Сверхзвуковое пикирование: что случилось из-за ошибки второго пилота?

Первый в истории Boeing 707 авиационный инцидент и первый инцидент в истории американской реактивной гражданской авиации произошёл ночью 3 февраля 1959 года в небе посреди Атлантического океана.

Boeing 707 авиакомпании "Pan American" выполнял регулярный пассажирский рейс по маршруту Париж – Лондон – Гандер – Нью-Йорк. В те далекие времена начала реактивной эры гражданской авиации экипаж самолёта состоял из четырёх человек: командира, второго пилота, бортинженера и штурмана. В этом рейсе возглавлял его 46-летний пилот с общим налетом более 11 тысяч часов. Помогал ему 49-летний второй пилот с налетом почти 15 тысяч часов.

Полёт до Лондона прошёл без отклонений. В 18:15 с 119 пассажирами и 10 членами экипажа на борту авиалайнер вылетел из аэропорта Хитроу. Согласно плану, полёт до Гандера должен был занять 4 часа 58 минут. Посадка на канадском осторове Ньюфаундленд в аэропорту Гандер была чисто технической, для дозаправки топливом. Тогдашние первенцы реактивной авиации имели очень "прожорливые" двигатели, которые не позволяли самолетам напрямую долететь из Лондона до Нью-Йорка.

Итак, после взлета из Лондона, лайнер следовал на высоте 8800 метров. Затем по мере выработки топлива полетный вес уменьшался и у экипажа появилась возможность подняться до высоты 9400 метров. Однако, набрав эту высоту экипаж встретил погодный фронт, сопровождавшийся сильными грозами. Причём полёт проходил через вершины облаков, где наблюдались небольшое обледенение и умеренная турбулентность. Экипаж, связавшись с центрами управления воздушным движением на океанских маршрутах, получил разрешение подняться до высоты 10700 метров. На данном эшелоне полёт проходил уже в спокойных условиях под ясным звёздным небом.


Примерно в 21:50 командир лайнера вышел из кабины в пассажирский салон. Это было предусмотрено инструкциями. Полёт в это время проходил под контролем автопилота. В кабине в это время на своих местах оставались второй пилот, бортинженер и штурман.

В 22:00 штурман определил местоположение самолета и сказал, что для корректировки маршрута надо довернуть влево на 20°. После чего второй пилот, вращением ручки автопилота, выполнил поворот. Затем он убедился по своему радиокомпасу, что самолёт лёг на новый, скорректированный курс и сохраняет его. Далее он склонился к бортжурналу, лежащему на его коленях, чтобы совместно со штурманом рассчитать оставшееся до посадки время, расстояние, крейсерскую скорость и расход топлива.


Тем временем второй пилот в наушниках ждал трансляцию свежей погоды из Гандера, взглядом полностью сосредоточившись на документах. Поэтому за индикаторами на приборной панели и показаниями приборов следить было некому.

Совершенно неожиданно все почувствовали толчок. Экипаж в кабине сильно вдавило в кресла. Затем был ещё один толчок, после чего правая половина приборной панели, за которой сидел второй пилот, погасла. Пилот перевел взгляд на всё ещё освещённую левую половину панели на месте командира и увидел, что указатель авиагоризонта не работает. Он посмотрел через лобовое стекло кабины вверх, на небо, и обнаружил, что звёзды стали быстро вращаться против часовой стрелки. То есть авиалайнер входил во всё увеличивающийся правый крен и уже собирался перевернуться "на спину".

Второй пилот схватил штурвал, выключил кнопкой уже бесполезный к тому времени автопилот и попытался отклонением левого элерона и руля предотвратить вращение. Но возникшие перегрузки не дали ему этого сделать. Также на панели стали включаться и выключаться различные сигнальные лампы систем аварийного оповещения. А затем раздался пронзительный сигнал о превышении предельной скорости полета.

Почувствовав неладное и преодолевая внезапно возникшие перегрузки, из салона в кабину вернулся командир. Обнаружив, что по показаниям приборов двигатели работают на номинальном режиме, командир уменьшил режим их работы т.к. скорость полета лайнера всё росла. Усубуляло ситуацию и то, что уходя в салон командир убрал свое кресло полностью назад до упора, для выхода. А теперь в отодвинутом кресле ему было трудно дотянуться до органов управления. Командир попросил штурмана помогать ему.


Лайнер пикировал. Из-за высоких перегрузок всех в кабине прижимало к креслам. Членам экипажа было трудно даже пошевелиться. Командир взглянул на приборы и увидел, что высотомер показывает уже 5200 метров. При этом его стрелка быстро вращается, что свидетельствовало о неумолимо уменьшающейся высоте. Указатель угла поворота максимально отклонился вправо, а указатель авиагоризонта показывал неизвестно что, не давая информации о пространственном положении пикирующего авиалайнера. Боинг в это время летел сквозь облака, поэтому визуально определить его положение было невозможно.

Наконец, дотянувшись до штурвала, командир взял управление от второго пилота на себя. Оценив обстановку и показания приборов он обнаружил, что горизонтальный стабилизатор установлен на пикирование. При этом переключить его в другое положение не представляется возможным. Тогда по команде командира бортинженер отключил автомат питания электрической системы управления стабилизатором. Переместившись к панели, он стал вручную вращать оба колеса управления стабилизатором, переводя его в нейтральное положение.

При прохождении высоты 2400 метров командир смог эффективно тянуть штурвал на себя. На высоте 1800 метров, с сильными перегрузками, машина вышла из снижения, перейдя в крутой подъём. На высоте 2700 метров лайнер был выровнен в горизонтальном полете, после чего медленно, но верно стал набирать потерянную высоту. Итого за несколько минут пассажирский самолёт снизился почти на 7 километров.

Поняв, что экипаж полностью вернул контроль над Боингом, командир доложил о случившемся в диспетчерский центр. В конце концов самолёт благополучно приземлился в аэропорту Гандера.

Борт был отстранен от полётов и дальнейший путь пассажиров и экипажа до Нью-Йорка продолжился резервном Боинге 707. Осмотр самолёта показал, что его конструкция получила значительные повреждения. Были погнуты оба стабилизатора, повреждена обшивка в задней части крыла (в отдельных местах её вовсе сорвало), деформировались подвесы всех четырёх двигателей, а в задней части лонжеронов крыла даже пошли гофры. После обследования самолета было принято решение перегнать его для ремонта на завод Боинг в Сиэтле. После восстановления борт продолжал полеты в "Pan American" до 1974 года. Затем в различных авиакомпаниях до октября 1984, после чего был списан.


Комиссия по расследованию инцидента пришла к мнению, что во время полёта отказал один из установленных на самолете гироскопов. Это прибор, который позволяет постоянно отслеживать пространственное положение авиалайнера: снижается ли он, набирает высоту, кренится ли вправо-влево или летит по прямой. Отказ одного гироскопа не является критическим, так как гироскопов в системе несколько и они дублируют друг друга.

Но когда второй пилот, по команде штурмана, выполнил доворот самолёта влево, автоматика задействовала систему выравнивания, подключив её почему-то именно на неисправный гироскоп. Автопилот, обнаружив проблему несоответствия работы гироскопа и параметрам горизонтального полета, отключился. Сработала световая сигнализация отключения автопилота, которую, занятый другими делами экипаж не распознал и не взял управление на себя. При осмотре в Гандере было обнаружено, что яркость сигнальной лампы аварийного отключения автопилота была снижена до минимума специальной шторкой, а потому свет от неё не бросался в глаза в освещённой кабине.

В отсутствие командира второй пилот должен был следить за приборами. Но вместо этого он был полностью поглощён заполнением полетных документов. А потому не заметил, как авиалайнер постепенно начал уходить в правый крен.

Кроме того, установленный на Боинг-707 автомат тяги двигателей не был включен на поддержание постоянной воздушной скорости полета. Поэтому, когда скорость после ухода в разворот и пикирование стала расти, двигатели продолжали работать на номинальном режиме, тем самым только разгоняя авиалайнер.

Комиссией так и не была установлена причина полного отклонения стабилизатора на пикирование. Наиболее разумное объяснение состояло в том, что когда командир в условиях сильной перегрузки садился в кресло, он мог непреднамеренно передвинуть ручку его системы управления. Это привело к возрастанию перегрузок, из-за которых произошло разъединение контактов в управляющих реле. Поэтому стабилизатор перестал реагировать.

Виновником инцидента был назван второй пилот, который не следил за приборами, а потому не заметил нарастающий правый крен, пока самолёт не вышел из-под контроля. Сопутствующими факторами стало снижение яркости лампы отключения автопилота и выключенная система поддержания скорости полета. По результатам расследования командир был оштрафован, а второй пилот отстранен от полётов на 6 месяцев.

Значительно позже, с помощью математического моделирования этой ситуации, было установлено, что в пикировании данный лайнер впервые для гражданских самолетов преодолел скорость звука, достигнув 1,02 скорости Маха.