Alcune riflessioni sull'incidente dell'ATR72 VOEPASS Flight 2283

Recentemente un ATR 72 della compagnia Voepass, durante il Volo 2283 da Cascavel a Viacopos in Brasile è precipitato fuori controllo schiantandosi a 7 miglia dall’aeroporto. L'aereo stava volando a un'altitudine di 17 000 piedi (5 200 m) quando è andato fuori controllo e ha iniziato una rapida discesa intorno alle 13:22 ora locale. Tutti i 62 occupanti a bordo sono morti. È stato il primo incidente mortale nell'aviazione commerciale brasiliana dall'incidente del 2011 del volo Noar Linhas Aéreas 4896 e il primo incidente aereo con vittime che ha coinvolto la Voepass Linhas Aéreas dalla sua fondazione nel 1995. L'incidente è anche il peggiore in Brasile dal volo TAM 3054 nel luglio 2007.

Ogni volta che c’è un incidente su un ATR si riapre il dibattitto sulla sicurezza di questo velivolo soprattutto in condizioni di ghiaccio. I video hanno registrato  il velivolo scendere in vite piatta, molto inusuale per questa categoria di aeroplani. Qualsiasi velivolo, prima di andare in vite, deve ovviamente stallare e quando avviene lo stallo, ci deve una forza imbardante (come ad esempio l’applicazione del timone di direzione) e questa causerà ad una semiala (quella interna) di stallare prima in quanto la velocità si ridurrà ulteriormente, mentre l’estremità della semiala esterna tenderà ad avere maggiore velocità per effetto dell’imbardata stessa (facendole mantenere ancora una leggera portanza a differenza della semiala interna). La conseguenza è la famosa caduta d’ala. L’angolo di attacco incrementerà sempre più (in profili come quello dell’ATR dopo i 12° di AOA circa l’ala si può considerare stallata) che porterà il velivolo ad una rotazione indotta appunto da questa caduta d’ala. E così l’aereo entra in vite.

Nei velivolo leggeri si esce dalla vite con un procedura che spesso viene sintetizzata con l’acronimo PARE:

• P - Power to idle,
• A - Ailerons to neutral,
• R - Rudder opposite of the spin,
• E - Elevators forward, down.

Alcuni velivoli escono quasi da soli dalla vite mettendo motore al minimo e lasciando i comandi, altri invece sono un po’ più difficili e richiedono procedure particolari. I velivoli plurimotori con i propulsori installati sulle ali sono più difficili da far uscire da una vite. Una delle ragioni è che i motori sono più lontani dal baricentro del velivolo. Tra l’altro i motori sono pesanti e creano anche forze giroscopiche importanti. Questo potrebbe portare a sviluppare una vite cosiddetta “piatta” (una vite classica tende comunque a portare il muso verso il basso, cosa che non avviene invece in una flat spin). Una vite piatta (flat spin) potrebbe anche generarsi quando i motori non sono portati al minimo oppure gli alettoni vengono applicati in direzioni opposta alla rotazione (anche se è istintivo, in realtà non si fa altra che far stallare ancor di più la semiala interna abbassando l’alettone, paradossalmente conviene più fare il contrario), oppure il centro di gravità è spostato troppo verso la coda, ecc.

Ci sono molte condizioni che possono portare ad una vite piatta. Quando siamo di fronte ad una flat spin, la normale tecnica di rimessa non funziona. Questo perché la coda è praticamente stallata anch’essa (sia piani orizzontali che verticale). Il che significa che non ha più effetto. I velivoli da trasporto come ATR (ma anche Boeing e Airbus) non sono certificati e testati per la vite, ma hanno tutta una serie di sistemi, equipaggiamenti, meccanismi e sensori che la prevengono, in primis evitando appunto lo stallo che è la condizione primaria che potrebbe portare ad una vite.

In questa immagine viene anche mostrato i momenti imbardanti dovuti alla rotazione delle eliche evidenziando il motore sx come motore critico. Un altro motivo per cui i motori andrebbero messi al minimo quando si vogliono evitare momenti imbardanti.

L’ATR è equipaggiato con un sistema di Stall Warning che informa l’equipaggio prima dello stallo, prima attraverso il sistema di stick shaker quando la velocità scende sotto un determinato valore e poi attraverso lo stick pusher quando il sensore dell’AOA (Angle of Attack) raggiunge un valore troppo alto. Questi sistemi hanno anche avvisi sonori, staccano l’autopilota, ecc. (ved. questo video per ulteriori dettagli). Tra l’altro lo Stick Pusher viene testato il primo volo di ogni giorno e quando entra in funzione è talmente forte che vince anche la forza del pilota. Questo previene che il velivolo entri in stallo.

Nel caso dell'ATR l'Apha Probe va ad attivare lo stick push (dopo che si è attivato lo Stick Shaker) a meno non siamo a 500 ft AGL. 

Secondo il SIGMET della zona di San Paolo erano previste condizioni di Severe Icing tra FL120 e FL210. L’ATR si trovata a FL170 (ricordo che la quota massima dell’ATR è FL250, questo significa che normalmente non può volare sopra le condizioni di ghiaccio usuali). Cosa si intende per Severe Icing? E’ quella condizione in cui il rateo di accrescimento del ghiaccio sulle superfici del velivolo è tale che sia l’Anti-ICE che il De-ICE potrebbero non farcela a ridurre tale pericolo. Purtroppo l’ATR non ha una buona fama in condizioni di ghiaccio, soprattutto dall’incidente dell’American Eagle 4184 nel 1994 (ho dedicato un post a questo incidente spiegando anche perché non si mettono più i flap a 15° in icing condition per l'ATR). A questo seguirono altri incidenti per Severe Icing, gli ultimi due sono stati dovuti al ritardo dell’autorizzazione ATC a scendere  e durante l’attesa hanno accumulato ghiaccio perdendo velocità e, di conseguenza, stallando perdendo il controllo. ATR ha dimostrato che scendendo di 3000 ft il problema si risolve nel 90% dei casi.

In questo post avevo anche descritto uno dei problemi legati al ghiaccio che ha avuto l'ATR durante l'incidente dell'American Eagle 4184. 

Dopo l’incidente dell’American Eagle, ATR ha implementato delle modifiche e migliorato i sistemi antighiaccio, dimostrando che il velivolo può volare anche in condizioni di Severe Icing (ved. questo video dei test effettuati ad Edwards dopo l'incidente).. Il pericolo peggiore che può capitare è che il sistema stall warning non si attivi prima che l’ala sia contaminata di ghiaccio al punto da stallare prima. Per questo motivo sugli ATR è stato installato un ulteriore sistema chiamato APM (Aircraft Perfomance Monitoring System) che avvisa l’equipaggio di una resistenza anomala tale da ridurre le normali prestazioni dell’aereo (dovute appunto dall’accumulo di ghiaccio). La procedura da applicare sull’ATR in caso di Severe Icing è di mantenere una velocità di almeno 30 kts sopra la velocità minima in condizioni di ghiaccio con flap 0 (sullo speed tape è indicata con una amber bug) e per ottenere ciò quasi sicuramente bisogna scendere (infatti il velivolo non ha abbastanza eccesso di potenza da poterlo fare in quota in volo livellato con un accumulo di ghiaccio sulle superfici). Per chi volesse avere un'idea sulla logica delle speed bugs dell'ATR può cliccare a questo link.  Però in questo caso siamo di fronte ad un caso che va riconosciuto come emergenza, e quindi non bisogna aspettare l’autorizzazione dell’ATC a scendere (facendo un esempio esagerato, è come aspettare l’autorizzazione dell’ATC se si perde un motore). La cosa più importate in questa situazione è mantenere la giusta velocità, è il task prioritario (“speed is life”). Ricostruendo i dati provenienti dall’ADS-B il profilo di volo è davvero anomalo, l’aereo perde e riguadagna quota più volte con repentini cambi di velocità e ratei inconsueti.

Ovviamente non abbiamo altri dati finora e non è giusto speculare su quello che ancora non si sa, ci sarà una inchiesta ed una relazione di Sicurezza Volo a farlo per noi.

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