fly-by-wire – Bagoly mondja: HU!

Ma kaptam hírt arról, hogy az autós és turisztikai célú GPS-készülékek gyártójaként közismert, de amúgy ipari navigációban is nagyot alkotó Garmin varázsolt egyet. Útnak indítják a GARMIN G3000 új autoland emergency alrendszerét, amelyet repülőgépek számára fejlesztettek ki, és teljesen automatizálja az utazó magasságról való leszállást – beleértve azt is, hogy ő maga dönt, mikor kell megkezdeni az ereszkedést, hogyan osztja be a repülő mozgási és helyzeti energiáját (ami a repülés egyik legfontosabb kulcsa), kommunikál a földi irányítással és a meghatározott kifutóra landol, leállítja a gépet és fogadja a gratulációkat. Az utolsó, a gratulációkkal kapcsolatos dolog álhírnek tűnik.

A helyzet annyira szép, hogy nem így igaz.

Ahhoz, hogy a rendszer működni tudjon, képesnek kell lennie mindent befolyásolni a gépen, a hajtóművektől az áramlásrontókig, irányítófelületektől a kerékfékekig és az orrfutó kormányáig. Ehhez pedig az szükséges, hogy mindezek elektronikusan működjenek, lehetőleg mechanikus kapcsolat nélkül, azaz fly-by-wire rendszerben.

Két ilyen géptípus létezik jelenleg, a Piper M600 és a Cirrus Vision Jet. Mindkettő üzleti repülőgép, az a fajta, miket a már emlegetett Kennedy Steve csak „gazdag népek” néven emlegetett hívójel helyett. És ezek közül is a csúcsfelszereltségű változatok alkalmasak a GARMIN G3000 e kiegészítésének használatára. És azok sem állandóan.

Mert alapvetően a GARMIN G3000 autoland emergency nem arra készült, hogy kiváltsa a pilótát, vagy kizárja a döntéshozatalból. A rendszer – ahogy a neve is mutatja – egy vészhelyzeti segédeszköz arra az esetre, ha az összes (az üzleti gépeknél gyakran egy, de nagy általánosságban is csak kettő) pilóta képtelenné válik a repülő irányítására. De hát előforulhat az ilyen?

Sajnos elő. Korábban már írtam arról az úriemberről, John Wildey-ről, aki éjszaka, sötétben hajtotta végre első leszállását, a levegőben elhunyt barátja gépével (és túlélte). De nem csak szívroham vagy más hasonló betegség okozhatja a pilóták tehetetlenné válását, hanem – az Airplane! című film óta közismerten – ételmérgezés, a pilótafülkét érintő baleset, vagy súlyos műszaki hiba is. Nem is olyan régen fordult elő, hogy egy kínai repülő madárral ütközve elveszítette a pilótafülke egyik szélvédőjét, és a másodpilótát kevés híján kiszippantotta a légnyomáskülönbség. Hasonló eset már korábban is történt, amikor egy levegőben ütközés folytán tört ki a kapitány szélvédője, és derékig kivitte a légnyomás – mindkét esetben szerencsés kimenetelű szerencsétlenség történt, és a gépek le tudtak szállni. De volt már olyan, amikor nem.

640px-helios_airways_boeing_737-300_5b-dby_prg_2005-3-31 — A Helios Airways Boeing 737-31S típusú gépe (5B-DBY), amely 2005. augusztus 14-én szenvedett balesetet – forrás: Alan Lebeda [GFDL 1.2 or GFDL 1.2], via Wikimedia Commons

Egy másik jellegű baleset volt a görög Helios légitársaság Larnacából Athénbe és onnan Prágába tartó 522-es járatának katasztrófája, amikor a pilótafülke személyzete valahogy kifelejtette a légnyomásszabályozó ellenőrzését és beállítását. Egy korábbi probléma miatt ezt a rendszert a műszakiak manuálisra állították az egyik szervizajtó nyomáspróbájához, és úgy felejtették. A gép felszállás után fokozatosan veszített a belső légnyomásból, és ezt mindenféle módon jelezte is, de a személyzet összetévesztette a jelzéseket egy másik rendszer jelzéseivel, amiket viszont tévesnek gondolt. A gépen lévők előbb-utóbb valamennyien eszméletüket vesztették – az utasok később, mert közülük néhányan használták a „véletlenül” eléjük hulló oxigénmaszkokat. Csakhogy azok kapacitása is csak húsz percre elegendő (ami elég is ahhoz, hogy a pilóták megfelelő reakciója esetén a gép lélegzésre alkalmas nyomású magasságra ereszkedjen). A pilótákon hamarosan úrrá lettek az oxigénhiány, a hipoxia első jelei, például a racionális gondolkodás képességének elvesztése, és bár kapcsolatba léptek a korábbi ellenőrzést végző mérnökkel, nem sikerült értelmezniük annak kérését, hogy ellenőrizzék a kabinnyomást biztosító rendszert, hogy vissza van-e állítva automatikusra. Hamarosan megszűnt minden kapcsolat a repülő vezetőivel, és amikor a gép nem jelentkezett be az athéni reptér megközelítésére, majd túlrepült a célon, vadászgépeket küldtek a renitens jármű elfogására. A gép automatikusan repült az utoljára megadott magasságon és irányban, és nem volt, aki módosítani tudta volna a programját. Órákkal később aztán a hajtóművek sorra leálltak, ahogy elfogyasztották az összes üzemanyagot, és utoljára még a kísérő vadászgépek láttak egy személyt a pilótafülkében küzdeni a hipoxiával és az ismeretlen rendszerekkel, két “Mayday” jelzést is próbált küldeni valaki, de aztán a repülő Grammatiko mellett lezuhant és megsemmisült. Egyetlen, gyenge vigasz lehet, hogy addigra már aligha volt élő ember a fedélzeten.

Nos, a GARMIN G3000 autoland emergency az ilyen esetekre lett kitalálva. A gyártó ismertető videójában egy nagy piros gombként jelenik meg az utastérben. Ha a gép irányítás nélkül marad, csak meg kell nyomni, és a rendszer megkeresi a leghamarabb elérhető repülőteret, figyelembe veszi a magasságot, irányt, üzemanyag-mennyiséget, kifutó hosszát, és megtervezi a leszállást. Ez után kapcsolatba lép az ATC-vel (légiirányítás), jelzi, hogy veszélyhelyzetben van, és megkezdi a leszállást. Ha kell, körözni is tud, hogy kellő magasságra ereszkedhessen, és leszállás után megállítja a gépet, leállítja a hajtóműveket, és szóban tájékoztatja az utasokat a további tennivalóikról.

A Helios 522-es járatának pilótafülkéjében kétségbeesetten életéért küzdő egyetlen túlélőnek ez a rendszer esélyt adott volna arra, hogy megnyomja a nagy piros gombot, és ne nyugodjék békében, hanem éljen tovább. Sőt: ha időben észlelik a pilóták tehetetlenné válását (erre a légi utaskísérők ki is vannak képezve!) akkor már korábban a vezető utaskísérő megnyomhatta volna a gombot, nem csak egy, de talán valamennyi utas életét megmentve.

Nyilván felmerül a kérdés, hogy mi van abban az esetben, ha valaki terroristaként nyomja meg a gombot. Erről nem szól a fáma (természetesen, hiszen bizonyára titkos, hogy hogyan lehet megakadályozni a rendszer rosszindulatú használatát), de minden ilyen rendszert ki tudnak iktatni a pilóták, ha kezükben akarják tartani az irányítást.

Ugyanakkor nem szabad elfelejteni, hogy a szükséges szinten kiépített fly-by-wire rendszerek még nincsenek meg a legtöbb repülőn, és talán nem is lesznek ilyen szinten megvalósítva a nagy utasszállítókon – egész egyszerűen azért, mert a biztonság érdekében túlbiztosítással (redundáns, azaz ismétlődő, egymás szerepét átvenni képes rendszerekkel) oldanak meg mindent, és a GARMIN G3000 autoland emergency-hez szükséges elektronikus irányítás még nem tart azon a szinten.

A címképen: Garmin G3000 avionikai rendszer egy Cirrus VisionJet SF50 fedélzetén – JetRequest.com [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons

2018. november 11-én 13:31-kor felszállt egy repülőgép Lisszabon repülőteréről, majd 15:20 körül leszállt a szintén portugál Beja repterén. Mindenki túlélte a repülést. Ezzel nagyjából az út összes pozitívumát felsoroltam. Ami a két időpont között történt a géppel, az a valószínűtlenül sokkoló mértékben bizarr pokol színjátéka.

A kazah Air Astana légitársaság brazil gyártmányú Embraer ERJ-190LR típusú repülőgépe úgynevezett C típusú nagyjavításon volt a portugál Alvercában, és hazafelé tartott. Utasok nem voltak a gépen, csak a hat fős személyzet. Az időjárás valahol a pocsék és a csapnivaló között járt félúton: szakadt az eső, időnként viharossá fokozódott a szél, főleg Lisszabontól északra, ahol a hegyek még jól meg is kavarták. A KZR 1388 hívójelű utasszállítónak éppen arrafelé kellett volna repülnie.

Amikor a gép elérte a 4000 láb (nagyjából 1200 méter) magasságot, egy sor műszer hibát jelzett, és teljesen ellentmondó, megbízhatatlan értékeket kezdett mutatni. A kapitány erre tekintettel kikapcsolta a robotpilótát, hogy kézi vezérléssel maga repülje a gépet, és ezzel egy olyan pokoljárás vette kezdetét, amit a legrosszabb hollywoodi filmek esetében is roppant túlzásnak tartana a néző. És ez nem film volt. A gép egyszerűen nem engedelmeskedett, és teljesen irányíthatatlanná vált. A személyzete sürgősen a legmagasabb fokú vészhelyzetet jelentő Mayday-üzenetet küldött, és a rádiók transzponderét a 7700-as kódra állította: „lezuhanunk!!!”

A kapitány és a forgalomirányítás rádióbeszélgetéseinek hangfelvétele gyakorlatilag az egyetlen támpontom az eseményeket illetően, ezért sajnos nem tudom néven nevezni a szereplőket, pedig nagyon megérdemelnék. Félelmetes a pánikot hallani a kezelőszervekkel birkózó pilóta hangjában, és az elszántságot, hogy a sűrűn lakott terület fölötti légtérből minél előbb kivezesse a vezethetetlen gépet. A FlightRadar24 légtérfigyelő alkalmazás térképén a gép útvonala a lámpa körül megrészegülten keringő rovar röptére emlékeztet, teljesen össze-vissza, hirtelen 180 fokos irányváltásokkal, folyamatosan balra tartó elfordulásokkal. A pilóták nagyon hamar arra a döntésre jutottak, hogy a gépet minél előbb le kell tenni az égből, lehetőleg egy darabban, de még fontosabb, hogy ne lakott területen. Arra az elhatározásra jutottak, hogy az adott helyzetben talán a vízre szállás lenne a legkevésbé veszélyes, és erre az eleinte csak 36 tengeri mérföldre (kb 55 kilométerre) lévő óceán tűnt a legalkalmasabbnak, de számításba vették annak a lehetőségét is, hogy a Tejo folyóra próbáljanak leszállni. Az irányítás megpróbálta azt javasolni nekik, hogy a közeli és napsütötte Faro repterén próbáljanak meg leszállni, de a pilóták hangjában egyértelműen ki lehetett hallani: nem bíznak abban, hogy bárhová is el tudnak jutni. Minden ilyen kísérletüknek egyetlen feltétele volt: irányítani a gépet. És ezt nem lehetett. A repülő időnként orsózott vagy dugóhúzóba került, függőlegesen a föld felé fordult, máskor emelkedni kezdett, a műszerek pedig nem is nagyon tudták követni az eszelős mozgását, és mivel nem azonos értékeket mutattak a tartalékaikkal, ezért feltételezni lehetett, hogy teljesen téves adatokat adnak. A lisszaboni légi irányítás ez után megpróbálta az ilyenkor szokásos eljárásokkal a legközelebbi reptérre, vagy kis sportrepülőtérre irányítani a gépet – volt egy a közelben, ahol a viszonylag kis méretű Embraer le tudott volna szállni – de a pilótákat egyetlen egy dolog érdekelte: az éppen repült irányban milyen messze van a tenger, és hogyan tudnának vízre landolni. A kérdésre nagyon nehéz volt válaszolni, mert mire az irányt kimondta bárki, a gép már másfelé fordult – rendszeresen pont az ellenkező irányba, mint kellett volna. A pánik már ott volt a pilótafülkében, és közel járt ahhoz, hogy a kapitányon is átvegye az uralmat. A rádiófelvételekből csak úgy sugárzik a halálfélelem. A viharzóna pedig közeledett, az idő lassan olyanná vált, amilyenben egy tökéletes géppel sem repülnek az utasszállító pilóták. A repülő személyzetének a zárt felhőzetben semmilyen hiteles információja nem volt arról, hogy hol, milyen magasan, és milyen irányba repülnek, emelkedik-e vagy süllyed a gép.

KZR1388profile — Az elszabadult repülő sebességének (sárga) és magasságának (kék) változása a repülés ideje alatt. Ennél csak a repülési iránya nagyobb káosz… – forrás: FlightRadar24.com, Public Domain

A légi irányítás egy idő után belátta, hogy itt az egyetlen dolog, ami segíthet, ha valamiféle használható információhoz jutnak a repülőn. A Portugál Légierő két F–16-os vadászgépet emelt a magasba, hogy fogják el az utasszállítót (azaz repüljenek a közelébe és kövessék minden mozgását), és lássák el annyi és olyan pontos információval, amennyire csak lehet. Talán negyed órába telt, mire a riasztástól számítva a géphez ért a két vadászgép, és felajánlották, hogy levezetik a repülőt az általa kiválasztott leszállóhelyig, de a kapitány az irányítással küzdve már egyfajta csőlátásra állt rá: az az egyetlen dolog járt az eszében, hogy addig levegőben tartsa a repülőt, amíg a tengerre nem tudja tenni. A vadászok társasága azonban két dolgot eredményezett. Már nem voltak annyira egyedül és magukra hagyottan, és ez segített fejben lassan kitisztulni. Másrészt megszólalt az Embraeren a TCAS.

A TCAS egy nagyszerű találmány, több olyan balesetet is megelőzött már, amelyben két repülő a levegőben ütközött volna, és több olyan hasonló baleset történt, ahol elkerülhető lett volna a tragédia, ha gondolkodás nélkül, pontosan követik a TCAS utasításait. A TCAS ugyanis elemzi az érzékelt gépek útvonalát és sebességét, és a pályaadatok alapján szóban utasítja a pilótát az azonnali, leghatékonyabb kitérő manőverre. A rendszer annyira fejlett és pontos, hogy a két gép bizonyosan ellenkező irányba tér ki, ha követik a TCAS utasításait – sajnos történt olyan tragédia, ahol a pilóták jobban hittek az irányításnak, és ez halálos áldozatokat követelt. Ezért a pilótákat arra képzik, hogy a TCAS utasítását azonnal, mérlegelés és késlekedés nélkül hajtsák végre. Olyan ez, mint egy varázsütés, hirtelen minden kétség elillan, és az egyetlen dolog, amit tenni kell: engedelmeskedni. Ez maga a bizonyosság.

Talán az is segített a kazah gép pilótafülkéjében, hogy a vadászgép túl közel került, és bár nem jelentett veszélyt az utasszállítóra, de a TCAS kitérő manővert parancsolt. A kapitány kérte a mentőakció parancsnokát, hogy tartson nagyobb távolságot, és tisztább fejjel lassan sikerült kiismernie, hogy a gép kaotikus mozgásában mégis van valamiféle rendszer. Egyes irányítóeszközök egyáltalán nem működtek, mások viszont megfelelően viselkedtek, a gép oldalirányú vezetését lehetővé tevők pedig kissé aszimmetrikusan dolgoztak, és pontosan fordítva, mint ahogy kellett volna. A jobbra térített gép balra fordult, de balra döntve balra dőlt, és hasonlók. (Ezek nem tények, hanem a röppálya alapján megkísérelt találgatások.) A kapitány egy órás gyilkos küzdelem árán kiismerte, hogyan tud hatni a gép mozgására, és lassanként letett arról, hogy csobbanjon. A vadászgépek kapitánya pedig elvégzett néhány számítást, visszajelzéseket adott arról, hogy merre, milyen gyorsan és milyen magasan mennek, és javasolta, hogy próbáljanak meg Beja kis repülőterén leszállni. Megkezdték az ehhez szükséges manővereket, miközben még világosabb lett, hogyan lehet terelgetni a makrancos repülőt, és bő másfél órás horror után megközelíthették a 19-es kifutót.

KZR1388airborne_34 — Az érintett repülőgép, amikor éppen jól működik – a kazah Yerbol Yespol felvétele

Bár a vadászgépek parancsnoka út közben is folyamatosan irányította az Embraert, hogy az a leszállópálya vonalába tudjon repülni, ez nem sikerült elsőre. A gépnek meg kellett szakítania a leszállást, mert nagyon letért a pályáról. A második kísérlet hasonló eredménnyel járt – bár Beja időjárása lényegesen jobb volt, élénk volt a szél, és ismét elsodródtak oldalirányban. Harmadszor is meg kellett próbálni – és harmadszorra sikerült, bár akkor is nagyon a kifutó szélére sodródott a repülő. A harmadik leszállásról a vadászgépek célkövető rendszere videófelvételt is készített, amin elég ijesztő mértékben sodródik el a fű – és szerencsére egy lebetonozott kitérő – felé az Embraer.

Egy portugál hírportál szerint a leszállás során ketten a kazah gép személyzetéből könnyebben megsérültek, őket biztonság kedvéért kórházba vitték, de estére már ki is engedték. A kazah légitársaság helyi képviselőjét, aki Bejába sietett, szívroham gyanújával kellett kórházba vinni, de szerencsére rövid megfigyelés után ő is távozhatott. A két F–16-os is leszállt, mert tankolniuk kellett, aztán visszatértek a bázisukra. Az eseményt természetesen vizsgálják, és valószínűleg még sokáig fogják is vizsgálni, de egyelőre úgy tűnik, hogy a nagyjavítás után rosszul rakták össze, vagy rosszul állították be a csűrők és a magassági kormány vezérlését – de ez csak találgatás még, a vizsgálat hosszú lesz. Egy biztos: a kazah pilóták csodát tettek!

rui_cambraia_beja_mayday_11_11_18_173f512e83763a98af46905daa88a16ed228eb35 — A gép a kényszerleszállás után Beja repülőterén – Ruí Cambraia felvétele

Egy repülős fórumon egy portugál F–16 pilóta (aki nem vett részt ezen a bevetésen) elmesélte, hogy hetente többször riasztják őket utasszállító repülőgépek elfogására, de ilyen eset nem szokott előfordulni. Leggyakrabban azért kell felvenniük a kapcsolatot az utasszállítókkal, mert a légi irányítással nem sikerül a rádiókapcsolatot felvenniük vagy tartaniuk. Néha egészségügyi vészhelyzet is előfordul, de irányíthatatlanná váló gép nem. A pilóta arra is kitért, hogy mennyire büszkék rá: a NATO elvárja, hogy a riasztást követően 15 perc múlva levegőbe emelkedjen az első gép. A gyakorlatban ez öt perc körül szokott megtörténni, és Portugáliában 15 perc után már az elfogás, vagyis a célként megjelölt repülőgép közelébe repülés is megtörténik. Ami nagyon nagy teljesítmény! Ugyanott olyan pilóták is elismerésüket fejezték ki, akik hasonló Embraer gépeket repülnek. A típus még nem teljesen elektronikus irányítású, mint az Airbus gépek, hanem közvetlen, szervórásegítős kapcsolat van a kormányfelületek és a kezelőszervek között, de ha ezeket fordítva kötik be, az olyan, mintha az ember keresztbe fogná a kormányt és úgy próbálna biciklizni. 4 000–10 000 méterrel a földfelszín felett. Ezért az elismerő szavakból nem volt hiány, és kijutott az Air Astana kiképzési rendszerének is, amiért ennyire felkészült személyzettel repülnek. Milyen kár, hogy nem állhat itt a nevük! Sajnos azonban még nem sikerült rábukkannom, kik voltak az eset igazi hősei. De hát az igazi hősök gyakran szándékosan kerülik, hogy megismerjék őket.

A címképen az érintett repülőgép látható, a kazah Yerbol Yespol felvételén.
(Engedélykérés folyamatban — licence request pending)

A helyi tévétársaság felvételei a leszállási kísérletekről és sikeres leszállásról: