Tai nạn máy bay Boeing 707 của Dan-Air

Máy bay

Máy bay này là một chiếc Boeing 707-321C lần đầu tiên được đưa vào hoạt động với hãng Pan American World Airways (Pan Am) vào ngày 19 tháng 2 năm 1963. Máy bay này cũng là chiếc 707 đầu tiên được chế tạo, có cửa vận chuyển hàng hóa lớn ở phía bên trái của thân máy bay phía trước, cho phép vận chuyển hàng hóa trên boong chính khi được cấu hình như một chuyên cơ vận tải. Dan-Air đã mua lại chiếc máy bay này vào tháng 10 năm 1976. Đây là chiếc 707 thứ tư do Anh vận hành, cũng như là ví dụ chuyển đổi động cơ phản lực thứ hai và loại thứ hai phục vụ cho hãng hàng không. Vào thời điểm xảy ra tai nạn, nó đã bay được khoảng 47.000 giờ.

Chuyến bay và tai nạn

Chiếc 707 từ sân bay London Heathrow đến Athens qua sân bay Hellinikon (ngày nay đã được thay thế bằng sân bay quốc tế Athens), từ Athens sau đó tiếp tục đến Nairobi (sân bay quốc tế Jomo Kenyatta). Khởi hành từ Nairobi đến Lusaka trên chặng cuối cùng diễn ra theo kế hoạch lúc 07:17, ngày 14 tháng 5.
Chiếc 707 bay ở cấp độ bay 310 trong khoảng 2 giờ, sau đó nó xuống cấp độ 110. Cấp độ 110 đạt được vào khoảng 09:23, và giải phóng mặt bằng được cấp để bắt đầu hạ cánh xuống mục tiêu của cấp độ 70. Ngay trước 09:30, giải phóng mặt bằng xuống tới 6.000 ft (1.800 m) đã được cấp, và khoảnh khắc sau đó máy bay thực hiện một cách tiếp cận đến đường băng 10. Vài phút sau, các nhân chứng nhìn thấy toàn bộ bộ ổn định ngang và lắp ráp thang tách ra khỏi máy bay. Chiếc máy bay sau đó đã mất kiểm soát độ cao và bay vào mũi từ khoảng 800 ft (240 m) rơi xuống mặt đất, phá hủy máy bay.
Không có ai sống sót trong số 1 hành khách và 5 thành viên phi hành đoàn. Không có trường hợp tử vong nào khác trên mặt đất. Hiện trường tai nạn nằm cách đường băng khoảng 12.010 ft (3.660 m).

Điều tra

Một cuộc điều tra đầy đủ đã được chính quyền Zambian đưa ra và cuộc điều tra sau đó được giao cho Chi nhánh điều tra tai nạn hàng không (AAIB) của Anh. Các kết luận được đưa ra bởi cuộc điều tra đó như sau:
Xác định rằng cấu trúc của bộ ổn định ngang bên phải bị hỏng do mòn kim loại trong cấu trúc cột phía sau và do không có cấu trúc hoặc thiết bị không an toàn đầy đủ nên xảy ra tai nạn như vậy. Cuộc điều tra cũng xác định những thiếu sót trong việc đánh giá thiết kế máy bay và chứng nhận của chúng cũng như cách thức kiểm tra máy bay.

Nguyên nhân

Chiếc 707 có lắp ráp bộ ổn định ngang (cánh đuôi) mở rộng so với máy bay 707 trước đó, và trong thiết kế lại, tải trọng tăng lên trên cấu trúc cánh đuôi đã được thực hiện bằng cách thay thế một số lớp vỏ nhôm bằng thép không gỉ. Ngoài ra, các phụ kiện đính kèm spar đã được thiết kế lại, làm cho chúng mạnh mẽ hơn và cứng hơn. Điều này có tác dụng không lường trước được khi thay đổi cách cấu trúc cánh đuôi xử lý tải trọng gió, các phụ kiện cứng hơn không còn có thể giúp hấp thụ và chuyển các ứng suất gây ra bởi gió giật và các tải trọng khí động học thông thường khác, uốn cong (nghĩa là uốn cong tải) của các chất ổn định ngang trái và phải thay vì phải được mang bởi các cột ổn định hoàn toàn. Điều này dẫn đến thời gian dẫn đến sự nứt gãy mỏi ở cột phía sau của bộ ổn định ngang bên phải, do tính chất che giấu (bên trong) của cấu trúc cánh đuôi, không được các kỹ sư bảo trì chú ý.
707 đã được thiết kế theo triết lý 'không an toàn' và sự thất bại của cột phía sau cánh đuôi được tính toán là không đủ để làm mất máy bay, phần trước còn lại đủ mạnh để cho máy bay hạ cánh an toàn, thiệt hại sau đó dự kiến ​​sẽ được sửa chữa trước khi máy bay được bay lại.
Tuy nhiên, máy bay bị tai nạn đã phát triển một vết nứt bên phải phía sau mà không phát hiện ra lỗi do vị trí của nó trong một phần của cấu trúc thường không thể truy cập được trong quá trình bảo trì định kỳ và máy bay đã bay trong một số giờ đáng kể với lỗi hiện tại. Theo thời gian vết nứt ngày càng lớn, cho đến khi nó được phỏng đoán, chiếc xà bị hư hỏng không còn khả năng mang tải trọng thiết kế của nó, sau đó tải trọng được tiếp quản hoàn toàn bởi xà trước. Máy bay gặp tai nạn đã gặp phải một số cơn gió mạnh trong quá trình tiếp cận ngay trước khi xảy ra tai nạn, trong khi không gây nguy hiểm cho một chiếc 707 có cấu trúc âm thanh, vượt quá tải trọng có thể được mang theo bởi chiếc xà còn nguyên vẹn còn lại, dẫn đến chiếc cuối cùng bị phá vỡ và dẫn đến trong sự thất bại hoàn toàn về cấu trúc của toàn bộ ổn định ngang phải.
Các thử nghiệm đã được tiến hành để xác định xem việc mất một bộ ổn định duy nhất có phải là một tình huống có thể phục hồi hay không, và nó đã được xác định rằng có thể phục hồi bằng hành động thay mặt cho các phi công dưới hình thức nâng mũi. Các mảnh vỡ được phục hồi cho thấy rằng việc cắt thang máy đã đủ để cứu máy bay, nhưng phân tích sâu hơn đã kết luận rằng sự thất bại của bộ ổn định là đủ mạnh để phá vỡ các rãnh cắt dọc, điều này sẽ dẫn đến việc bộ ổn định ngang còn lại đâm vào mũi vị trí cắt xuống.
Các vết nứt được tìm thấy trong chất ổn định thất bại sau vụ tai nạn được cho là bởi các nhà điều tra dường như không thể phát hiện được bằng các phương tiện thử nghiệm thông thường, như thuốc nhuộm huỳnh quang. Người ta cũng nghĩ rằng vết nứt đã có mặt trong ít nhất 6.000 giờ bay trước khi xảy ra tai nạn, và trước khi máy bay được Dan-Air mua lại từ Pan Am.
Kiểm tra đội máy bay Boeing 707-300, được thực hiện do sự cố, đã tìm thấy 38 máy bay khác có vết nứt tương tự.