Accidente del Boeing 737 MAX de Lion Air en Indonesia: No todo fue el MCAS

Francisco Cruz – Colaborador del Departamento Técnico

En este artículo nos enfocaremos en las conclusiones, factores contribuyentes y factores no incluidos en el informe final, como continuación al artículo sobre el informe preliminar de dicho accidente publicado en número 201 de Mach82 publicado en junio de 2019, titulado “LECCIONES NO APRENDIDAS”.

Conclusiones del informe del accidente de Lion Air

Al ser este un accidente muy mediático junto con el accidente en marzo de 2019 de Etiopía, la mayoría de los medios de comunicación se han centrado en el MCAS, los procesos de certificación de la FAA, las prisas en el diseño del avión por competir con el A320neo, y las relaciones entre Boeing y la FAA, etc. Sin embargo, existen otros aspectos que sí conviene resaltar como veremos a continuación. Destacamos las conclusiones más relevantes de las que cita el informe final.

1. El MCAS está diseñado sólo para vuelo manual, con FLAPS UP y cuando hay un elevado ángulo de ataque. Con el desarrollo del B 737MAX-8, la función del MCAS se expandió a bajo números de Mach e incrementó las órdenes al estabilizador hasta el límite de 2.5 º.

2. Durante el proceso FHA (Functional Hazard Analysis), movimientos no intencionados del estabilizador debido al MCAS fueron considerados como fallo con efecto mayor en la envolvente normal de vuelo. Esta presunción no hizo que Boeing analizase con más rigor la condición de fallo del MCAS en el safety análisis usando Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) y Fault Tree Analysis (FTA), ya que estos modelos sólo se requieren para Hazardous or Catastrophic failure conditions.

3. Los movimientos no deseados de la función MCAS fueron considerados Major durante el proceso FHA. Boeing argumentó que tal fallo podría ser gestionado usando sólo el estabilizador. Además, el trim del estabilizador está disponible para contrarrestar las fuerzas en la columna y los stabilizer cutout están disponibles, pero no eran requeridos para sobrellevar el fallo.

4. Usando el FMEA se habría identificado el fallo simple y los fallos latentes existentes en el diseño del MCAS.

5. Boeing llevó a cabo la valoración usando el FHA de acuerdo a la guía de la FAA y con la presunción que la tripulación era altamente fiable para responder correctamente en un tiempo de 3 segundos. Esta valoración asumía que cada input del MCAS podía ser controlado con la columna de mando solamente y compensando a cero mientras se mantenía la trayectoria de vuelo.

6. La tripulación reaccionó a la activación del MCAS incrementando la fuerza en la columna.

7. Los comportamientos de la tripulación del vuelo anterior al accidente (tuvieron el mismo fallo) y de la tripulación del vuelo accidentado demuestran que la asunción de Boeing era diferente. En el vuelo anterior al accidente un tripulante sentado en el jump seat de cabina diagnosticó correctamente el problema y ayudó al comandante y al copiloto en la resolución del problema.

8. Durante el proceso FHA, el test del simulador no consideró un escenario en el que la activación del MCAS llegase al límite de 2.5 º.

IAS and ALT Disagree messages on the PFD

9. En el caso de múltiples activaciones del MCAS con repetidos inputs de compensador eléctrico, hechos por la tripulación sin suficiente respuesta para retornar el avión a un estado compensado, la fuerza ejercida en la columna para mantener vuelo nivelado podría no controlar adecuadamente la trayectoria de la aeronave. Esto fue lo que ocurrió tanto a la tripulación del día anterior como a la tripulación del vuelo accidentado.

10. El MCAS se diseñó dependiendo de un único sensor de ángulo de ataque, haciéndole vulnerable a las entradas de ese sensor.

11. La tripulación del vuelo anterior al accidentado -con código LNI043- que tuvo el mismo fallo, llevó a cabo la lista del QRH Runaway Stabilizer Trim seleccionando los STAB TRIM a CUT OUT que resultó en la desactivación de los inputs morro abajo del MCAS. El avión continuó a destino en vuelo manual y con control manual del estabilizador. Sin embargo, la notificación en el ATLB (Aircraft Technical Logbook) no describió correctamente lo sucedido. No se anotó que se activó el Stick Shaker y que se pasó el STAB TRIM a CUT OUT. El aviso AOA DISAGREE no estaba disponible por tanto la tripulación no lo reportó.

12. Durante el vuelo accidentado, múltiples alertas e instrucciones de ATC ocurrieron incrementando la carga de trabajo de la tripulación e hicieron que el problema de la actuación incorrecta del MCAS no fuese claramente visible a la tripulación:

a. Activación del Stick Shaker del comandante (PF) a las 6:20:33 hora local. Este aviso continuó durante casi todo el vuelo desde la rotación hasta las 6:31:54 LT hora en que se estrella. Cuatro segundos después de la rotación se activa momentáneamente el Takeoff Config. Desde la rotación el vuelo dura unos 11 minutos y 21 segundos.

b. Activación IAS DISAGREE a las 6:20:44 que permanece hasta la grabación final del registro. A las 06:21:12 se activa el ALT DISAGREE

c. Múltiples instrucciones del ATC que distraen a la tripulación de la monitorización del vuelo. La tripulación no declaró ni PAN PAN ni MAYDAY. Esto hizo que el controlador no diese prioridad a ese vuelo.

d. Se activa el aviso del EGPWS “BANK ANGLE BANK ANGLE” a las 6:22:32, el DFDR registró un alabeo momentáneo de 35º. A las 6:23:00 se activa el aviso del EGPWS “AIR SPEED LOW-AIR SPEED LOW”.

e. A las 6:23:48 el FO avisa “Flight Control Low Pressure” y 4 segundos después suena la alerta de altitud. A las 6:24:05 el FO avisa “FEEL DIFFERENTIAL PRESSURE”.

f. A todo este espectáculo de alarmas estaba la activación indebida del MCAS que hacía que el estabilizador se moviese morro abajo intermitentemente (ruido de rueda de estabilizador en cabina). La tripulación empezó la lista de IAS DISAGREE, pero no identificó el Runaway Stabilizer. Las múltiples alertas, activaciones intermitentes del MCAS y las distracciones debidas a las comunicaciones con el ATC contribuyeron a que la tripulación tuviese dificultades en el control del avión.

Angle of Attack (AOA) sensor.

13. El DFDR mostró que, durante la última etapa del vuelo, el avión descendió de forma incontrolada. Las fuerzas para mantener el vuelo nivelado excedían de las 100 libras, más del límite de las 75 libras del límite impuesto por las regulaciones de la FAA (14 CFR 25.143). Realizando movimientos de morro arriba con los cuernos interrumpe los inputs morro abajo del estabilizador en operación normal, pero para el B 737MAX-8 con el MCAS operando, esta función queda deshabilitada.

Stabilizer control

14. El copiloto fue incapaz de realizar los pasos de memoria, así como localizar en el QRH el procedimiento AIRSPEED UNRELIABLE. Este era fácil de localizar al ser uno de los primeros puntos que aparecía en el Quick Action Index. Esto quedó evidenciado en los registros de entrenamiento que el copiloto tenía, en los que aparecía que el copiloto tenía problemas en el control manual. En los registros de entrenamiento del comandante quedaron evidenciadas carencias en cuanto al CRM en trabajo en equipo. La observación hecha en el registro decía textualmente: “The remark was to use standard signal for effective communications and good teamwork during abnormal or emergency situation”.

15. El comandante era el PF del vuelo, dada la dificultad que tenía el copiloto en encontrar el procedimiento en la lista de chequeo este le pasa los controles al copiloto a las 6:30:48 hora local. El copiloto tenía dificultades en el control del avión al entrar en funcionamiento el MCAS, a las 6:31:15 LT la fuerza que tenía que hacer el copiloto era de 65 libras. Doce segundos más tarde se activa el MCAS durante 8 segundos, siendo la fuerza ejercida por el copiloto de 82 libras. El copiloto informó de esto al comandante. El régimen de descenso era de 1920 fpm. El copiloto compensó ANU (Aircraft Nose Up) durante 2 segundos y el pitch cambió a 1.3 unidades. El MCAS se activó otra vez durante 4 segundos y el pitch trim cambió a 0,3 unidades, la fuerza ejercida por el copiloto era de 93 libras. A las 6:31:46 LT el régimen de descenso era de 10000 fpm, el DFDR para de grabar a las 6:31:54. Desde el traspaso de mandos del comandante al copiloto el avión tarda 1 minuto y 5 segundos en impactar contra el agua. El comandante desde el inicio del despegue mantuvo el control de la aeronave a pesar de las activaciones del MCAS, este no verbalizó al copiloto la dificultad en controlar el avión y de la necesidad de compensar morro arriba.

16. La información del MCAS no estaba incluida en los manuales de vuelo y por tanto no se entrenaba.

17. Tanto el comandante como el copiloto estaban preocupados en tareas individuales: el comandante con el control del avión y la petición de listas, y el copiloto con la búsqueda en el QRH del procedimiento, además de las interrupciones del ATC mientras sonaban constantemente alarmas (stick shaker, etc.). Esto llevó a que no estuvieran adecuadamente coordinados.

MCAS System configuration

Carencias del informe

Uno de los aspectos más criticados en algunos medios es la ausencia, en el informe, de un análisis más profundo de la supervisión de la autoridad indonesia sobre Lion Air, especialmente después de los incidentes y accidentes en los últimos 16 años: 11 desde enero de 2002 (según Aviation Safety Net).

Lion Air se añadió, en agosto de 2007, a la lista negra prohibida de operadores aéreos de la Unión Europea, y desapareció de la misma el 16 de junio de 2016.

El informe final, de 322 páginas a pesar de este historial, sólo hace tres recomendaciones de seguridad a la autoridad indonesia (DGCA), la FAA tiene ocho.

Otro aspecto a destacar en el informe es la investigación del factor humano de los pilotos. En el informe final, en el apartado CVR de la preparación del vuelo, se detalla que el copiloto avisa al comandante a las 6:18:48 LT de que le llamaron a las 4 de la mañana para realizar este vuelo que no estaba previsto en su programación. El comandante, en esta conversación, le dice al copiloto que tiene fiebre. Este tosió durante 15 veces en la hora de preparación del vuelo. Estos factores tampoco se analizan en el informe, así como las actividades aéreas precedentes al vuelo para el estudio de la fatiga. De acuerdo con el Human Factor Analysis and Classification System (HFACS) usado tanto en aviación comercial, como general y militar, los pilotos no estaban en condiciones psicofísicas (Adverse Physiological States) para realizar el vuelo (uno tenía fiebre y el otro probablemente no tenía el descanso adecuado para realizar el vuelo).

Conclusión

Las 322 páginas del informe final hacen escasa referencia a aspectos clave, como procesos del operador en cuanto a operaciones y entrenamiento. Eran conocidas las deficiencias en vuelo manual del copiloto. De los nueve factores contributivos, ocho se dedican al MCAS y a los procesos de certificación y uno a la actuación de la tripulación. Ninguna a la supervisión de la autoridad a pesar de ser un operador con 5 accidentes desde el 2010. En definitiva, no todo fue el MCAS.

Bibliografía:

KNKT Aircraft Accident Investigation Report Boeing 737-8 MAX; PK-LQP 29 OCT 2018
Aviation Safety Net Database