アメリスター・チャーターズ航空9363便

アメリスター・チャーターズ航空9363便
尾部にエンジンを搭載し、T字型の尾翼を持つジェット旅客機。機体の大部分は白色に塗装され、窓の下の胴体に沿って細い赤い帯が走っている。機体の尾部は舗装道路に接しており、胴体前部は溝の反対側の芝生に接している。機体のテールコーンは外れ、胴体左側の芝生に接している。
滑走路をオーバーランした後の航空機
事故
日付2017年3月8日 ( 2017-03-08 )
まとめ離陸拒否後の滑走路オーバーランと墜落
サイトウィローラン空港、イプシランティ、ミシガン州、米国北緯42.22814°、西経83.54242°北緯42度13分41秒 西経83度32分33秒 / / 42.22814; -83.54242
地図
航空機
事故に巻き込まれた航空機N786TW、2016年に撮影
航空機の種類マクドネル・ダグラス MD-83
オペレーターアメリスタージェットチャーター
IATA フライト番号7Z9363
ICAOフライト番号AJI9363
コールサインアメリスター 9363
登録N786TW
フライトの出発地ウィローラン空港、イプシランティ、ミシガン州、アメリカ合衆国
行き先ダレス国際空港、ダレス、バージニア州、アメリカ合衆国
居住者116
乗客110
クルー6
死亡者数0
怪我1
生存者116

アメリスター・チャーターズ9363便は、2017年3月8日にウィローラン空港からワシントン・ダレス空港へ向かっていたチャーター便で、離陸を拒否し、滑走路をオーバーランしました。墜落は、墜落前日の強風によって損傷した 昇降機の故障が原因でした。

乗客乗員116人全員が事故を生き延び、軽傷者1名のみであったが、機体は修理不能なほど損傷した。NTSBの調査により、エレベーターは駐機中に損傷し、機体設計とアメリスターの運航手順の欠陥により、その後気づかれなかったことが判明した。[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

事故

この飛行機は、ミシガン大学ウルヴァリンズの男子バスケットボールチームをワシントンD.C.で開催されるビッグ・テン・トーナメントで翌日のイリノイ大学ファイティング・イリニとの試合に出場させるためにチャーターされていた。[ 9 ] [ 10 ] [ 4 ] [ 5 ]この飛行に先立ち、この飛行機は3月6日にネブラスカ州リンカーンのリンカーン空港から到着して以来、ウィローラン空港に駐機していた。[ 1 ] : 1, 6, 22

事故の数時間前、ウィローラン空港の管制塔は強風のため避難していた。[ 1 ] : 1 [ 8 ]この暴風雨はミシガン州南東部の大部分に影響を及ぼし、[ 11 ] DTEの顧客80万人以上が停電した。[ 12 ]ウィローランでの停電により、空港の自動地表観測システム（ASOS）の気象計器のほとんどが使用できなくなり、管制塔の避難により手動の気象観測も利用できなくなった。[ 1 ] : 14 [ 8 ]

その結果、9363便の乗務員は別の情報源から気象情報を入手し、会社の運航担当者に連絡して温度設定を尋ねたり、パイロットの1人が携帯電話で近くのデトロイトメトロポリタン空港に電話して同空港の最新の気象情報を入手したりした。[ a ] ASOSからの情報がなかったため、乗務員は空港の風向計を使用して主な風向を判定し、滑走路の選択を通知した。 [ 1 ]：32、52 乗務員は風のシアの危険を防ぐために予定されていた離陸を変更し、通常よりも高い回転速度を選択した。 [ 1 ]：36

空港の停電による通信障害のため、フライトは若干遅れた。[ 1 ] : 122–124 [ 8 ]フライト9363は23L滑走路まで問題なくタキシングし、ウィローランでは航空管制サービスが利用できなかったため、携帯電話経由でデトロイト・メトロポリタン航空から離陸許可を受け取った。機長を務めるチェック・エアマンのアンドレアス・グルーセウス（41歳）は、機長のマーク・ラドロフ（54歳）に[ 6 ] [ 13 ]離陸滑走を開始するよう指示し、離陸滑走は14:51:12 ESTに開始された。[ 1 ] : 1–2 [ b ]離陸滑走は、回転速度（V R）が150ノット（170 mph、280 km/h）の指示対気速度（KIAS）になるまで正常だった。 V Rにおいて、機長が操縦桿を引き機体を旋回させたところ、機長が操縦桿にさらに反力を加えても機体は反応しなかった。機長は機体が飛行不能と判断し、直ちに最大ブレーキをかけ、続いてスポイラーと逆推力を使用し、離陸を中止した。

機長が離陸を拒否したとき、同機は173ノット（199mph、320km/h）まで加速しており、決心速度（V1 ）を30ノット（35mph、56km/h）以上上回っており、残りの滑走路距離で停止するには速度が速すぎた。同機は滑走路端を逸脱し、草地の滑走路安全区域（RSA）を横切ってから、空港外周のアクセス道路の盛り上がった舗装路に衝突した。[ 1 ]：2～4、50、53～54 [ 3 ] [ c ]道路の舗装路に衝突した際に、同機の着陸装置が破損し、同機は腹部で道路とその先の溝を滑り落ち、腹部と機首の下側に重大な損傷を負った。同機は、尾翼が道路上に、機首が道路と溝の向こう側の草地についた状態で停止した。 [ 1 ] : 3–4, 17 [ 14 ]

秩序立った迅速な避難が行われた。機体には8つの非常口があり、そのうち4つが使用された。1つの非常口は脱出スライドの故障により使用不能となり、もう1つの非常口はシートベルトがドアに引っかかって塞がれていた。乗客110名全員と乗務員6名が墜落事故を生き延びたが、負傷者は1名で、乗客1名が脚の裂傷を負った。[ 1 ] : 17–18 [ 3 ]

航空機

事故機はマクドネル・ダグラス MD-83 (DC-9-83)、登録番号 N786TW、製造者シリアル番号 (MSN) 53123、ライン番号 1987 でした。この機は事故により修理不能なほど損傷し、25 年経過して廃機となりました。

調査

9363 便の離陸試行時の飛行データを記録しました。

航空機設計

墜落は機体が上向きに旋回できなかった後に発生し、調査は機体の昇降舵システムに焦点を絞って行われた。MD-80シリーズの機体の昇降舵は、 MD-80の前身機であるDC-9と同様の設計を用いたサーボタブシステムを介して間接的に制御されている。[ 1 ]：12

エレベーター制御タブ機構の図[ 1 ] : 9

MD-80型機の通常の離陸時、パイロットは操縦桿を後方（後方へ）引いて機体を滑走路から離陸させ、昇降舵の操縦桿を後縁下げ（TED）位置に動かす。この操縦桿は昇降舵の周囲に気流を誘導し、前方からの気流による揚力を利用して、操縦桿を操縦桿と反対方向に動かす。この昇降舵はさらに2つのサーボタブに連結されており、その中にはパイロットの操縦入力に機械的利点をもたらすギア付きタブも含まれる。離陸時、パイロットは操縦桿から3つのサーボタブを介して指示を出し、最終的にエレベーターを後縁上げ（TEU）位置に動かす。この操作は機体のピッチ角に影響を与え、機体を滑走路から離陸させる。[ 1 ]：9 [ 15 ]：12

この設計の結果、通常の飛行前点検では、航空機が静止し、エレベーター上を気流が流れていないため、エレベーターを動かすことができません。エレベーターをより徹底的に点検するには、手で動かす必要がありますが、T字型尾翼の先端（地上30フィート、9.1メートル）まで到達するにはシザーリフト（または同様の器具）が必要であり、飛行前点検では通常行われません。[ 1 ] : 33–35 [ d ]

エレベーターシステムの設計上のもう一つの結果として、航空機が駐機しているとき、エレベーターは風によって、限られた範囲内で自由に動きます。MD-80には、この動きを防ぐ突風ロックが装備されていません。エレベーターの可動範囲は、保護用のショックアブソーバーを備えたストッパーによって制限されています。このシステムは、飛行中に正面からの高速気流に耐えられるように設計されていますが、他の方向からの強い力はショックアブソーバーを圧倒する可能性があります。ギア付きタブのリンケージが過度に移動すると、「オーバーセンター」状態になり、エレベーターが所定の位置に固定されてしまう可能性があります。MD-80は、地上にいる間、あらゆる方向からの最大65ノット（時速75マイル、120キロメートル）の水平突風に耐えられるように設計されていました。[ 1 ]：12

事故機の右昇降舵の内側のギアタブリンケージ。曲がって損傷した制御リンケージが見える。

事故後の制御システムの状態

事故後、現地で航空機を検査したところ、右エレベーターが通常の動作限界をわずかに超えた後縁下がり（TED）位置で固着しており、手で動かすことができないことが判明した。[ 15 ] [ 3 ] [ 4 ]右エレベーターのギア付きタブの内側制御リンケージが損傷し、通常の移動限界を超えたオーバーセンター位置でロックされ、制御リンケージの一部が曲がって外側にずれていた。[ 1 ] [ 15 ]調査員が損傷したリンケージを外すと、エレベーターを手で自由に停止位置から停止位置まで動かすことができた。[ 15 ]コックピットのコントロールは動作範囲全体にわたって動かすことができ、制御タブは操縦桿の入力に応じて適切に動くことが観察された。[ 1 ] [ 15 ] [ e ]

会社のポリシーとメンテナンス

アメリスターの手順は、強風による操縦装置の損傷から航空機を保護することを目的としていました。会社の方針により、風速60ノットを超える屋外に保管されている航空機は、風上を向いて駐機しなければなりませんでした。駐機中に航空機が正面以外から65ノットを超える突風にさらされていた場合、操縦翼面が自由に動くことを確認するチェックを含む、すべての操縦翼面の物理的検査が必要でした。[ 1 ]：33 ウィローランの計測機器は、最大突風55ノット（時速63マイル、102km/h）を記録しましたが、これは両方の閾値を下回っていました。[ 1 ]：xi [ 16 ]

航空機のフライトデータレコーダー（FDR）のエレベーターの位置データを確認したところ、3月6日の朝の整備点検中に右エレベーターが正常に動いていたことがわかった。[ 1 ] [ 17 ]事故当日の12時38分に航空機が次に電源を入れられたときには、右エレベーターは既に完全に後縁を下げた位置にあり、ダレスへの飛行の準備中に記録されたすべてのエレベーターの位置データでもその状態が維持されていた。[ 1 ] [ f ]一方、左エレベーターは地風の影響を受けて全可動範囲にわたって数回動いていた。[ 1 ] [ 17 ]離陸試行中、左エレベーターは機長の指示に従ったが、右エレベーターは離陸試行の途中まで完全に後縁を下げた位置にあり、その後わずかに動いただけであった。[ 1 ] [ 17 ]

以前のエレベーター詰まり事件（ミュンヘン、1999年）

9363便の事故以前、航空機メーカーはDC-9シリーズの航空機で風によるエレベーターの詰まりの記録を1件しか持っていなかった。それは1999年12月にドイツのミュンヘン空港で発生し、エレベーターシステムの設計限界を超える風にさらされた。[ 1 ]

このインシデントでは、事故機（別のMD-83）が地上にいる間に空港が最大風速70ノット（時速81マイル、130キロメートル）の激しい暴風雨に見舞われた。これはDC-9/MD-80の飛行制御システムに対するメーカーの義務的検査限度を超えていたため、運航乗務員は航空機の飛行制御システムの検査を要請した。[ 15 ] [ 18 ] [ 19 ]航空機の昇降舵を手動で動かす必要のある完全な検査は、継続的な強風による人員の安全上の懸念から実施されなかった。[ g ]その代わりに整備員は、操縦桿をその可動範囲全体にわたって動かし、異常な抵抗がないか確認する飛行制御チェックを運航乗務員に実施させた。[ 1 ] [ 19 ] [ h ]このチェックで異常は検出されず、航空機は飛行を継続した。機体は滑走路から旋回することができず、乗務員は超高速での離陸を中止せざるを得ませんでした。この際、機体は滑走路上で安全に停止しました。[ 1 ] [ 18 ] [ 19 ]

ドイツ連邦航空事故調査局（BFU）は、ミュンヘン発の航空機の左側昇降舵が地上での強風によって完全に後縁が下がった状態で動かなくなっていたことを発見した。[ 1 ] [ 15 ] [ 18 ]ボーイング社はBFUの勧告に従い、DC-9、MD-80、ボーイング717の運航者に対し、地上で強風にさらされた後に昇降舵システムの点検を義務付ける新たな手順を導入した。設定された閾値は、機首が風上を向いていない状態で65ノット（時速75マイル、120キロメートル）であり、この閾値を下回る風にさらされた後の要件は変更されていない。[ 1 ] [ 19 ]

エレベーターシステムの風洞解析と荷重試験

ウィローラン格納庫の風下側の気流をコンピューターでシミュレーションしたもの。格納庫の存在によって乱気流が発生している様子がわかる。画像の右端には、駐機中の事故機の水平面と垂直の尾翼が見える。
事故機の尾翼に影響を及ぼす水平風（左）と垂直風（右）のコンピューターシミュレーション。

アメリスター9363便の事故機はミュンヘンの事故機と同様の損傷を受けたが、ミュンヘンの事故機ほどの強風にはさらされていなかった。調査官は、航空機の駐機位置のすぐ風上にある格納庫が、航空機に影響を与えた可能性のある風況の原因である可能性を特定した。調査官は、ドローン画像から得られた格納庫の詳細な3次元モデルを用いて、格納庫の風下および駐機中の航空機周辺の風況の数値流体力学（CFD）モデリングを実施した。[ 1 ]：22–23, 55 [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ i ]

CFD解析の結果、格納庫は駐機中の航空機の局所的な風に重大な影響を与えていることが判明しました。格納庫上を通過する55ノット（時速63マイル、102キロメートル）の水平突風は、航空機自体に58ノットの突風を発生させることが判明しました。また、格納庫は大きな乱気流を発生させ、垂直方向の力を生み出しました。これらの力は、航空機の昇降舵を停止間で強く叩きつけ、操縦系統に損傷を与える可能性がありました。[ 1 ] : 23–24, 55 [ 20 ]

フルTEU位置から55ノット（時速63マイル）および60ノット（時速102キロメートル）の模擬風速でエレベーターシステムの動的荷重試験を実施している様子を撮影したビデオ。60ノット試験では、内側のギアタブリンケージがオーバーセンターでロックされているのが確認できます。

この理論が妥当かどうかを判断するため、NTSBは事故機の損傷していない水平安定板と左昇降舵に対して、一連の静的および動的荷重試験を実施した。カリフォルニア州ハンティントンビーチのボーイング研究所で実施されたこの試験は、CFD解析で計算された風の状態をシミュレートしたものだった。静的試験では、昇降舵が後縁を下げた状態で重りを吊り下げ、一定の風速をシミュレートした。静的試験の結果、最大風速75ノット（時速86マイル、139キロメートル）でも、ギアタブリンケージ（事故機の損傷部品）に損傷は見られなかった。[ 1 ] : 25–26 [ 23 ]

動的荷重試験では、昇降舵を上昇・下降させることで、風の流れの乱れを模擬した。研究者らは静的試験と同じ重量の重量を使用し、水平方向の風速は同じだが、垂直方向の風速の変動が大きいことをシミュレートした。後縁が完全に上がった状態で昇降舵に60ノットの突風を模擬的に与え、TED位置まで叩きつけたところ、ギア付きタブリンケージがオーバーセンターした。昇降舵を中立位置から70ノットの突風を模擬的に与えた場合でも、同様の効果を得ることができた。[ 1 ] : 26, 56–57 [ 15 ]

エレベーター機構の負荷試験によって生じた損傷 (左) と事故機に確認された損傷 (右) の比較。

最終試験として、試験用エレベーターの内側のギアタブリンクをオーバーセンター位置に固定し、フォークリフトを用いてエレベーターにTEUの力を加え、離陸滑走時の状況を模擬した。オーバーセンターリンクは破損し、右側のエレベーターが離陸滑走中に発生したのと同様に、外側に曲がった。[ 1 ] : 27 [ 15 ]

考えられる原因

NTSBは2019年2月に最終報告書を発表し、[ 1 ]次のように結論付けた。

...この事故の原因は、駐機中の機体における局所的な強風の影響により、右昇降舵が動かなくなったことにあると考えられる。この原因は、離陸時に機体が旋回不能になったことに起因する。事故の一因としては、(1)駐機地点における突風に大型構造物が影響を及ぼし、水平面風速が当該機の認証設計限界および整備検査基準を下回っていたにもかかわらず、右昇降舵に乱気流による突風荷重が作用し、右昇降舵が動かなくなったこと、(2)ボーイングMD-83型機の飛行前点検において、操縦士が昇降舵の動かなくなったことを検知する手段がなかったことが挙げられる。事故の生存に貢献したのは、機長が離陸を中止するというタイムリーかつ適切な判断を下したこと、機長の離陸中止指示後、点検員が標準操作手順を規律正しく遵守したこと、そしてオーバーランが発生した滑走路安全区域の寸法が適切であったことが挙げられる。[ 1 ] : 64

パイロットの行動

報告書は、事故で重傷者や死亡者が出なかったのは乗務員の行動が貢献したと称賛した。[ 1 ] : 53–54, 63–64 [ 24 ] 2019年3月7日のプレスリリースで、NTSBのロバート・サムウォルト委員長は、「これはほとんどのパイロットが遭遇することのない極端なシナリオです。利用可能な滑走路で停止させることができないと分かった後に、飛行機が飛べないことに気づくのです。この2人のパイロットは、事態が悪化し始めた後、あらゆる適切な対応をしました。」と述べた。[ 24 ]

余波

墜落事故の翌朝、ウルヴァリンズの男子バスケットボールチームはデトロイト・ピストンズのチーム機でワシントンD.C.へ向かった。[ 25 ] [ 26 ]チームはイリノイ大学との正午の試合に間に合うよう、午前10時30分にワシントンのベライゾン・センターに到着した。チームの荷物が墜落した飛行機にまだ積まれていたため、ウルヴァリンズは練習用のユニフォームで試合に臨んだ。[ 27 ]ウルヴァリンズはイリノイ大学に75対55で勝利し、ビッグ・テン・トーナメントで優勝した。ビッグ・テン・トーナメントでの勝利後、ウルヴァリンズはNCAAトーナメントに進出し、スウィート・シックスティーン・ラウンドに進出したが、 3月24日にオレゴン大学に敗れた。[ 28 ]

遺産

墜落事故を受けて、ボーイング社はDC-9の昇降舵システムに第2の停止機構を追加する改良を開発した。この第2の停止機構は、昇降舵が限界を超えてギア付きタブリンケージがオーバーセンター構成でロックされるのを物理的に防ぐ。DC-9、MD-80、717など、第2の昇降舵停止機構をまだ装備していないタブ駆動式昇降舵を搭載したDC-9については、次の飛行の前に昇降舵システムの物理的点検が必要となる風速を低減するように整備マニュアルが改訂された。[ 1 ]：48 NTSBはボーイング社に対し、これらの変更を最終決定して完全に実施すること、およびDC-9の運航乗務員が離陸を試みる前に昇降舵の詰まりを検知できる手段を開発することを勧告した。[ 1 ]：58、65

参照

注記

  1. ^デトロイト・メトロポリタン空港はウィロー・ランの東 8海里に位置しており、事故当日には小規模な前線や対流性の気象システムが存在しなかったことを除けば、これら 2 つの空港のうちの 1 つの気象状況が、もう 1 つの空港の状況を反映していると考えられるほど十分近い。
  2. ^機長は以前DC-9の小型版を操縦しており、MD-80への移行を進めていた。MD-80シリーズ自体はDC-9の一種ではあるものの、従来のDC-9とは大きく異なるため、MD-80からMD-80へ移行するパイロットは両者の違いに関する訓練を受ける必要がある。機長がMD-80の差異に関する訓練中であったため、機長は操縦していたものの、チェック・エアマンが機長を務めていた。
  3. ^ RSAは数年前から拡張され、RSAのサイズと安全性に関する基準に適合させていた。この新たな拡張された安全区域は、オーバーランした航空機が減速するためのスペースと時間を確保することで、事故の生存率を大幅に向上させたと判断された。RSAの改良は、 2000年代初頭から2010年代初頭にかけて連邦航空局によって一斉に実施されたが、これは1980年代に遡るNTSBの数々の安全勧告の対象となっていた。 [ 1 ]
  4. ^エレベーターとその位置は地上から容易に視認できるが、低強度の風であれば、損傷を与えることなく、片方または両方のエレベーターをどちらの方向にも機械的に停止させることができるため、エレベーターがフルTED位置にあるのを観察するだけでは、エレベーターに問題があることを示すものではない。 [ 1 ]
  5. ^事故後の検査で、操縦桿の動きに異常な抵抗が見られたが、これは事故の過程で生じた構造的損傷の結果であり、損傷した部分を通っていた昇降舵の制御ケーブルが絡まったためであり、航空機の着陸装置が破損する前には存在しなかったものと判断された。 [ 1 ]
  6. ^ MD-80が地上にいる間、少なくとも1つのエンジン燃料スイッチがオンで、機体のパーキングブレーキが解除されている限り、FDRは機体のパラメータデータを記録します。3月6日の整備点検から3月8日の機体起動までの間、FDRはデータを記録しませんでした。また、事故機の離陸準備中にも、パーキングブレーキが作動した際に3回記録を停止しました。 [ 17 ]
  7. ^たとえ安全に実施できたとしても、当時の航空機整備マニュアル（AMM）では昇降舵の物理的点検は義務付けられていなかった。AMMでは航空機の操縦装置の作動確認を義務付けていたものの、どのような形式で実施すべきかは明記されていなかった。ミュンヘン事故後、ボーイング社はAMMを改訂し、このような状況下でも昇降舵の動作確認を物理的に行うことを義務付けた。
  8. ^これは通常の日常的な手順であり、すべての航空機において離陸前に（ラダーおよびエルロン／スポイラの同様の試験とともに）実施されます。主な目的は、コックピットの操縦装置またはそれらに直接接続された飛行制御ケーブルの閉塞または制限を検出することです。油圧駆動、空力駆動、または電動駆動の操縦翼面を持つ航空機の場合、操縦翼面自体が自由に動くことを確実に確認するものではありません。
  9. ^このことは、解体予定だった歴史的に重要な格納庫（第二次世界大戦中にウィローランに重爆撃機を製造するために建てられた多くの建物の中で最後に残ったもの）の非常に詳細な記録を保存するという有益な副次効果もあった。 [ 22 ]

参考文献

パブリックドメイン この記事には、国家運輸安全委員会のウェブサイトまたは文書からのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。

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