Menu
  • Menu

    Katastrofy Boeingów 737 MAX – jak konkurencja niszczy jakość

    Katastrofy Boeingów 737 MAXKażdy chyba zauważył, że konkurencja nie zawsze sprzyja jakości. Odkurzacze i inny sprzęt AGD powstałe w czasach PRL-u nasi dziadkowie używali przez dziesiątki lat, podczas gdy sprzęt kupowany obecnie trzeba wyrzucić czasem już po zaledwie kilku latach. Problem pojawia się jednak, gdy konkurencja między firmami prowadzi do śmierci setek ludzi. Dwie katastrofy Boeingów 737 MAX mogły być skutkiem takiej właśnie śmiertelnej rywalizacji.

    Historia użytkowania modelu 737 rozpoczyna się w końcówce lat 60. XX wieku. W ciągu pięćdziesięciu lat zbudowano ponad 10 tysięcy Boeingów 737 w różnych wersjach, co czyni go najlepiej sprzedającym się modelem pasażerskiego samolotu odrzutowego na świecie.

    Problemem 737 jest jednak jego przestarzała konstrukcja, dlatego Boeing planował prace nad nowym samolotem, który zastąpiłby popularny wąskokadłubowiec. Plany te odłożono jednak, co było reakcją na działania największego konkurenta Boeinga – Airbusa, który w 2014 roku wprowadził na rynek ulepszoną wersję swojego modelu A320. Zamiast tworzyć nowy model, Amerykanie postanowili dokonać zmian w produkowanej już maszynie. Nie było to jednak zadanie łatwe.

    Problemy z modernizacją 737

    Dwie katastrofy Boeingów 737 MAX spowodowane zostały przez długi ciąg wydarzeń i pojawiających się problemów. Elementem, który rozpoczął całą sekwencję, było podwozie samolotu.
    Chociaż model został wielokrotnie zmodyfikowany, samą konstrukcję zaprojektowano jeszcze w latach 60.

    Wtedy do napędu pasażerskich samolotów odrzutowych stosowano silniki turboodrzutowe. Miały one znacznie mniejszą średnicę niż współczesne. Dawało to możliwość niższego zawieszenia kadłuba, co ułatwiało załadunek i rozładunek samolotu.

    Pierwsze kłopoty pojawiły się, kiedy do napędu samolotów zaczęto stosować silniki turbowentylatorowe. W tego typu urządzeniach ciąg wytwarzany jest przez wentylator sprężarki niskiego ciśnienia powiększony tak, by tylko część tłoczonego powietrza trafiała do komór spalania a reszta opływała je, napędzając samolot. Rozwiązanie takie znacznie zmniejszyło zużycie paliwa i hałas wywoływany przez silniki.

    Ponieważ silniki turbowentylatorowe mają większą średnicę niż turboodrzutowe, pojawiło się pytanie, jak zmieścić je pod skrzydłami 737? Niskie zawieszenie kabiny, które stanowiło zaletę w początkowym okresie eksploatacji, stało się wadą. Dodatkowo, golenie podwozia w 737 są umieszczone bardzo blisko siebie, więc nie można ich wydłużyć, ponieważ nie będzie miejsca na złożenie podwozia podczas lotu.

    Początkowo trudność udało się łatwo przezwyciężyć poprzez zmianę konstrukcji obudowy silnika. Nadano jej charakterystyczny kształt, nico spłaszczony od dołu.

    Jednak w 2014 roku Airbus zastosował w swoim modelu A320 silniki o większej średnicy. Ponieważ wielkość wentylatora ma znaczący wpływ na sprawność silnika, zmiana istotnie wpłynęła na koszty eksploatacji, redukując spalanie o 20 procent. Dodatkowo znacznie zwiększyła się zasięg samolotu.

    Tym razem prostej wymiany silników nie można było dokonać w 737 ze względu na brak miejsca pod skrzydłami.

    Airbus A320 i Boeing 737 – walka o klienta

    Kiedy dotychczasowy rywal, firma McDonnell Douglas została przejęta przez Boeinga, największym konkurentem amerykańskiego giganta został europejski Airbus. Produkuje on samoloty, które konkurują z Boeingiem na wszystkich rynkach i we wszystkich kategoriach. W latach 80. XX wieku Airbus wprowadził do sprzedaży konkurencyjny model dla 737.

    Zaletą Airbusa A320 miało być zastosowanie najnowocześniejszych przyrządów wspierających pilota oraz systemów zapobiegających błędom człowieka. Chociaż w porównaniu do A320 samolot 737 wydawał się już nieco przestarzały, utrzymał on dominującą pozycje na rynku, za względu na relatywnie niskie koszty jego eksploatacji.

    Tradycyjny mechanizm sterowania przy pomocy linek też nie stanowił wady 737. Wielu pilotów woli nawet kontrolować samolot samodzielnie, jak w 737, niż zdawać się na łaskę komputera. Dodatkowo same systemy zabezpieczające stwarzają własne zagrożenia. Już podczas lotów testowych – wprowadzony w A320 system fly-by-wire, który między innymi miał chronić pilotów przed błędami – przyczynił się do katastrofy.

    Podczas pokazów lotniczych w 1988 roku system „ochronił” pilota przed wykonaniem niebezpiecznego manewru, gdy ten próbował wznieść się gwałtownie ponad korony drzew. Maszyna rozbiła się w lesie.

    Ale największym zagrożeniem dla 737 okazała się konstrukcja podwozia A320. Samolot został zaprojektowany w latach 80. XX wieku, kiedy stosowano już powszechnie silniki turbowentylatorowe. Kadłub więc jest w nim zawieszony wyżej.

    Nowe silniki

    Inna konstrukcja umożliwiła łatwy montaż w A320 silników z jeszcze większym wentylatorem. W 2014 roku rozpoczęto dostawy bardziej ekonomicznej wersji oznaczonej jako A320neo. Zwykła wymiana silników nie powodowała konieczności organizowania dodatkowych szkoleń dla pilotów.

    Pilotowanie każdego modelu samolotu wymaga uzyskania oddzielnego certyfikatu odnawianego co rok. Dodatkowo, linie lotnicze zabraniają zazwyczaj pilotom prowadzenia więcej niż jednego modelu samolotu. Chodzi o zminimalizowanie prawdopodobieństwa popełnienia błędu podczas sytuacji awaryjnych.

    Uznanie, że A320neo nie różni się od poprzednich wersji na tyle, by konieczne było uzyskanie osobnego certyfikatu, oznaczało dodatkowe oszczędności dla linii lotniczych. Piloci mogą bowiem łatwiej przesiadać się ze starej wersji na nową i odwrotnie.

    Wymiana silników doprowadziła do znacznego obniżenie kosztów eksploatacji a przez to do wzrostu liczby zamówień dla Airbusa kosztem Boeinga. Nawet linie, które opierały swoją flotę głównie na Boeingach 737, złożyły zamówienia na A320neo. W tej sytuacji zarząd Boeinga podjął decyzję o szybkiej modernizacji 737, rezygnując czasowo z wprowadzenia zupełnie nowego modelu. Samolot musiał dostać nowe silniki
    I znów problemem okazała się konstrukcja podwozia. Większy silnik nie mieścił się pod skrzydłem.

    Przeprojektowanie samolotu tak, by zwiększyć rozstaw goleni, oznaczałoby zmiany konstrukcyjne na tyle duże, że piloci 737 musieliby uzyskiwać osobny certyfikat na nową wersję. Tego zarząd firmy chciał uniknąć, by dorównać Airbusowi.

    Rozwiązaniem okazał się zupełnie nowy sposób montowania silników. Przesunięto je do przodu. Dzięki temu część z wentylatorem można było podnieść, by wystawała ponad skrzydło.

    System MCAS – system, który miał spowodować katastrofy Boeingów 737 MAX

    Nowe mocowanie silników 737 miało swoją wadę. Zmieniły się właściwości aerodynamiczne samolotu. Podczas startu dziób ma tendencję do większego unoszenia się. Władze lotnicze mogły więc uznać, że pilot przyzwyczajony do starszych modeli 737 może doprowadzić do przeciągnięcia i katastrofy samolotu. Zatem, konieczne okazało się osobne szkolenie. Zarząd naciskał jednak na konstruktorów, by za wszelką cenę uniknęli takiej konieczności.

    By zniwelować tendencję do nadmiernego unoszenia dziobu podczas startu, do komputerów samolotu wprowadzono dodatkowe oprogramowanie o nazwie Maneuvering Characteristics Augmentation System (MCAS). System kontroluje trymer steru wysokości służący do wspomagania pilota podczas wykonywania manewrów.

    W 737 trymer powoduje minimalne wychylenie całego statecznika poziomego, który znajduje się w tylnej części samolotu. Ułatwia to pilotowi utrzymywanie odpowiedniego kąta natarcia. Sterowanie trymerem 737 może odbywać się przy pomocy silników elektrycznych uruchamianych przyciskami na wolancie, bądź ręcznie przy pomocy kół trymera. Samoloty posiadały już automatyczny system sterowania trymerem. Reaguje on na ruchy wolantem wykonywane przez pilota.

    Zainstalowany w 737 MAX system MCAS również steruje silnikami trymera, analizując dane z prędkościomierza, czujnika kąta natarcia i czujnika wysunięcia klap. Gdy uzna, że dziób samolotu jest zbyt uniesiony, zmienia położenie statecznika poziomego, by wymusić wyrównanie lotu. Ma on jednak dwie wady. Połączono go tylko z jednym czujnikiem kąta natarcia a jego wyłączenie możliwe jest tylko przez odcięcie zasilania silników kierujących trymerem.

    Trzeba tu dodać, że połączenie systemu ochrony przed przeciągnięciem z dwoma czujnikami kąta natarcia zmniejsza wprawdzie prawdopodobieństwo nieprawidłowego działania, ale nie likwiduje go całkowicie.

    Zdarzały się przypadki, kiedy pasażerowie Airbusów wychodzili z samolotów z rozbitymi głowami, ponieważ nagle włączył się instalowany w nich system ochrony przed przeciągnięciem i wprowadził samolot w lot nurkowy.

    Dzięki instalacji MCAS w nowym 737 udało się uniknąć konieczności organizowania dodatkowych szkoleń dla pilotów, ponieważ samolot z nowymi silnikami zachowywał się podobnie do starszych modeli. W 2017 roku odbiorcy otrzymali pierwsze egzemplarze zmodyfikowanego samolotu oznaczonego jako Boeing 737 MAX.

    Dzięki podobieństwu do wcześniejszych wersji, szkolenie na 737 MAX można było ograniczyć do rozesłania pilotom prezentacji na tablety. W instrukcji nie podano jednak żadnych informacji o systemie MCAS.

    Katastrofy Boeingów 737 MAX

    Modernizacja samolotu spowodowała gwałtowny wzrost zamówień dla amerykańskiego producenta. Wydawało się, że strategia przyniosła sukces. Dobrą passę przerwały jednak Katastrofy Boeingów 737 MAX.

    Lot Lion Air 610 rozpoczął się 29 października 2018 roku o godzinie 6:20 z lotniska w Dżakarcie w Indonezji. Samolot swój pierwszy lot odbył zaledwie 3 miesiące wcześniej. Poprzedniego dnia załoga lecąca do Dżakarty zgłosiła problemy techniczne. Kapitanowi udało się kontynuować podróż po wyłączeniu zasilania silników trymera, choć nie wiedział o systemie MCAS.

    Mimo przeprowadzonej naprawy, dokładnie takie same problemy pojawiły się następnego dnia. Tym razem pilotowała inna załoga. Dwie sekundy po starcie w lewej kolumnie sterowej włączył się alarm ostrzegający przed przeciągnięciem, powodując jej głośne wibracje. Alarm nie włączył się jednak w prawej kolumnie. Szybko załoga zorientowała się, że przyrządy kapitana i pierwszego oficera wskazują różne wartości. Nie zgadzała się prędkość a także wysokość.

    Po schowaniu klap trymer samoczynnie zaczął opuszczać nos samolotu. Piloci jednak przywrócili mu wcześniejsze ustawienie i samolot ponownie zaczął się wznosić. Jednocześnie kapitan kazał ponownie wysunąć klapy. Te jednak musiały zostać schowane po osiągnięciu pewnej prędkości, by nie urwał ich pęd powietrza. Od momentu ponownego schowania klap rozpoczęła się walka pilota z MCAS. Za każdym razem, gdy pilot wyrównywał lot, system opuszczał nos. Ostatecznie z kolejnego nurkowania pilot nie był już w stanie wyjść.

    Ponieważ indonezyjskie linie lotnicze słyną z błędów pilotów, początkowo wydawało się, że reputacja Boeinga nie zostanie nadszarpnięta. Firma zdecydowała się jednak na ujawnienie istnienia MCAS. Tłumaczono, że brak informacji o nim w materiałach szkoleniowych wynikał z niechęci do obciążania pilotów niepotrzebnymi informacjami. Wielu pilotów wyrażało jednak swoje niezadowolenie z faktu ukrycia przed nimi wprowadzenia nowego systemu.

    Katastrofa w Etiopii

    Dwie katastrofy Boeingów 737 MAX zdarzyły się w ciągu zaledwie kilku miesięcy. Lot Ethiopian Airlines 302 wystartował 10 marca 2019 roku o godzinie 8:38 z Addis Abeby. Chwile po starcie załoga stwierdziła, że czujnik kąta natarcia po stronie kapitana samolotu siedzącego na lewym fotelu pokazuje nieprawidłową wartość. Chwilę później w kolumnie sterowej kapitana włączył się alarm informujący o możliwości przeciągnięcia.

    Jednocześnie załoga stwierdziła, że również inne przyrządy po obu stronach kokpitu pokazują różne wartości. Obok kąta natarcia nie zgadzały się wysokość i prędkość.

    W pierwszej fazie lotu doszło do podobnej awarii, jak w przypadku indonezyjskiej maszyny. Załoga postanowiła wrócić na lotnisko. Samolot musiał jednak podążać kursem zgodnym z poleceniami kontrolera ruchu na ziemi. Po osiągnięciu pewnej prędkości załoga musiała schować klapy. Piloci próbowali wykonać zakręt, by wrócić na lotnisko, ale pilot automatyczny wyłączył się, więc kapitan postanowił nie zmieniać kursu. Chwilę później MCAS skierował nos maszyny w dół.

    Pilotom udało się wyrównać lot przy pomocy steru wysokości. Następnie przestawili trymer ponownie na wznoszenie. Kilka sekund później MCAS po raz drugi skierował nos w dół. System został zaprojektowany tak, by wyłączać się, gdy pilot użyje przycisków sterujących trymerem. Jeśli jednak uzna, że kąt natarcia ciągle jest zbyt duży, włącza się znów po 5 sekundach.

    W obu katastrofach system aktywował się zawsze na kilka sekund po przywróceniu prawidłowego ustawienia trymera przez pilota. Załoga Ethiopian Airlines 302 ponownie użyła przycisków trymera, by przywrócić wznoszenie. Tym razem pilot wiedział o MCAS i wykonał zalecaną procedurę na wypadek nieprawidłowego funkcjonowania. W samolocie wyłączono system.

    Procedura nie zadziałała, czy błąd pilota?

    Niestety, wyłączenie MCAS odbywa się przez odcięcie zasilania do silników sterujących trymerem. Wyłączona została zatem możliwość sterowania nim przy pomocy przycisków na wolancie, jak również przestał działać system automatycznego sterowania trymerem. Od tej pory piloci musieli sterować nim wyłącznie ręcznie, przy pomocy kół trymera.

    Dodatkowo trymer zatrzymał się w pozycji wymuszającej opuszczenie dziobu. Załoga próbowała przeciwstawić się temu używając steru wysokości. Jednocześnie doszło do nadmiernego wzrostu prędkości. Załoga zajęta rozwiązywaniem problemów z systemem MCAS, nie kontrolowała jej wartości.

    Zorientowawszy się, że nie działa elektryczne sterowanie trymerem, drugi pilot postanowił przestawić go ręcznie. Z jakiegoś powodu ręczne przestawienie nie powiodło się. W związku z tym piloci zdecydowali przywrócić zasilanie silników trymera. Rozwiązanie okazało się jednak zabójcze. Przywrócenie zasilania oznaczało ponowną aktywację MCAS. Samolot zaczął gwałtownie nurkować. Jednocześnie, i tak już nadmierna prędkość gwałtownie wzrosła. Samolot rozbił się 6 minut po starcie.

    Czy katastrofy Boeingów 737 MAX były efektem walki między firmami?

    Mówi się, że problemy producentów samochodów powstają, gdy firmą przestają rządzić inżynierowie a zaczynają specjaliści od zarządzania. Katastrofy Boeingów 737 MAX mogą wskazywać, że zasada dotyczy również przemysłu lotniczego. Doprowadziły one do fali krytyki Boeinga w amerykańskich mediach.

    Dziennikarze zwracali uwagę, że problemy firmy z jakością rozpoczęły się w 1997 roku, kiedy przejęła ona swojego największego rywala, firmę McDonnell Douglas.

    Wraz z przejęciem do producenta ze Seattle przeniesiono agresywne metody zarządzania stosowane u konkurenta. Polegały one na maksymalizacji zysków między innymi poprzez cięcie kosztów. Brak środków na badania i rozwój sprawił, że McDonnell Douglas oferował przestarzałe samoloty poddawane jedynie modyfikacjom, co doprowadziło do jego upadku. Dziennikarze na świecie zadają więc pytanie, czy ta sytuacja może powtórzyć się również w przypadku Boeinga?

    Skutki przyjęcia nowej strategii dały o sobie znać już w czasie projektowania modelu 787 Dreamliner. By obniżyć koszty, znaczną część produkcji powierzono podwykonawcom z całego świata. Na nich też spoczywały wydatki związane z projektowaniem części. Boeing miał tylko złożyć wszystko całość.

    Wady takiego rozwiązania szybko się ujawniły. Kiedy zaprezentowano 787 w 2007 roku, co bardziej dociekliwi dziennikarze dostrzegli, że to, co oglądają, jest raczej makietą niż samolotem. Pierwszy lot opóźniono najpierw o 2 miesiące, potem o 6. Ostatecznie odbył się on dopiero po dwóch latach. Kooperanci nie zdołali bowiem zaprojektować i prawidłowo wykonać podzespołów w wyznaczonym czasie. Prezentacja nowego samolotu w 2007 roku była więc tylko chwytem promocyjnym.

    Kiedy oszczędności zwiększają koszty

    Światowe media zarzucają amerykańskiemu producentowi, że zmniejsza nakłady na badania, za to przeznacza duże sumy na lobbing. Katastrofy Boeingów 737 MAX sugerują, że dopuszczenie do użytkowania nowej wersji odbyło się w sposób nie do końca właściwy.

    Presja wywierana na inżynierów, by za wszelką cenę zmodernizowali starą konstrukcję i uniknęli konieczności dodatkowego szkolenia pilotów, przyniosła firmie katastrofalne skutki. Setki samolotów 737 MAX stoją bezczynnie od roku na całym świecie. Producent upychał je nawet na parkingach samochodowych przed swoim zakładem. Nie wiadomo też, kiedy będą mogły latać. Pięć zakupionych przez LOT maszyn czaka na decyzję na lotnisku w Lublinie.

    Katastrofy Boeingów 737 MAX wskazały również na inny problem. Jest nim wyszkolenie pilotów. Dlaczego jednej indonezyjskiej załodze udało się kontynuować lot, używając ręcznego sterowania trymerem a druga nie mogła opanować samolotu?

    Badania katastrof lotniczych pokazują, że najczęstszą ich przyczyną były błędy pilotów. Niepokojące statystyki sprawiły, że producenci maszyn przez dekady starali się wyeliminować maksymalnie działania człowieka w kabinie. Obecnie czas, w którym samolot pilotowany jest ręcznie, może zostać skrócony nawet do kilkunastu sekund. Autopilota włącza się chwilę po starcie i wyłącza tuż przed samym lądowaniem. Nawet w czasie ręcznego pilotowania człowieka wspomagają najróżniejsze systemy zapobiegania błędom.

    Czynnik ludzki

    Między innymi dzięki wyeliminowaniu czynnika ludzkiego liczba wypadków lotniczych gwałtownie spadła. Na przykład, rok 2017 był pierwszym, w którym nie wydarzyła się żadna duża katastrofa samolotu cywilnego. Ale nowoczesne systemy również stwarzają zagrożenia. Chroniąc pilotów przed błędami, same mogą zadziałać nieprawidłowo, co zdarzało się już wielokrotnie.

    Ubocznym skutkiem rozwoju zabezpieczeń może stać się również zmniejszenie umiejętności pilotów. Część linii chce, by piloci kierowali samolotami jak najkrócej dla zwiększenia wygody pasażerów. Oznacza to, że doświadczenie załogi polega głównie na monitorowaniu instrumentów.

    Krytycy nadmiernego ograniczania roli człowieka wskazują na jeszcze jeden aspekt. Przed pojawieniem się komputerów pilotów szkolono przede wszystkim, jak pilotować samolot. Obecnie duża część treningu dotyczy obsługi systemów pokładowych.

    Dodatkowo, niektóre linie lotnicze nie przykładają dostatecznej uwagi do wyszkolenia. Pokusę stanowi fakt, że człowiek wspomagany jest przez systemy zapobiegające błędom. Zdarzały się więc przypadki, że pilot nie był w stanie prawidłowo zareagować w sytuacji awaryjnej, co spowodowało wypadek.

    Autor: Wojciech Ostrowski

    Dodaj komentarz

    Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *