FlySafe

21/07/2021
CENTRADOS
• Incidentes relacionados con el centro de gravedad del avión

Mach82 Nº210.

 

Francisco Cruz - Departamento Técnico Sepla

 

 

Como todos sabemos, la pandemia ha hecho que muchos aviones vayan con coeficientes de ocupación muy bajos. Desde el punto de vista del centrado del avión, esto hace que cualquier movimiento de pasajeros o carga afecte más que si el avión estuviese con coeficientes de ocupación más altos.

 

En el Review of aviation safety issues arising from the COVID-19 Pandemic (Version 2 April 2021), EASAhace referencia a una serie de riesgos identificados como consecuencia de la pandemia. Entre estos safety issues tenemos:

  • Transferencia de pilotos de una flota a otra, lo que hace que se tenga pocas horas en el modelo de avión y cueste bastante tiempo en cumplir con las restricciones.
  • Reducción de la efectividad del entrenamiento por restricciones del COVID.
  • Incremento rápido de las operaciones de carga aérea durante la pandemia.
  • Reducción de las tarifas contratadas a los proveedores de asistencia en tierra. Esto puede conllevar una degradación en el servicio y en los procesos de calidad del manejo de la estiba del avión.
  • Incremento de casos de pasajeros conflictivos que hace que conlleve movimiento de estos dentro del avión (disputas entre pasajeros).
  • Falta de entrenamiento y pericia tanto para el personal de vuelo como para coordinadores, capataces, personal de carga, personal que elabora las hojas de carga y centrado, tractoristas, etc.
  • Transporte de carga en cabina de pasaje. Esto afecta a carga y centrado del avión, detección de fuego y humos, evacuación etc.
  • Incremento de aproximaciones desestabilizadas. En esto el peso del avión influye al reducirse la velocidad de aproximación y tardar más tiempo en alcanzarla con velocidades estándar de ATC (160 kts hasta la milla 4 con una Vapp de 130 kts por ejemplo).

 

"Un centro de gravedad que exceda los límites delanteros influye en la maniobrabilidad del avión en todas las fases del vuelo, es la situación que más penaliza en términos de performance y puede inducir a daños en el tren de morro"

 

Por su parte IATA, en su documento Guidance for flight operations during and post pandemic (Edition 3 August 2020), resalta algunos puntos en relación a la operación con bajo peso de los aviones:

  • Tailstrike en despegue y aterrizaje
  • Excesivo régimen de ascenso resultando en incremento de TCAS RA
  • Excedencias de altitud durante la nivelación
  • Incapacidad del sistema de presurización del avión en gestionar la subida de la cabina. Importante en aeropuertos altos.
  • Sobrerrotación en Go Around

Repasando un poco la bibliografía en relación a incidentes y accidentes debidos a problemas de centrado, tenemos el estudio del NLR holandés de mayo de 2007 para sucesos ocurridos en el período (1997-2004) que, aunque un poco antiguo, nos puede servir para tener una idea de la importancia del centrado. En este estudio destacamos los siguientes puntos:

  • El riesgo de tener un accidente ocasionado por un peso y centrado incorrecto es 8.5 veces más alto en vuelos de carga que en vuelo de pasajeros.
  • La cantidad de tiempo dedicado al entrenamiento en carga y centrado es limitado tanto para tripulación de vuelo como para agentes de handling.
  • Un 21% de los accidentes son debidos a sobrepeso mientras que un 35% son debido a que se excede los límites de certificación del centro de gravedad.
  • Factores presentes en los incidentes/accidentes son: pobre comunicación, presión horaria, asuntos de calidad en relación a los procesos de carga y descarga y falta de entrenamiento, sobre todo cuando se introduce un nuevo modelo de avión o sistema informático.

 

 

 

Para comprender mejor las amenazas y errores que podemos encontrar,  ponemos algunos incidentes recientes relacionados con el centrado del avión.

 

Algunos casos

 

Caso 1. B-737 21 julio 2020, Birminghan/Palma de Mallorca

 

Debido a un error del sistema, los pesos de los niños (35 kg) se usaban en lugar del de mujeres adultas (69 kg). Un B 737 despegó con 1244 kg más que los declarados en la hoja de carga. El 21 de julio otros dos vuelos más del mismo operador con diferentes aviones despegaron con hojas de carga y centrado incorrectos. La tripulación de vuelo no pudo detectar el error con la información que manejaban (plan de vuelo operacional y hoja de carga) y despegaron normalmente. Aunque despegaron con peso de más, las performances no sufrieron penalizaciones significativas (velocidades de despegue 1 nudo más altas que el vuelo del incidente y empuje de despegue 88.9% vs 88.3 % del vuelo a Palma).

 

"Un centro de gravedad trasero que exceda los límites traseros influye en la controlabilidad del avión en Go Around y despegue, pudiendo activar el aviso de pérdida como ha ocurrido en varios accidentes".

 

Caso 2. A-320 Tailstrike en despegue, Verona/Roma Fiumicino 1/09/2009

 

Parada intermedia en Verona. Vuelo de varios segmentos de vuelo.

 

Salida de Hurghada (Egipto) con parada intermedia en Verona para desembarcar pasajeros y carga y luego continuar con resto de pasajeros a Roma.

 

-       77 pasajeros con destino Verona situados en zona delantera y central del avión. Equipaje y carga en zona delantera (compartimiento nº 1).

 

-       87 pasajeros con destino Roma/Fiumicino en la parte central y trasera de cabina. Equipaje y carga en zona trasera (compartimento nº 3).

 

Después del aterrizaje en Verona pasajeros, equipaje y carga con destino Verona desembarcan, permaneciendo los que iban a Roma. Antes del despegue el agente de handling le da al comandante una nueva hoja de carga y centrado. En esta nueva hoja el seating de los pasajeros en tránsito a Roma era distinto del vuelo de llegada a Verona. En ella los pasajeros iban uniformemente distribuidos en las 3 zonas del avión. Sin embargo estos permanecieron en los mismos asientos. Esto no fue detectado por el comandante del vuelo ni la tripulación de cabina. Hay que decir lo siguiente:

 

-       La tripulación de vuelo quería acelerar la escala. Sólo estaban esperando la hoja de carga y centrado, tras recibirla cerraron puertas e iniciaron puesta en marcha (la escala se redujo a 30 minutos cuando la planeada era de 45 minutos). No se hizo repostado en el vuelo a Roma.

 

-       El agente de rampa alertó a la tripulación de vuelo y esta, o bien o no lo entendió, o no lo consideró. De acuerdo a la sobrecargo el agente de rampa no alertó de que debían redistribuir a los pasajeros con destino Roma. El hecho de que  tripulación y agentes de rampa sean de diferentes nacionalidades (uso del inglés) junto con las prisas por salir jugaron un papel esencial.

 

Durante la carrera de despegue, tan pronto como los gases avanzan a la posición de empujeflexible, el avión comienza una rotación antes de lo habitual ocasionando un tailstrike.

 

 

La carrera de despegue se continúa, no se abortó el despegue por avión no aeronavegable, con una degradación de las leyes de mando de vuelo a ley alternativa y ley directa.

 

El lift-off fue a 113 kts e inmediatamente después del despegue la alarma de STALL sonó durante 5 segundos. El avión continuó el despegue hasta que se activó la alarma relativa a la presurización. En este momento la tripulación decidió volver a Verona. Inspecciones en tierra revelaron graves daños en la zona trasera del fuselaje.

 

La posición del centro de gravedad estaba fuera del límite de certificación para un peso de 56 toneladas, que era el peso que tenía cuando despegó. En este incidente estuvieron presentes factores humanos y organizacionales.

 

La ANSV italiana pone como factores contribuyentes:

-       Ausencia de procedimientos específicos por parte del operador en el caso de vuelos con múltiples destinos en relación a la distribución de los pasajeros.

-       El hecho de que no se abortase el despegue al notar las primeras anomalías en la controlabilidad del avión contribuyó de forma significativa a un aumento del riesgo en la operación.

 

 

Caso 3. A 320 Tailstrike en despegue Milán Malpensa 17 agosto 2017

 

Muy parecido al vuelo anterior, solo que esta vez abortaron el despegue en la pista 35 R de Malpensa. El avión tuvo daños en la parte trasera del avión y mástil de drenaje.

 

Vuelo para una compañía de cruceros que consistía en 4 saltos: Roma (FCO)-Milán (MXP)-Hamburgo (HAM)-Milán (MXP)-Roma (FCO). El incidente ocurrió en el vuelo de MXP a FCO. En HAM embarcaron 171 pasajeros de los cuales 68 iban a MXP y 103 a FCO. La distribución de pasajeros era que las primeras filas las ocupaban los pasajeros con destinos MXP y las últimas los pasajeros de FCO para facilitar el desembarque del avión en MXP. La hoja de carga en MXP no reflejaba la distribución real de los pasajeros.

 

Las causas del incidente son atribuibles a una serie de factores humanos y organizacionales que contribuyeron a una inapropiada distribución de los pasajeros con destino FCO. Factores contribuyentes fueron:

  • La poca frecuencia que la compañía (Alitalia) operaba este tipo de vuelos con varios segmentos.
  • El control inadecuado de la carga y centrado debido a un insuficiente intercambio de información entre agentes de handling en HAM (no destino habitual de Alitalia) y el centro que realizaba las hojas de carga en FCO. Alitalia usaba un tipo específico de software que no estaba disponible en HAM y se enviaba la hoja de carga y centrado vía email. Esta hoja de carga no estaba diseñada para vuelos en los que pasajeros permanecían en el avión para otro destino y otros desembarcaban.
  • El fallo de la tripulación de cabina en percibir que la distribución de pasajeros a bordo en MXP era crítica para la seguridad de vuelo.

 

Caso 4. A-321 en despegue en Luton 16 enero 2020

 

El incidente ocurrió debido a un cambio de avión de un A-320 a un A-321. Debido a una razón técnica, un mensaje automatizado del centro de control operativo (OCC)  en Budapest no llegó al centro operacional de handling (OHD) y servicio de departamento de pasajeros (PSD) en Luton, que eran los responsables para la redistribución de pasajeros cuando hay un cambio de avión. Los pasajeros, por tanto, se sentaron de acuerdo a la distribución de un A-320 dentro de las zonas A, B y C quedando libre la zona trasera del avión (zona D). Esta inusual distribución del pasaje no fue notada por los pilotos, ni por la tripulación de cabina ni por el coordinador.

 

 

Al estar sentados los pasajeros bastante delante del avión, el centro de gravedad se colocó fuera de los límites de certificación. Las consecuencias en el despegue fueron las siguientes:

  • Despegue realizado por el copiloto que, al realizar inputs de morro arriba en la velocidad de rotación, no notó la respuesta en el avión, lo que le llevó a hacer mayores inputs de morro arriba hasta casi llegar al tope del sidestick. El comandante,. (PM) al ver la situación, seleccionó empuje máximo de despegue (TOGA) haciendo que finalmente el avión se fuera al aire y se continuara el despegue.
  • Debido a que no dio el call out de “POSITIVE RATE OF CLIMB” el tren no se subió hasta aproximadamente 5000 ft AMSL.
  • El vuelo continuó a Praga, y durante el trayecto se analizó lo que pudo haber pasado. A pesar de que la cabina delantera estaba llena y la trasera vacía, tal como informó la sobrecargo, la tripulación de vuelo asumió que el error era debido a un ajuste incorrecto del estabilizador de la hoja de carga y centrado. No tuvieron en cuenta que el avión estaba fuera de los límites de centro de gravedad, excediendo el límite delantero.
  • El descenso, aproximación y aterrizaje se realizó de forma normal sin anormalidades en el control de pitch.

 

"En un A-320 el movimiento de un trolley de duty free de 150 kg de atrás de la cabina hacia delante, mueve el CG más de 5 cm, un 4% del margen de movimiento del centro de gravedad: 1.34 m"

 

Conclusiones y lecciones aprendidas

 

Vistos los diferentes incidentes, uno de ellos ya en pandemia, es conveniente tener en cuenta los siguientes puntos.

  • Desde un punto de vista organizacional, es conveniente que los centros de control operativos y agentes de handling tengan en cuenta este tipo de incidentes de carga y centrado para evitar su repetición, sobre todo en tipos de vuelos especiales.

 

Desde el punto de vista del piloto, podríamos recomendar algunos puntos:

  • Familiarizarnos con los Dry Operating Weights de los aviones que queden en vuelo y sus actualizaciones. Debido a la pandemia, se han cambiado MTOW (Maximum Take Off Weight) para pagar menos tasas. Ser conscientes de las variaciones en la mayoría, como consecuencia de la variación del servicio a bordo por la pandemia y sobre todo, para vuelos de larga distancia, de la carga de agua potable que debe llevar el vuelo. La coordinación con la tripulación de cabina es esencial.
  • En el briefing con la tripulación de cabina, recalcar si hay cambios de variantes en los saltos que se vayan a realizar y señalar la importancia de indicar a la tripulación técnica cualquier distribución anormal del pasaje. El operador de bajo coste del último caso (Wizz Air UK) como safety action proporcionó entrenamiento adicional respecto a carga y centrado para la tripulación de cabina.
  • En aquellos vuelos que exista el free seating, son necesarios procedimientos robustos para evitar exceder los límites de centrado. De acuerdo a la revista de Airbus Safety First en su artículo Understanding Weight and Balance, cuando menos del 80 % de los asientos  son ocupados, no saber dónde están los pasajeros sentados puede llevar una variación entre el 2-3% del centro de gravedad calculado con el real.
  • Es esencial una buena comunicación con los agentes de handling que desarrollan las hojas de carga y centrado, así como con los coordinadores. Las prisas por cumplir con el horario no deben ser un obstáculo para entender bien las consecuencias que tiene un Last Minute Change para el centrado y la carga. Recordad; empezamos época estival y muchos agentes de handling y operadores estamos en ERTE. No todos los actores estamos al 100 %, y tanto unos como otros podemos cometer errores. Una buena comunicación entre todos los implicados es esencial para prevenir cualquier error y, sobre todo, para tapar agujeritos de las láminas del queso de Reason debido a fallos organizacionales.
  • En el artículo que mencionamos anteriormente, Airbus señala como medida mitigadora que, durante la inspección exterior, comprobemos la extensión/retracción de los amortiguadores y del ángulo de cabeceo de morro abajo/arriba. El comportamiento de la rueda de morro durante el rodaje puede ser una pista del centrado del avión, sobre todo si este está cargado muy trasero.

 

Bibliografía:

 

-       EASA Review of aviation safety issues arising from the COVID-19 Pandemic (Version 2 April 2021)

-       IATA Guidance for flight operations during and post pandemic (Edition 3 August 2020)

-       National Aerospace Laboratory NLR. Analysis of aircraft weight and balance related safety occurrences (May 2007).

-       AAIB Bulletin 4/2021 Serious Incident B-737 G-TAWG.

-       AAIB Bulletin 10/2020 Incident A-321 G-WUKG

-       ANSV Inconveniente grave A-320 EI-DTB (Milano Malpensa)

-       ANSV Incidente A-320 LZ-BHC

-       Airbus Safety First Understanding weight & balance (January 2015)

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Tipo Título Fecha de subida
NLR - Analysis of aircraft weight and balance related safety occurrences 21/07/2021
AAIB Bulletin - Airbus_A321 HCC WIZZAIR 21/07/2021
ANSV - A320_LZ-BHC VERONA 2009 21/07/2021
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