuten olisi pitänyt. Se olisi ohjannut lentäjät oikeaan suuntaan eteen tulleessa ongelmatilanteessa.

 MCAS-järjestelmää ei oltu avattu lentäjien lentokäsikirjoissa, konetyyppien eroavaisuustaulukoissa eikä sitä koulutettu ohjaajille myöskään heidän siirtyessä 737 NG -koneista 737 MAX -koneisiin. Järjestelmän piti toimia vain taustalla ilman lentäjien huomiota normaalitilanteissa. Mahdollisista vikatilanteista ei oltu käyty keskusteluja, kun tyyppihyväksyntää ja kyseisiä päätöksiä tehtiin.


JT610 nousi ilmaan Jakartasta päätyen mereen 13 minuuttia myöhemmin

JT610 nousi ilmaan Jakartasta. Pian kapteenin ohjaussauvan täristin aktivoitui ja koneen järjestelmät ilmoittivat vikatilanteista.

Lennonjohto antoi koneelle uusia ohjaussuuntia useita kertoja ja pyysi raportoimaan korkeuksia. Se vei omalta osaltaan miehistöltä aikaa ongelmatilanteen ratkaisulta. Lentäjät eivät olleet julistaneet hätitilaa, joka olisi muuttanut lennonjohdon suhtautumista kyseiseen lentoon.

Kapteeni pyrki säilyttämään lentokorkeutta trimmaten konetta useita kertoja, mutta liian vähän aikaa kerrallaan. MCAS trimmasi nokkaa alaspäin useita kertoja ja ohjainvoimat kasvoivat. Antaessaan ohjaimet perämiehelle kapteeni ei kertonut tarkasti tarpeesta nokka ylös -trimmauksesta eikä ohjattavuusongelmista

LionAir_JT610_BasarnasPerämiehen lentäessä konetta ohjainvoimat olivat erittäin kovat ja vetoa piti tehdä jo yli 40 kg:n voimalla, että kone pysyisi vaakalennossa. Perämies ei käyttänyt sähkötrimmiä keventääkseen ohjainvoimien tarvetta.

 Lennon loppuvaiheessa koneen ohjaimiin kohdistui lennontallentimen tietojen mukaan jo noin 50kg:n voima, joka ylittää FAR-ilmailumääräysten rajan noin kolmanneksella.

Loppuraportin mukaan miehistön aika loppui kesken, koska he eivät olleet tietoisia MCAS-järjestelmästä, joka trimmasi koneen tilanteeseen josta ei enää ollut paluuta. Matkustajakone oli siis ulkona trimmialueella eikä sen ohjaaminen ollut enää mahdollista.

Viimeisen tutkatallennetiedon mukaan JT610 syöksyi mereen 360 solmun nopeudella.

 

Ongelmia huollossa, tekniikan toiminnassa, koulutuksessa ja koneen järjestelmissä

KNKT:n loppuraportin mukaan 28.10.2018 Denpasarissa Batam Aero Technicin suorittaman vasemman kohtauskulma-anturin vaihtotyön päätteeksi tehtävää järjestelmän tarkastusta ei tehty asianmukaisesti. Väärien arvojen olisi pitänyt tulla ilmi, jos asennus oli tehty asianmukaisesti.

FAA poisti toimiluvat koneen kohtauskulma-anturia huoltaneelta Xtra Aerospacelta 25. lokakuuta 2019 eli loppuraportin julkistamisen myötä.  Ilmailuviranomainen oli käynnistänyt sen osalta tutkinnan jo marraskuussa 2018.

Tutkinnan mukaan Xtra Aerospacella oli ollut ongelmia dokumentoinnin ja työmenetelmien kanssa vuodesta 2009 saakka. Lisäksi sen tilat ja laitteistot sekä henkilökunnan osaaminen eivät olleet asianmukaisia.

Lion Airin konetta huoltaneen ja AOA-anturin vaihtaneen mekaanikon mukaan toimet oli tehty asianmukaisesti ja sen tueksi oli toimitettu myös kuvamateriaalia. Ne eivät kuitenkaan olleet kyseisestä koneyksilöstä eikä kyseisenä aikana otettuja. Myös dokumentteja jäi kateisiin tämän osalta.

Ohjaajien osalta miehistöyhteistyö oli myös puutteellista vikatilanteen hoitamisessa. Oikean vian havaitsemiseen vaikuttivat ohjattavuusongelmien ja useiden varoitusten lisäksi myös jatkuva radioliikenne lennonjohdon kanssa.

Siirryttäessä Boeing 737 NG -koneista uudempiin MAX-koneisiin ei eroavaisuuskoulutuksessa käyty läpi taustalla toimivaan MCAS-järjestelmään liittyen uudelleen läpi Runaway Stabilizer -vikatilannetta. Kyseisessä tilanteessa noudatettavien toimenpiteiden mukaa kytketään korkeusvakaajan trimmimoottorit pois kahdella kytkimellä. Myös MCAS kytkeytyy pois samoilla kytkimillä.

Boeing raportoi vasta turman jälkeen koneen ohjelmisto-ongelmista, jonka seurauksen AOA DISAGREE -ilmoitusta ei saatu esitettyä lentäjille. Vika oli siis jo aiemmin lentokonevalmistajan tiedossa.

MAX_AOA_1Vastaava vikailmoitus piti tuoda 737 NG -koneista myös uusiin MAX-koneisiin, mutta ohjelmistovalmistaja oli koodannut ilmoituksen liittymään pääohjaamonäytön AOA-anturin asentokulmanäyttöön. Se taas oli lisävaruste, jonka vain noin 20 prosenttia asiakkaista oli tilannut. Lion Air ei kuulunut tähän joukkoon.

Ohjelmiston kanssa tehdyn koodausvirheen seurauksena AOA DISAGREE -ilmoitus jäi pois MAX-koneista. Boeingin suunnitelmien mukaan asia piti korjata ohjelmistopäivityksellä vuoden 2020 kolmannella neljänneksellä.

10. maaliskuuta 2019 Ethiopian Airlinesin Boeing 737 MAX syöksyi maahan pian lentoonlähdön jälkeen Etiopiassa. 157 ihmistä menehtyi turmassa, joka oli samanlainen Lion Airin lento-onnettomuuden kanssa. Kone syöksyi maahan yli 500 solmun nopeudella (Kohtauskulma-anturilta vääriä arvoja - lento ET302 syöksyi maahan noin 500 solmun nopeudella). Ethiopian Airlinesin turmatutkinta on edelleen kesken.

Amerikkalaisvalmistaja on lentoturmien jälkeen ilmoittanut, että AOA DISAGREE -varoitus on käytössä kaikissa MAX-koneissa niiden palatessa liikenteeseen.


Lentokielto jatkuu edelleen

 Norwegian_MAX_201019Noin 500 Boeing 737 MAX -konetta on olleet lentokiellossa maaliskuusta 2019 lähtien. Uusia koneita on valmistunut tuotantolinjastolta jatkuvasti. Lentokiellossa olevat koneet täyttävät asematasoja ympäri maailmaa. Lentoyhtiöt ovat ilmoittaneet poistaneensa koneet liikenneohjelmistaan alkuvuoteen 2020 saakka.

Kun koneen lentokielto aikanaan kumotaan on edessä vielä matkustajien valinta noustako koneeseen vai ei. Se vaatinee kovasti työtä ilmailuviranomaisilta, Boeingilta ja lentoyhtiöiltä.

Lue myös: