Loganair Flug 6780

Loganair-Flug 6780 war ein planmäßiger Inlandsflug vom Flughafen Aberdeen zum Flughafen Sumburgh auf den Shetlandinseln in Schottland . Am 15. Dezember 2014 wurde die Maschine, eine Saab 2000 , im Landeanflug vom Blitz getroffen und stürzte daraufhin mit überhöhter Geschwindigkeit ab . Das Flugzeug kam der Nordsee bis auf 340 Meter nahe, bevor die Piloten die Maschine wieder unter Kontrolle brachten und nach Aberdeen zurückkehrten. Alle 33 Passagiere und Besatzungsmitglieder blieben unverletzt. ^{[ 1 ]}

Die aufgezeichneten Daten zeigten, dass der Autopilot nach dem Blitzeinschlag eingeschaltet blieb, entgegen der Annahme der Piloten. Die von den Piloten vorgenommenen Nickbewegungen nach oben wurden durch die Nicktrimmfunktion des Autopiloten ausgeglichen, die Nickbewegungen nach unten ausführte, um die gewählte Flughöhe von 2.000 Fuß (610 m) wiederzuerlangen.

Als Reaktion auf den Unfall gab die britische Flugunfalluntersuchungsbehörde (AAIB) fünf Sicherheitsempfehlungen bezüglich Änderungen am Autopilotsystem heraus.

Das beteiligte Flugzeug, eine Saab 2000 mit dem Kennzeichen G-LGNO und der Seriennummer 2000-013, Baujahr 1995, war mit zwei Allison AE 2100A Turboprop- Triebwerken ausgestattet. Zum Zeitpunkt des Unfalls hatte die Maschine insgesamt 26.672 Flugstunden und 25.357 Flugzyklen absolviert. ^{[ 2 ] : 9} Die Saab 2000 ist ein zweimotoriges Turboprop-Flugzeug mit einer Kapazität von bis zu 53 Passagieren gemäß dem von der EASA ausgestellten Datenblatt zur Musterzulassung . ^{[ 3 ]} Sie wurde 1994 zugelassen und bis 1999 produziert; insgesamt wurden 63 Maschinen gebaut. Das Flugzeug hat eine maximale Betriebsgeschwindigkeit (V _{_MO} ) von 270 Knoten (500 km/h) oberhalb von 11.000 Fuß (3.400 m) und 250 Knoten (460 km/h) unterhalb von 9.000 Fuß (2.700 m). Die während der Flugerprobung erreichte Höchstgeschwindigkeit betrug 318 Knoten (589 km/h). ^{[ 2 ] : 9}

Loganair hatte bis August 2017 einen Franchisevertrag mit der britischen Regionalfluggesellschaft Flybe. ^{[ 4 ]} Daher trug das Flugzeug zum Zeitpunkt des Unfalls die Lackierung von Flybe . ^{[ 2 ] :9}

Der Kapitän war 42 Jahre alt und seit 2005 bei Loganair angestellt. Er hatte insgesamt 5.780 Flugstunden, davon 4.640 auf der Saab 340 und 143 auf der Saab 2000. Ursprünglich flog er die Saab 340, war aber im August 2014 auf die Saab 2000 umgestiegen. Während eines Trainingsfluges mit der Saab 340 verursachte ein Blitzeinschlag einen Generatorausfall und die Deaktivierung des Autopiloten. ^{[ 2 ] : 7–9}

Die Kopilotin war 35 Jahre alt und seit Anfang 2014 bei Loganair angestellt. Sie hatte insgesamt 1054 Flugstunden, davon 260 auf der Saab 2000. Ihre Fluglizenz für die Saab 2000 erhielt sie im Mai 2014. ^{[ 2 ] : 7–9}

Vor dem Start wurden keine Auffälligkeiten am Flugzeug gemeldet. Das Wetter in Aberdeen war gut, für Sumburgh hingegen wurden Gewitter mit Regen, Schnee, Hagel und Windgeschwindigkeiten von bis zu 60 Knoten (110 km/h) vorhergesagt. ^{[ 2 ] : 3}

Die beiden Piloten absolvierten einen ereignislosen Flug von Aberdeen nach Sumburgh und zurück und bereiteten sich dann auf den zweiten Flug vor, bei dem der Kapitän das Steuer übernahm .

Obwohl für den einstündigen Flug nach Sumburgh 1.826 Kilogramm Treibstoff benötigt wurden, entschieden sich die Piloten, in Aberdeen zu tanken, um von den niedrigeren Preisen zu profitieren. Dadurch ergab sich eine Treibstoffmenge von 3.000 Kilogramm. ^{[ 2 ] : 3}

Flug 6780 wurde für einen Instrumentenlandeanflug (ILS) auf Landebahn 27 des Flughafens Sumburgh geleitet. Das Flugzeug sank auf 610 m (2.000 Fuß) und erfasste den Localizer 9 Seemeilen östlich des Flughafens. Während des Anflugs entschied sich der Kapitän aufgrund eines schweren Gewitters, das auf dem Wetterradar angezeigt wurde, zum Durchstarten . ^{[ 5 ]} Als das Flugzeug nach Süden abdrehte, wurde es vom Blitz getroffen . Der Blitz drang durch die Radomkuppel direkt vor dem Cockpit in die Flugzeugzelle ein und trat am Auspuff der Hilfsgasturbine (APU) im Heck wieder aus. Kurz vor dem Einschlag war ein Kugelblitz in der Kabine zu sehen. ^{[ 6 ]} Der Kapitän brach mitten im Funkverkehr die Übertragung ab und übernahm sofort die Kontrolle über das Flugzeug. Er leitete ein Anheben der Flugzeugnase ein. Währenddessen setzte der Kopilot einen Notruf ab , und die Flugsicherung bot der Besatzung alle Optionen für einen Anflug oder eine Umleitung an. ^{[ 2 ] : 3–4 [ 7 ]}

Der Autopilot erkannte, dass sich das Flugzeug über der gewählten Flughöhe von 2.000 Fuß über dem Meeresspiegel befand und leitete ein Absinken der Flugzeugnase ein, um die gewählte Höhe zu erreichen. Da der Autopilot noch aktiv war, waren die vom Kapitän wahrgenommenen Steuerkräfte (entgegen seinen Eingaben) für einen gegebenen Steuerknüppelausschlag höher als üblich, und er stellte fest, dass sich das Flugzeug nicht normal anfühlte. Auch der Kopilot hob die Nase an, bemerkte aber ebenfalls, dass das Flugzeug nicht wie erwartet reagierte. Das Primärflugdisplay (PFD) zeigte Warnungen vor Nick- und Rollverstellungsfehlern an, auf die nicht reagiert wurde. Diese Warnungen wurden von akustischen Signalen und Meldungen auf dem EICAS begleitet, an deren Wahrnehmung sich der Kapitän jedoch nicht erinnern konnte. Der Kapitän wies den Kopiloten an, den Nottrimmschalter des Höhenruders zu aktivieren . Da das Höhenruder-Steuerungssystem jedoch nicht defekt war, wurde die Nottrimmfunktion beim Einschalten des Schalters nicht aktiviert. ^{[ 2 ] : 4}

Flug 6780 war auf etwa 1200 m (4000 Fuß) gestiegen, als die Fluglage sich verschlechterte und das Flugzeug zu sinken begann. Die maximale Sinkrate betrug 2900 m (9500 Fuß) pro Minute. Währenddessen führten fehlerhafte Daten eines der Flugdatenrechner ( ADCs) zur Abschaltung des Autopiloten, obwohl die Nicktrimmung fast vollständig nach unten gerichtet war. Der Nickwinkel erreichte 19° nach unten und die Geschwindigkeit 610 km/h (330 Knoten), 150 km/h (80 Knoten) über der maximalen Fluggeschwindigkeit (V_{_MO)} . Der Fluglotse informierte die Piloten währenddessen weiterhin gelegentlich über ihre Flughöhe. ^{[ 2 ] : 4–5}

Der Autopilot schaltete sich aufgrund eines ADC-Fehlers ab. Die Piloten hielten die Nicksteuerung aufrecht, woraufhin das Flugzeug an Höhe gewann. Das Bodenannäherungswarnsystem (EGPWS) gab kurz vor Erreichen der Mindesthöhe von 1.100 Fuß (340 m) die Warnungen „Sinkrate“ und „Aufsteigen“ aus. ^{[ 8 ]} Der Kapitän gab Vollgas, und das Flugzeug begann zu steigen. ^{[ 9 ]} Flug 6780 stieg anschließend weiter auf 24.000 Fuß (7.300 m) und wurde zum Flughafen Aberdeen umgeleitet , wo er sicher landete. ^{[ 2 ] : 5 [ 10 ] [ 11 ]}

Die britische Flugunfalluntersuchungsbehörde (AAIB) hat eine Untersuchung des Vorfalls eingeleitet.

Es wurde eine detaillierte Inspektion des Flugzeugs durchgeführt. An der Oberfläche des Radoms wurden einige kleine Rußspuren und Beschädigungen festgestellt. Obwohl im Inneren Hitzeschäden vorhanden waren, zeigten sich keine Löcher. Der APU-Abgasauslass war durch geschmolzenes Metall beschädigt, es wurden jedoch keine weiteren Schäden am Flugzeug festgestellt. Tests und Inspektionen der Höhenruder- und Autopilotsteuerung ergaben keine Auffälligkeiten. ^{[ 2 ] : 20}

Die Auswertung meteorologischer Daten ergab, dass das Flugzeug von einem ausgelösten Blitz getroffen wurde. Dieses Phänomen tritt auf, wenn sich ein Flugzeug während des Fluges negativ auflädt und beim Annähern an ein positiv geladenes Gebiet in einer Gewitterzelle einen Blitz auslöst. ^{[ 12 ]} Das Blitzortungssystem des Met Office registrierte um 19:10:20 Uhr einen Blitzeinschlag an der aufgezeichneten Position des Flugzeugs. ^{[ 2 ] : 21–22}

Unmittelbar nach dem Blitzeinschlag leiteten die Piloten einen Anstellwinkelanstieg ein, um das Durchstartmanöver fortzusetzen. Zusammen mit einer leichten Erhöhung der Triebwerksleistung führte dies zu einem Steigflug. Der Autopilot begann jedoch, die Nicktrimmung in eine Abwärtsposition zu verlagern, um die gewählte Flughöhe von 610 m (2.000 Fuß) zu halten. Die Piloten mussten dafür den Steuerknüppel mit einer Kraft von 11 kg (24 Pfund) ziehen. Zweieinhalb Minuten nach dem Blitzeinschlag führten die Piloten und der Autopilot weiterhin widersprüchliche Steuereingaben durch. Das Flugzeug stieg stufenweise bis auf 1.200 m (4.000 Fuß) weiter. ^{[ 2 ] : 23}

Um die Flughöhe zu halten, zogen die Piloten den Steuerknüppel mit einer Kraft von 36 kg (80 Pfund) ganz nach hinten. Flug 6780 hielt die Höhe von 1200 m (4000 Fuß) etwa 10 Sekunden lang, doch die Nase sank allmählich, da der Autopilot die Höhenrudertrimmung weiter in Richtung Nase nach unten bewegte (die Höhenrudertrimmung hat bei hohen Geschwindigkeiten eine größere Wirkung als der Steuerknüppel). ^{[ 2 ] : 24}

Schließlich erreichte die Nicktrimmung einen Wert nahe 9° (von maximal 10°), und Flug 6780 begann mit einer Sinkrate von 1.500 Fuß pro Minute zu sinken. Das Flugzeug sank weiter und beschleunigte, während die Triebwerksleistung schrittweise reduziert und in den Leerlauf geschaltet wurde. Sechs Sekunden später schaltete sich der Autopilot ab, als Flug 6780 eine Höhe von 3.600 Fuß (1.100 m) bei einer Sinkrate von 4.250 Fuß (1.300 m) pro Minute passierte und weiter zunahm. ^{[ 2 ] : 24} Durch die Abschaltung des Autopiloten befand sich das Flugzeug in einer fast vollständig nach unten geneigten Nicktrimmung, wodurch die Steuersäule wirkungslos wurde. Daher setzte das Flugzeug seinen Sinkflug fort. ^{[ 2 ]} Die Piloten hielten die Nicksteuerung aufrecht und gaben Vollgas. Das Flugzeug begann sich zu heben, genau als das EGPWS einen „SINK RATE“-Alarm ausgab. Daraufhin ertönte der Alarm „PULL UP“, als das Flugzeug in 1.600 Fuß (490 m) Höhe seine maximale Sinkrate von 9.500 Fuß (2.900 m) pro Minute erreichte. ^{[ 2 ] : 27} Den Piloten gelang es, das Flugzeug 7 Sekunden vor dem Aufprall abzufangen. ^{[ 13 ]}

Der Autopilot erkannte, dass das Flugzeug die gewählte Höhe von 2.000 Fuß (610 m) überschritt und begann, die Nase des Flugzeugs nach unten zu trimmen, um diese Höhe wieder zu erreichen. Selbst wenn der Kapitän mit übermäßiger Kraft am Steuerknüppel zog und den Schalter für die Nicktrimmung betätigte, war der Autopilot so konstruiert, dass er sich nicht abschaltete. Der Kapitän hatte den Eindruck, dass der Kraftaufwand am Steuerknüppel aufgrund der Gegenwirkung des Autopiloten seinen Steuereingaben höher als üblich war. Möglicherweise führte er dies fälschlicherweise auf eine durch den Blitzeinschlag verursachte Fehlfunktion der Flugsteuerung zurück. ^{[ 2 ] : 43} Anschließend schaltete sich der Autopilot aufgrund einer Fehlfunktion des ADC ab, als sich das Flugzeug in einer um 10° nach unten geneigten Fluglage befand. Wäre dies nicht geschehen, hätte sich der Autopilot bei Erreichen der maximalen Nickneigung von 17° nach unten abgeschaltet. ^{[ 2 ] : 41}

Die Auswertung des Flugdatenschreibers (FDR) ergab, dass einer der Flugsteuerungscomputer (FCC) mindestens 99 Millisekunden lang keine oder ungültige Daten vom ADC empfing. Dies führte um 19:13 Uhr zur Deaktivierung des Autopiloten. Der ADC wurde nicht zur weiteren Untersuchung ausgebaut, da nach dem Unfall keine Fehlfunktion des ADC festgestellt wurde. ^{[ 2 ] : 41}

Im September 2016 veröffentlichte die AAIB ihren Abschlussbericht, in dem es heißt: ^{[ 2 ] : 51}

Nach dem Blitzeinschlag reagierte der Kommandant instinktiv und nahm manuelle Steuereingaben vor, vermutlich basierend auf seiner Annahme, der Autopilot würde sich bei einem Blitzeinschlag abschalten. Der Autopilot schaltete sich jedoch nicht ab und versuchte, die Zielhöhe von 2.000 Fuß über dem Meeresspiegel durch Absenken der Nase zu halten, während der Kommandant die Nase anhob. Die vom Kommandanten wahrgenommenen Steuerkräfte waren höher als normal, da der Autopilot seinen Eingaben entgegenwirkte. Er könnte dies auf eine durch den Blitzeinschlag verursachte Fehlfunktion der Flugsteuerung zurückgeführt haben. Er erinnerte sich nicht, die akustischen oder optischen Warnsignale für eine Fehltrimmung wahrgenommen zu haben, die darauf hingewiesen hätten, dass der Autopilot noch aktiv war. Dies war wahrscheinlich auf kognitive Tunnelblick zurückzuführen .

Darüber hinaus hieß es in dem Bericht: ^{[ 2 ] : 51}

Der Kapitän gab und hielt den vollen Steuerknüppelausschlag nach hinten (Höhenruder nach oben); die Trimmung des Autopiloten nach unten überstieg jedoch die Trimmung des Kapitäns nach oben, woraufhin das Flugzeug mit der Nase nach unten sank und eine maximale Sinkrate von 9.500 Fuß/Minute erreichte. Aufgrund eines Fehlers im ADC schaltete sich der Autopilot ab, wodurch die Trimmkorrektur des Kapitäns nach oben wirksam wurde. Kurz vor Erreichen der Mindesthöhe von 1.100 Fuß über dem Meeresspiegel begann das Flugzeug wieder anzusteigen.

Von 22 untersuchten Flugzeugtypen verfügte nur die Saab 2000 über einen Autopiloten mit den folgenden drei Eigenschaften: ^{[ 2 ] : 51–52}

• Durch Anlegen einer zusätzlichen Kraft an die Säule wird der Aufzug bewegt, der Autopilot wird jedoch nicht deaktiviert.
• Der Autopilot kann in die entgegengesetzte Richtung der vom Piloten vorgenommenen Steuereingaben trimmen.
• Das Betätigen der Haupttrimm-Schalter hat keine Auswirkung und führt nicht zur Deaktivierung des Autopiloten.

Die Autopiloten des Airbus A300 , der Fokker 70 und der Fokker 100 wiesen zuvor ähnliche Eigenschaften auf. Nach mehreren Unfällen und schweren Zwischenfällen wurde der Autopilot jedoch überarbeitet. ^{[ 2 ] : 52} Auch die Saab 340 zeigte ähnliche Eigenschaften wie die Saab 2000: Der Autopilot blieb aktiv, selbst wenn der Pilot die Steuerknüppel betätigte. Er war jedoch so konstruiert, dass er sich deaktivierte, sobald der Pilot die Nicktrimmung betätigte. ^{[ 2 ] : 33}

Die AAIB kam außerdem zu dem Schluss, dass die größere Wirkung der Nicktrimmung im Vergleich zum Steuerknüppel bei Hochgeschwindigkeitsflügen zu dem Unfall beitrug. Selbst bei maximal gezogenem Steuerknüppel konnten die Piloten das Absinken der Flugzeugnase nicht verhindern. Der Autopilot ist so konstruiert, dass er sich automatisch abschaltet, sobald Nick- oder Rollwinkel einen bestimmten Wert überschreiten. Er ist jedoch nicht dafür ausgelegt, Geschwindigkeitsüberschreitungen zu verhindern, selbst wenn die Geschwindigkeit V_{_MO} überschreitet (während des Vorfalls trimmte der Autopilot die Nase weiter nach unten, obwohl V_MO bereits überschritten war). ^{[ 2 ] : 46}

Die Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA) erklärte in einem Bericht aus dem Jahr 2018 zum Schreckeffekt: „Dies ist ein interessanter Fall, in dem die Schwere des Unfalls nicht durch die Ursache des Schrecks (in diesem Fall den Blitzeinschlag) bestimmt wurde, sondern durch die Abfolge der Ereignisse danach.“ Die EASA beschrieb den Unfall weiter wie folgt: ^{[ 14 ]}

Tatsächlich war das Flugzeug nach dem Blitzeinschlag voll funktionsfähig, und eine einfache Deaktivierung des Autopiloten hätte den Piloten ausgereicht, um das Flugzeug nach Belieben zu manövrieren. Die Schreckreaktion, vermutlich in Verbindung mit dem bereits bestehenden Stress, beeinträchtigte jedoch die Reaktionsfähigkeit des Piloten, sodass er keine sofortigen manuellen Eingriffe vornehmen konnte und andere Steuerungsmodi außer Acht ließ. Alternativ könnte der Pilot (in der Annahme, der Autopilot habe sich aufgrund des Blitzeinschlags deaktiviert) angenommen haben, sein manuelles Steuerungssystem sei beeinträchtigt, und sich deshalb blindlings darauf konzentriert haben. Hätten die Piloten auf eine sofortige manuelle Reaktion verzichtet, wäre das Problem der Manipulation des Autopiloten möglicherweise ganz vermieden worden, und der Flug wäre deutlich sicherer verlaufen.

Die AAIB gab fünf Sicherheitsempfehlungen an die EASA und die Federal Aviation Administration (FAA) heraus, um einen Kontrollverlust durch den Autopiloten zu verhindern. ^{[ 1 ]} Die Sicherheitsempfehlung rät zur Überprüfung der Autopilotkonstruktion von Flugzeugen, die gemäß Part 25 und gleichwertigen Vorschriften zugelassen sind, einschließlich der Saab 2000, und fordert gegebenenfalls Modifikationen, um sicherzustellen, dass Piloten keine potenzielle Gefahr darstellen, wenn sie Kräfte anwenden, die dem Autopiloten entgegenwirken. ^{[ 2 ] : 52–53 [ 15 ] [ 16 ]}

Weitere Sicherheitsmaßnahmen, die laut AAIB -Bericht zu ergreifen sind, umfassen die Veröffentlichung des Operations Newsletter Nr. 6 durch den Flugzeughersteller, der die Betreiber der Saab 2000 über die Umstände dieses schwerwiegenden Vorfalls informiert und die Funktionsweise des Autopiloten erläutert; ^{[ 2 ] : 54} die Einführung der „Notice to Aircrew (NOTAC 123/14)“; ^{[ 2 ] : 55} und die Überarbeitung der Standardbetriebsverfahren für den Autopiloten. ^{[ 2 ] : 56}

Der Unfall wird in der ersten Folge der 21. Staffel von Mayday , auch bekannt als Air Crash Investigation, thematisiert. Die Folge trägt den Titel „North Sea Nightmare“. ^{[ 17 ]}

• Der Unfall von China-Airlines-Flug 140 , bei dem ein Airbus A300 beteiligt war und die Besatzung ebenfalls versuchte, den Autopiloten außer Kraft zu setzen, ereignete sich ebenfalls.
• Qantas-Flug 72 , ein ähnlicher Vorfall, bei dem ein Autopilotfehler eine unkontrollierte Reihe von Sturzflügen auslöste