Катастрофа самолета DC-7 в Пуэрто-Рико в 1972 году была авиационной катастрофой, которая произошла 31 декабря 1972 года в Каролине, Пуэрто-Рико . [1] В результате ненадлежащего технического обслуживания двигатель № 2 самолета отказал после взлета. После начала поворота для возвращения в аэропорт самолет в конечном итоге снизился или попытался совершить приводнение в океан в миле от берега. Все пять человек на борту погибли, включая легенду бейсбола Роберто Клементе . Место крушения было включено в Национальный реестр исторических мест США в 2022 году.
Роберто Клементе был звездой бейсбола в команде Pittsburgh Pirates , с которой он выиграл два чемпионата Мировой серии . 30 сентября 1972 года в своем последнем выходе на биту он стал всего лишь 11-м игроком в истории Главной лиги бейсбола , набравшим 3000 хитов. [ необходима цитата ]
В октябре 1972 года Клементе отправился в Манагуа, Никарагуа, чтобы тренировать национальную бейсбольную команду Пуэрто-Рико на любительской мировой серии 1972 года . [2] [3] Несколько недель спустя, 23 декабря, землетрясение магнитудой 6,3 балла произошло недалеко от Манагуа , [4] опустошив город и унеся жизни около 5000 человек. Многие страны отправили помощь в Никарагуа, вдохновив Клементе внести свой вклад в усилия по оказанию помощи своими собственными деньгами и лично контролировать доставку грузов. Клементе также убедил принять участие местный ведущий телешоу, репортер и знаменитость Луис Вигоро . [5]
Клементе ранее отправил три грузовых самолета и корабль, чтобы помочь никарагуанцам, но услышал сообщения о том, что военные конфисковали грузы, предназначенные для жертв землетрясения. Подозревая наживу со стороны военных, он зафрахтовал четвертый самолет, чтобы посетить Никарагуа и напрямую встретиться с военным лидером, полагая, что как знаменитость он не может пострадать. [6] [7] [8]
Аварийный самолет был Douglas DC-7CF , грузовой переделанный DC-7 (cn/msn 45130/823), зарегистрированный в Соединенных Штатах как N500AE. Самолет совершил свой первый полет в 1957 году. [9]
В результате аварии погибли все пять человек на борту, [10] включая Клементе. Самолет разбился сразу после взлета из международного аэропорта Исла-Верде , упав в океан в прилегающем районе, известном как Пиньонес .
Клементе и комитет по оказанию помощи арендовали самолет за 4000 долларов у местной авиакомпании American Air Express Leasing Company, [9] [11] владельцем которой был 27-летний пуэрториканец по имени Артур Дж. Ривера. [ необходима цитата ]
Ни Клементе, ни пилот не знали, что четырехмоторный Douglas DC-7 потерпел аварию на рулежной дорожке без летального исхода всего за 29 дней до рокового полета. В результате аварии были повреждены лопасти винтов № 2 и № 3, а также ковш охладителя двигателя № 3. [12] Получив рекомендацию заменить один из двигателей, Ривера настоял на том, чтобы его механики сделали все возможное для проверки двигателя и поддержания его в рабочем состоянии, но после проверки двигателей механики не смогли найти причину, оправдывающую замену одного из них. Стандартная процедура после внезапной остановки поршневого двигателя заключается в разборке двигателя для магнитного потока его деталей на предмет трещин, но этого не было сделано. Инспектор по техническому обслуживанию FAA проверил пределы вала винта после ремонта внезапной остановки и нашел их в пределах допусков, хотя в более позднем отчете говорилось, что он просто присутствовал при проверке. [11]
Послевоенная эпоха, когда грузовые перевозчики эксплуатировали излишки поршневых винтовых самолетов, подходила к концу, поскольку высокие расходы на техническое обслуживание ограничивали возможность идти в ногу с новыми технологиями в области авиации. Ривера только что получил разрешение FAA на управление грузовым самолетом, утверждая, что это его единственный источник дохода. Пытаясь удержать American Air Express Leasing на плаву в условиях перемен в авиационной отрасли, он начал экономить. [ необходима цитата ]
После того, как волонтеры провели большую часть дня, загружая самолет, пилот Джерри Хилл поднялся на борт самолета в качестве единственного члена летного экипажа. Владелец Ривера сел в кресло второго пилота, хотя он был сертифицирован только для управления двухмоторным Douglas DC-3 , который был оснащен двигателями Pratt & Whitney Twin Wasp . Ривера, возможно, не понимал дополнительной сложности двигателя Wright R-3350 Duplex-Cyclone самолета DC-7 , который был почти в два раза больше и мощнее. Франциско Матиас, механик-заместитель, работавший в другой авиакомпании, который подрабатывал с несколькими другими механиками для грузовых перевозчиков в том же аэропорту, сел в кресло бортинженера , потому что Ривера и Хилл предприняли несколько безуспешных попыток устроиться бортинженером. [11] [12]
Командовал Хилл, опытный и квалифицированный пилот. Его нашли случайно несколькими днями ранее, когда он наблюдал за погрузкой самолета. После того, как другой пилот из списка ожидания странствующих пилотов не явился, Хилл вылетел обратно из Майами в кратчайшие сроки. Он впервые сел в самолет утром накануне полета и проспал весь день на койке для экипажа, чтобы отдохнуть перед полетом. [ необходима цитата ]
Это был первый полет самолета с тех пор, как Ривера купил его несколько месяцев назад, и это был первый раз, когда пилот летал с Риверой или Франциско. Клементе поднялся на борт вместе с коллегой Анхелем Лосано примерно в то же время, что и экипаж самолета. [ необходима цитата ]
Следователи Национального совета по безопасности на транспорте (NTSB) позже подсчитали, что общий вес самолета на взлете составил 148 943 фунта (67 559 кг) на основе топливного чека и таможенной декларации. Самолет был загружен наземной бригадой во главе с квалифицированным мастером по загрузке. Расчет был основан на следующих оценках и измерениях:
При взлетном весе самолет был на три процента (4193 фунта [1902 кг]) больше максимального взлетного веса для DC-7C в 144 750 фунтов (65 657 кг). Экипаж представил план полета с весом груза 38 288 фунтов (17 367 кг) (включая экипаж и резервное топливо); без топлива это привело к взлетному весу 116 110 фунтов (52 667 кг), что было ниже лимита в 144 750 фунтов. Как минимум, для полета в одну сторону на 1420 миль (1234 морских миль; 2285 км) потребовалось бы 14 240 фунтов (6459 кг) топлива, что означало бы взлетный вес 130 350 фунтов (59 126 кг), снова ниже лимита. При односторонней загрузке топлива пилоту пришлось бы свернуть куда-нибудь, например, в Сан-Хосе, Коста-Рику или Панама-Сити, чтобы дозаправиться перед обратным рейсом. Возможно, что топливо для рейса было пожертвовано, и в разрушенном городе Манагуа было бы сложно найти топливо. Это заставило следователей гадать, сколько топлива на самом деле было на борту, заявив, что «фактический расчет веса и балансировки, произведенный экипажем, не был найден». Вторичные документы указывали, что было куплено достаточно топлива для полета туда и обратно и, предположительно, загружено в самолет. [12]
Коммерческая авиатранспортная отрасль 1970-х годов использовала общие факторы при расчете взлетного веса и максимальных пределов веса. Однако применение более современных научных знаний может привести к более точной оценке взлетного веса самолета.
Вес топлива самолета был в центре догадок. Расследование обнаружило доказательства того, что самолет был заправлен для полета туда и обратно. Следователи рассчитали вес этого топлива и увеличили вес самолета до 148 943 фунтов (67 559 кг). Расстояние в 1420 миль (1234 морских миль; 2285 км) до Никарагуа было меньше половины дальности полета полностью загруженного DC-7C в 3605 миль (3133 морских миль; 5802 км), [13] который вмещает 7825 галлонов США (6516 имп галлонов; 29 621 л) топлива. [14] При взлете самолет был заполнен на 60% топливной емкости. Однако расследование 1972 года было ограничено, поскольку в то время влияние температуры на плотность и вес топлива не было хорошо изучено авиационной промышленностью. [15] В зависимости от температуры бензин колеблется от 6 до 6,75 фунтов на галлон США (от 0,719 до 0,809 кг/л) при 60 °F (16 °C). Топливо, необходимое для четырехчасового полета в Никарагуа и четырехчасового возвращения в Пуэрто-Рико, составило где-то от 28 480 до 32 400 фунтов (от 12 918 до 14 696 кг), разница составляет 3 900 фунтов (1 769 кг). В Пуэрто-Рико жаркий климат, температура в декабре обычно выше 80 °F (27 °C), поэтому топливо на самом деле весило бы немного ниже. Предполагаемый перевес в 4193 фунта (1902 кг) эквивалентен 707 галлонам США (589 британских галлонов; 2676 л) топлива, что составляет 9% от топливной емкости DC-7, чего достаточно для часа полета.
Другая концепция, введенная после 1970-х годов, — это нулевой вес топлива , общий вес самолета и всего его содержимого за вычетом общего веса используемого топлива на борту. Вес топлива в крыльях имеет меньший структурный эффект, чем вес фюзеляжа — современные самолеты имеют нулевой вес топлива, что позволяет увеличить максимальный взлетный вес, когда этот вес находится в топливе.
Плотность воздуха влияет на максимальный взлетный вес. Более холодный воздух обеспечивает большую плавучесть, большую производительность двигателя и более широкий безопасный диапазон работы двигателя. Более позднее время взлета означало, что температура воздуха была 76 °F (24 °C), на 10 °F (−12 °C) холоднее, чем дневной вечерний воздух. Более холодный, более плотный воздух обеспечивал как лучшую плавучесть, так и повышенную производительность двигателя, что на уровне моря обеспечивает значительное увеличение грузоподъемности самолета (DC-7C мог увидеть изменение на 7000 фунтов [3175 кг] при падении температуры воздуха на 10°). [16] [17] [18]
Полет, возможно, не был перегружен. Независимо от этого, Хилл не знал концепций плотности топлива, веса без топлива или регулировки плавучести воздуха, хотя по опыту он должен был быть знаком с изменением характеристик двигателя. Следователи NTSB обнаружили, что хотя вес был фактором аварии, он не был ее причиной.
Более интересный расчет заключается в том, что самолет не мог приземлиться с полной загрузкой и достаточным количеством топлива для обратного полета; если при взлете самолет весил 148 943 фунта (67 559 кг), то в Никарагуа он приземлился бы, сжегши 14 240 фунтов (6 459 кг) топлива и весил бы 134 700 фунтов (61 099 кг), что на 25 700 фунтов (11 657 кг) больше предельного посадочного веса. Приземлиться с указанным весом и иметь обратное топливо означало бы ограничить груз до 12 600 фунтов (5 715 кг).
Ограничения по взлету и посадке являются коммерческими ограничениями мирного времени, но ограничения по нагрузке в случае войны могут быть на 20% выше. Предел по взлету в случае войны составит 178 000 фунтов (80 739 кг), а предел посадки — 160 000 фунтов (72 575 кг); DC-7C укладывается в эти ограничения, которые установлены для новых военных самолетов, проходящих военное обслуживание. Хилл, должно быть, знал об этих ограничениях по грузу в случае чрезвычайной ситуации, поскольку был майором ВВС США и летал на Douglas C-124 Globemaster II по транстихоокеанскому маршруту (возможно, на Douglas C-74 Globemaster ). Вопрос о том, была ли операция по ликвидации последствий землетрясения в Никарагуа событием, допускающим ограничения по грузу в случае чрезвычайной ситуации, остается открытым.
Жена Клементе сказала, что ее беспокоит то, что самолет выглядит старым и перегруженным. [5]
Поскольку управление воздушным движением отвечает только за управление движением и не может определять, следует ли взлетать рейсу, был подан иск, в котором утверждалось, что FAA должно было запретить взлет. FAA утверждало, что самолет был перегружен, а не механически неисправен. [12] Суд постановил, что, поскольку FAA ранее не проверяло самолеты в этом аэропорту, оно не несет ответственности, несмотря на то, что ему было известно о состоянии самолета и его бездействии. Суд заявил, что решение о взлете в конечном итоге является ответственностью пилота, хотя он не нашел вины Хилла. [19]
Темной безлунной ночью 31 декабря 1972 года в 21:11 по местному времени после прерванного взлета и дополнительных механических работ самолет вырулил на взлетно-посадочную полосу 7 аэропорта. К тому времени погода прояснилась, видимость составляла 10 миль (16 км), видны были лишь отдельные облака.
После запуска двигателей экипажем, в 9:20:30 вечера был дан сигнал на взлет для четырехчасового полета в Никарагуа. Самолет совершил исключительно длинный разбег и набрал очень маленькую высоту. [20] Был начат левый поворот на север, и в 9:23:15 вечера вышка Сан-Хуана получила следующую передачу: «N500AE возвращается». Для безопасной посадки самолету сначала нужно было сбросить 32 000 фунтов топлива; поскольку типичная скорость сброса составляет от одной до двух тонн топлива в минуту, этот процесс занял бы от 16 до 32 минут.
Во время или вскоре после последней радиопередачи самолет испытал катастрофический отказ двигателя № 2 и, возможно, также двигателя № 3. Двигатели 2 и 3 находятся ближе всего к фюзеляжу и содержат гидравлические насосы. Если бы оба вышли из строя, пилот был бы вынужден полагаться на систему реверсии управления. С ослабленным управлением и возможной потерей электроэнергии пилот затем столкнулся с проблемой посадки самолета в море, сохраняя связь с горизонтом над водой в безлунную ночь. В этом сценарии самолет был по сути неуправляем.
По крайней мере с одним отказавшим двигателем самолет медленно снижался и примерно через 10–30 секунд рухнул в Атлантический океан в точке примерно в 1,5 милях (1,3 морских миль; 2,4 км) от берега и в 2,5 милях (2,2 морских миль; 4,0 км) по радиалу 040 градусов от западного конца взлетно-посадочной полосы 25. [12] За это время могло быть сброшено от 500 до 2000 фунтов (от 230 до 910 кг) топлива. В последние секунды полета эффект земли удерживал бы самолет в воздухе, скользя по верхушкам волн.
Дельгадо Синтрон, механик, который был свидетелем взлета с земли в аэропорту, дал показания, что двигатели звучали ровно и нормально. Однако самолет находился слишком низко, на высоте 25 футов (8 м) от земли. Другие свидетели подсчитали, что самолет набрал высоту до 100 футов (30 м). После того, как самолет скрылся из виду за деревьями, двигатели звучали нормально, а затем, через несколько секунд, Синтрон услышал три обратных пламени и большой взрыв, который он принял за удар об океан, после чего наступила тишина. [12] [11]
То, что DC-7 потерял двигатель на взлете, не было неожиданностью. Во время Второй мировой войны из-за проблем с одним и тем же типом двигателя (в таких самолетах, как Boeing B-29 Superfortress ) было потеряно в два раза больше самолетов, чем из-за вражеского огня. [21]
Двигатель Wright R-3350, который устанавливался на DC-7, изначально представлял собой проблемную многорядную радиальную конструкцию, которая была спешно запущена в производство во время войны. В послевоенном гражданском использовании эти проблемы сохранились, и самолеты с этим двигателем стали менее предпочтительными для коммерческих рейсов и часто переоборудовались в грузовые самолеты.
У Клементе не было причин знать историю R-3350, но капитан Хилл мог хорошо ее знать, поскольку за свою почти 30-летнюю карьеру он провел более 12 000 часов , пилотируя многорядные поршневые радиальные самолеты, включая DC-4 , DC-6 , DC-7, C-46 и Globemaster ВВС США.
Проблема, связанная с охлаждением дополнительных рядов радиальных цилиндров в многорядных радиальных двигателях, была понята и хорошо известна. Ключевой проблемой было обедненное состояние воздуха/топлива, вызывающее детонацию из-за высокого наддува нагнетателя на таких двигателях, что само по себе и в сочетании с проблемами охлаждения было опасно. Проблемы с охлаждением преследовали двигатель с момента его использования в жарком тихоокеанском климате во время Второй мировой войны, что побудило военных добавить воздухозаборник в верхнюю часть капота двигателя, который направлял воздух для охлаждения задних цилиндров. Эти проблемы только увеличили чувствительность двигателя к детонации, особенно на взлете.
Восстановительные работы начались почти сразу после падения самолета. К 23:00 радио- и телестанции по всему Пуэрто-Рико информировали общественность об аварии. Вокруг пляжа Пиньонес собралась толпа, многие из которых пытались помочь в поисковых работах. Из пяти человек на борту самолета было найдено только тело Хилла. [22]
Из-за чрезвычайно неровных поверхностных условий и плохой подводной видимости место крушения было обнаружено только 4 января 1973 года. 7 января или позже водолазы с военного корабля сообщили, что обломки самолета были разбросаны по всему дну океана на глубине от 100 до 130 футов (от 30 до 40 м) на площади около 4 акров (1,6 га). Самолет был разломан на несколько частей, большинство из которых были сильно раздавлены или уничтожены. Оба крыла были отделены от фюзеляжа. Зона кабины перед главной распределительной коробкой была разрушена, а приборная панель и механические органы управления отсутствовали. Носовая стойка шасси была убрана. Все четыре двигателя были учтены, но ни один из них не был найден прикрепленным к конструкции крыла. Два двигателя находились вместе на расстоянии около 200 футов (61 м) от правого крыла, которое само по себе было перевернуто на левой стороне секции фюзеляжа.
Три двигателя были подняты со дна океана 11 января 1973 года, включая № 2 и 3. Обзор журналов двигателей показал, что двигатели прошли 100-часовые проверки четырьмя и пятью месяцами ранее и до того, как были куплены Риверой. Все свечи зажигания в двигателях 3 и 4, а также несколько цилиндров в двигателях 2, 3 и 4 были заменены. Во время предыдущего полета в сентябре двигатель № 3 был выключен и флюгерирован в результате загрязнения свечей зажигания. [11]
Также были найдены часть фюзеляжа и хвоста самолета.
NTSB пришел к выводу, что после отказа одного двигателя самолет имел недостаточную мощность для поддержания высоты во время поворота (что предполагает, что пилот не мог сбросить топливо достаточно быстро, чтобы достичь соотношения веса к мощности, которое позволяло бы горизонтальный полет). Через несколько миль самолет влетел в океан безлунной ночью. Отсутствие горизонта, возможно, помешало пилоту осознать потерю высоты всего лишь в 100 футах (30 м) над океаном, что указывало бы на необходимость подготовки к посадке на воду с уменьшенной мощностью двигателя при приводнении (двигатели, по-видимому, работали на полной мощности, а повреждение фюзеляжа указывало на самолет на более высокой скорости).
Неисследованный сценарий заключается в том, что после отказа двигателя пилот начал сливать топливо , чтобы облегчить самолет. Струя воздуха разбросала топливо, и, учитывая низкую высоту, образовала термобарическое оружие , которое воспламенилось от горящего двигателя. Возникший в результате этого взрыв в воздухе уничтожил самолет. DC-7 имел средства для слива топлива. [23] Опасность слива топлива заключается в возгорании топлива, и принимаются меры предосторожности для устранения всех источников возгорания, а также для предотвращения турбулентности, которая смешивает топливо с воздухом. Самолеты обычно не взрываются при ударе, и в этом случае самолет находился бы в более или менее контролируемом горизонтальном полете в воду. Взрыв в воздухе объясняет взрыв, услышанный после того, как был замечен пожар двигателя, а также сильное разрушение фюзеляжа.
Сценарий, который рассматривался следователями, но позже был отклонен, включал смещение нагрузки при повороте, что привело к удару самолета крылом о воду, в результате чего самолет пролетел по поверхности. Два двигателя были обнаружены в нескольких сотнях футов прямо перед крылом, что указывает на ровный вход в воду.
Причину крушения не удалось точно определить из-за трудностей, возникших при попытке извлечения обломков. Вероятными причинами были названы детонация обедненной смеси, плохое обслуживание, чрезмерный износ компонентов двигателя, повреждение двигателя в результате предыдущей аварии на рулении, которая не была устранена, несертифицированный второй пилот, несертифицированный бортинженер, перегрузка топлива в 4000 фунтов и недостаточная подготовка экипажа к устранению этих проблем. [9] [24] [25] [26]
Выводы NTSB:
Полная потеря мощности — полный отказ двигателя/срыв пламени - 1 двигатель (№ 2)
Частичная потеря мощности — частичная потеря мощности - 1 двигатель (№ 3) (предположительно из-за отсутствия достаточной мощности для трех двигателей)
Вероятная причина:
Факторы:
Замечания:
Катастрофа упоминается в фильме 2011 года «Мартовские иды» . [27]
Изображение: Douglas DC-7C - N756PA - c/n 45130-823 - THF 05.1965 (Архив Ральфа Мантейфеля) размещено [2] [3]
Отчет NTSB: отчет FAA об аварии от 22 февраля 1973 года, идентификационный номер NYC73AN094, файл 3-3757 (полная версия недоступна, по состоянию на 2019 год все записи об авариях за 1973 год были уничтожены в соответствии с Отделом управления записями Национального совета по безопасности на транспорте, 490 L'Enfant Plaza East, SW Washington, DC 20594) [4]