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22/09/2021
Todo en uno
Analizamos un incidente en el que confluyeron varios factores de manera simultánea, y donde la actuación del copiloto de refuerzo fue determinante para un correcto análisis de la situación.

Francisco Cruz – Departamento Técnico Sepla


El 4 de febrero de 2020, un A-350-900 que llegaba al aeropuerto de Orly sufrió un incidente en el que estuvieron presentes los siguientes factores: aviso predictivo de windshear, incapacitación cognitiva del copiloto (denominación que hace el informe de la BEA) durante el go-around, desvíos de la trayectoria lateral y vertical, alarma de baja energía y conflicto con una aeronave que estaba despegando.
Todo esto ocurrió en un período de aproximadamente 4 minutos: desde que sonó la alarma predictiva de windshear (la maniobra de frustrada se realiza por culpa de esta alarma) hasta que el avión recupera una altitud de 3000 pies y 220 nudos, para realizar una aproximación sin novedad en Orly. En palabras textuales del Comandante (PM) en la entrevista con los investigadores de la BEA francesa, “it was like in a simulator session, but it was in real life: Predictive windshear, go-around, pilot incapacitation, low energy, traffic conflict”.


Analizamos todos los factores contribuyentes del incidente. El presente artículo utiliza terminología específica de aviones Airbus fly-by-wire.

 


ANTECEDENTES

 

Para entender mejor la secuencia del incidente, es conveniente tener en cuenta los siguientes antecedentes:


- Vuelo FBU 711 (operado por French Bee) de San Francisco a Orly el 4 de febrero de 2020. La duración del vuelo fue de 11 horas, y la tripulación estaba compuesta por un comandante, un copiloto y un copiloto de refuerzo.


- Rotación de la línea: En la entrevista a la tripulación tras el incidente, todos los miembros de la tripulación declararon que estaban descansados durante el trayecto. Concretamente, el copiloto que estaba volando y sufrió la incapacitación, indicó que no se sintió particularmente cansado por este tipo de rotación.


- Experiencia de la tripulación:

o Copiloto PF (45 años), 8600 horas de vuelo, 1200 horas en A-330/A-350.

o Comandante PM (41 años), empezó a trabajar para French Bee en 2017. Su primer vuelo como comandante fue en junio de 2019. Tenía 8000 horas de vuelo, con 2000 en A-330/A-350 y unas 600 horas de vuelo como comandante.

o Piloto de refuerzo (50 años), piloto más antigua de los tres al empezar la operación de la aerolínea (iba sentada en cockpit junto con una TCP), 11700 horas de vuelo de las cuales 3400 horas en A-330/A-350.


- Entrenamiento: El copiloto había realizado varios go-around en el simulador, uno de ellos debido a aviso predictivo de WS, en manual, con pesos bajos de avión y todos los motores operativos. El comandante había llevado a cabo varios go-around, uno con aviso predictivo de WS, en manual, con peso bajo y un motor inoperativo. Una de las sesiones de entrenamiento fue realizada con el copiloto (PF) del vuelo y en ella el comandante simuló una incapacitación en despegue.

 

- Meteorología: El METAR de Orly a las 17:00 (todas UTCen el artículo).LFPO 041700Z 31011KT 9999 SCT034 BKN 045 08/02 Q1027 TEMPO 29015G30KT SCT 020 TCU.

De acuerdo con la información facilitada por Meteo-France, es poco probable que hubiera windshear el 4 de febrero de 2020 sobre las 1700 horas en la aproximación a la pista 25 entre el suelo y 2000 ft. La investigación no fue capaz de determinar si el aviso predictivo de windshear fue un espurio o no. Ningún otro tráfico reportó WS antes o después del vuelo del incidente.

 

- El procedimiento de aproximación frustrada para el ILS a la 25 de ORY especifica lo siguiente: Subir en rumbo de pista. A 700 ft virar a la izquierda en track 199 y subir a 2000 ft, después esperar vectores radar de ATC. Se especifica que no se debe virar antes del MAPt, situado a 0.8 NM antes del umbral de pista y limitar la velocidad a 185 KT. Nótese lo baja que es la altitud de nivelación, 2000 ft.

 

- El procedimiento de aviso predictivo de WS “GO AROUND WINDSHEAR AHEAD”, tiene una nota que dice que, si la tripulación confirma que no hay riesgo de windshear, el procedimiento se puede obviar si no hay otros signos de windshear y que la función reactiva de windshear esté disponible. También dice que se han reportado casos de avisos espurios. Tras este incidente, Airbus modificó los documentos y procedimientos relativos a la función PREDICTIVE WINDSHEAR. Específicamente, retiró el aviso PWS de MEMORY ITEMS y lo introdujo como “technique” en el Flicht Crew Technique Manual.

 

 

DESCRIPCIÓN DE LA SECUENCIA DEL INCIDENTE

 

- Fase 1: Aviso predictivo de windshear, go-around, incapacitación cognitiva del copiloto, level bust de altitud frustrada (puntos 1 a 3 de la figura 1)

 

- A las 16:59:29 UTC, 4 segundos después de la desconexión del AP, suena a una altitud de 1350 ft el aviso predictivo “GO AROUND WINDSHEAR AHEAD”. La tripulación se sorprende del aviso dadas las condiciones meteorológicas. El comandante ordena un go-around.


- El copiloto ejecuta las siguientes acciones: input de 8º de PITCH, selecciona TOGA luego a FLEX/MCT para activar el modo GO AROUND SOFT, esto último a requerimiento del comandante. Después no se registran inputs en el side stick del copiloto.


- El avión continúa subiendo con un pitch más alto que el requerido por el FD. Se sube el tren, se pasa a CONF 3. Aparece el mensaje LVR CLB en el FMA requiriendo seleccionar los THRUST LEVERS en el detent de CLB. Con ello se activa el ATHR y deja de operar el modo GO AROUND SOFT (modo introducido en modelos de Airbus modernos para prevenir la ilusión somatográvica)


- 15” más tarde, a una altitud de 1450 ft, el comandante dice al ATC que están realizando un go-around. El controlador (ATCO) le autoriza a la altitud del procedimiento, 2000 ft.


- Pocos segundos después, a 1750, se activa el modo ALT*. El comandante dice los call outs “SPEED ALT STAR”. Diecisiete segundos después del mensaje LVR CLB en el FMA, el copiloto selecciona los gases en la posición CLB. Viendo que se iban a pasar de la altitud de 2000 ft, el comandante y el copiloto de refuerzo piden al copiloto que estabilice el avión a 2000 ft. El copiloto no reacciona.


- El avión se pasa de altitud con una Calibrated Airspeed (CAS) de 167 KT y una velocidad vertical de más de 1800 ft/min. Se retraen los flaps a CONF 1. No se registran inputs en el side stick del copiloto. Suena la alarma de desvío de altitud.


- A las 17:00:29, a una altitud de 2750 ft, con una CAS de 185 KT, el copiloto nivela usando el side stick. La tripulación selecciona el modo OP DES en la FCU. El ATHR reduce el empuje, pero, al no estar conectado el AP, el avión permaneció a unos 2800 ft.


- A las 17:00:37, el avión sobrevuela el umbral de la pista 25. El ATCO pide a la tripulación que vire a 180º y les informa de un tráfico a la 1 de reloj a 4 NM despegando de ORY. El avión mantiene rumbo 267, las barras del FD muestran viraje en descenso a la izquierda. El comandante (PM) acusa recibo diciendo que habían ascendido a 3000 ft y que estaban descendiendo a 2000 ft.

 

 

Figura 1. Trayectoria del A-350-900. Fuente BEA

 

De las entrevistas a la tripulación para esta fase, destacamos las siguientes declaraciones:

 

- Entrevista al copiloto:

 

1. Se sintió sorprendido por la alarma predictiva del WS dada las condiciones meteorológicas.


2. Pensaba que el AP estaba conectado.

3. No oyó ni las llamadas del comandante ni del copiloto de refuerzo, ni la de desvío de altitud y ni las llamadas del ATC.

4. Especificó que hasta ese momento no se sintió mal o perdió la consciencia.

 

 

- Entrevista a la copiloto de refuerzo:


1. Los dos pilotos tanto PF como PM interactuaban en la FCU. Vio las manos de los dos pilotos cruzarse varias veces.

2. El PF parecía estar ausente. El PM (comandante) interactuaba con el ATC y con la FCU antes de que se diese cuenta que el copiloto estaba incapacitado.

 


- Fase 2: El comandante toma el control, aviso SPEED, SPEED, SPEED, alerta de STCA (Short Term Conflict Alert) para el ATCO y desvío de altitud (puntos 3 a 6 de la figura 1)

 

- A las 17:00:49, el comandante toma el control del avión con el side stick. Unos segundos más tarde, probablemente el copiloto, extiende los speedbrakes sin ningún call out en cabina.

- El comandante pone el AP1 a las 17:00:57, 1´y 28” después de la activación de la alarma PWS. Esto lo hace con el call out “I have control”. En ese momento ve la Vls incrementarse; la copiloto de refuerzo avisa de esta disminución de velocidad.

- Suena el aviso SPEED; SPEED, SPEED durante 3 segundos (punto 4 de la figura 1). En ese mismo momento, el A-350 entra en conflicto con el vuelo AFR626T que despegaba de la pista 24, creando una alarma STCA en la pantalla del ATCO.

- Al mismo tiempo, el comandante selecciona en la FCU una velocidad de 260 KT y selecciona TOGA. Al comenzar a realizar inputs en el side stick, se desconecta el AP1. La selección de TOGA en los THRUST LEVERS trae consigo que se retraigan los speedbrakes por lógica del sistema; esto hizo que sonase un Máster Caution durante 38”.

- A las 17:01:09 el ATCO pide a la tripulación que vire a la izquierda, rumbo 180º. No hay respuesta.

- Aunque se registran inputs importantes en el movimiento del side stick del comandante, el avión continúa virando a la izquierda con una velocidad de 260 KT, los THRUST LEVERS se pasan de TOGA a FLX/MCT y luego a CLB.

- A las 17:01:26, el avión vuela a través de 2000 ft en descenso con una CAS de 235 KT y una velocidad vertical de -2200 ft/min. Ese momento coincide con la mínima separación entre los dos tráficos: 1.69 NM y 75 ft.

- A las 17:01:34 y a una altitud de 1850 ft, el copiloto presiona el AP2. El comandante desconecta el AP2 y conecta el AP1. El comandante dice:”Every body silent I´m the only giving the orders”.

- A las 17:01:54 el copiloto retrae la palanca de speedbrakes (estos ya estaban retraídos al poner TOGA), y el comandante selecciona OP CLB y el ATHR cambia a THR CLB.

- A las 17:02:08 el avión alcanzó una altitud mínima de 1550 ft. El ATCO autorizó ascenso a 3000 ft. 

 

De las entrevistas a la tripulación para esta fase destacamos las siguientes declaraciones:


- Entrevista al copiloto: El copiloto explicó que, una vez que el comandante tomó el control, este se dejó llevar y dijo que su cerebro estaba trabajando como a “cámara lenta”. No escuchó la alarma SPEED, SPEED, SPEED.

- Entrevista al comandante: En esta fase, el comandante notó como si el copiloto se hubiese bloqueado, y tomó el control. Al encontrarse con modos de operación del AP no esperados (modo Vertical Speed), pidió silencio en cabina y recordó a todos que él daba las órdenes. En la entrevista declaró que la copiloto de refuerzo intervino bien hasta que sonó el aviso de SPEED. Después de este aviso había mucho ruido en cabina y pidió silencio. En el debriefing, que hicieron los tres pilotos tras el incidente, el copiloto estaba pálido. Tanto el comandante como la copiloto de refuerzo se sorprendieron al oír que no habían sido conscientes de la extensión de los speedbrakes.

 
Figura 2: Extracto de los principales registros del incidente. Fuente BEA

 

 

- Fase 3. Retorno a la trayectoria de vuelo, segunda aproximación y aterrizaje.

 

Tras ser autorizado el A-350 a 3000 ft, en el que esta vez el comandante sí acusó recibo, el avión finalizó el viraje a 180º y el AP1 se conectó para el resto del vuelo. Durante el ascenso se alcanzó una velocidad vertical de 3100 ft/min y una IAS de 281 KT.

Se dieron vectores para una nueva aproximación al ILS a la 25, siendo el copiloto PM y el comandante PF, aterrizando a las 17:16:53 sin novedad. El tiempo transcurrido desde el go-around hasta el aterrizaje fue de 17’ y 34“.

 

De las entrevistas a la tripulación para esta fase destacamos las siguientes declaraciones:

 

- Entrevista al copiloto: Indicó que, cuando se recuperó y vio los speedbrakes extendidos los retrajo. Este hecho fue anunciado por él, pero el resto de la tripulación no lo escuchó. Declaró que no se sintió cansado durante el vuelo.

 

- Entrevista al comandante: Declaró que no se sintió particularmente fatigado en este tramo y que no detectó señales de alarma sobre el estado del copiloto. Volvió a cabina sobre 1 h 20 min antes del aterrizaje.

 

- Entrevista a la copiloto de refuerzo: Destacó que hubiera sido beneficioso mantener el AP conectado después de un vuelo largo y que en su compañía anterior se daba un mini-briefing destacando los principales puntos del go-around.

 

 

CONCLUSIONES Y FACTORES CONTRIBUYENTES

 

El informe final señala los siguientes factores contributivos del incidente:

 

1. La incapacitación cognitiva del PF, que fue difícil de identificar para el resto de la tripulación. No fue posible determinar la razón de esta incapacitación, sin embargo, hay ciertos elementos que contribuyeron:

 

  • El efecto sorpresa ocasionado por la alarma inesperada del predictive windshear. Hay que recordar que tras este incidente Airbus quitó la alarma de PWS de los memory items.
  • La iniciativa tomada por el comandante (PM), sin consultar a la tripulación respecto a la decisión de realizar el go-around.
  • La carga de trabajo asociada al go-around.

 


2. La presencia de varios elementos coincidentes con el estudio de la BEA sobre el go-around (ASAGA) 2013:

 

  • El efecto sorpresa ligado a un elemento disruptivo sin previo aviso.
  • La realización del procedimiento de aproximación frustrada en vuelo manual con altitud de nivelación muy baja.
  • El diseño de la aproximación frustrada de Orly, con una altitud de estabilización muy baja, así como con viraje inicial.

 

 

3. El tiempo tomado por el PM (comandante) para tomar el control.

Después de que el comandante tomara el control, los siguientes factores pueden haber contribuido a la activación de la alarma de baja energía y a que se descendiese por debajo de la altitud de nivelación de la frustrada (2000 ft):

  • La incapacitación cognitiva del copiloto, la cual le llevó a intervenir en sistemas de vuelo como los speedbrakes o el AP sin avisar.
  • La alta carga de trabajo del comandante. Tenía que gestionar él solo una fase muy dinámica, que incluía la interacción con el ATC para gestionar el conflicto con un avión que estaba despegando.

 

LECCIONES APRENDIDAS


Tanto Airbus como Boeing son conscientes de los problemas del go-around, como así lo han reflejado en numerosos artículos y conferencias. Las “safety lessons” que el informe de la BEA destaca son:


- Mejorar el entrenamiento en el efecto sorpresa. Para ello, la BEA recomienda que se use este caso como escenario en el entrenamiento en simulador.

Desde un punto de vista de entrenamiento por competencias, es muy interesante este escenario por ejemplo en cuanto a:

  • Monitoring & Intervention
  • Gestión de la trayectoria de vuelo automático y manual
  • Comunicaciones
  • Aplicación de procedimientos
  • Gestión de la carga de trabajo
  • Conciencia de la situación

 

- El procedimiento de toma de control. El reconocimiento de una incapacitación, sobre todo si es velada como es en este suceso, conlleva bastante dificultad. De acuerdo con el vídeo de la BEA (i), pasaron 50” desde que se excediesen los 2000 ft de altitud de nivelación hasta que el comandante tomó el control. El procedimiento de Airbus especifica que el piloto que toma el control diga: “I have control” y presione el botón de toma de prioridad durante 40” con el objeto de:

  • Desactivar el otro sidestick y evitar inputs del otro piloto en el caso de que se desvanezca, por ejemplo;
  • Emitir el aviso “PRIORITY LEFT/RIGHT”, y que se ilumine la luz asociada para que el otro piloto se dé cuenta de que no debe intervenir en el desarrollo del vuelo.

Llevar a cabo un mini-briefing de go-around en las fases finales de la aproximación, cubriendo aspectos claves como: selección de TOGA, anuncios de cambios de modo del FMA, pitch, altitud de nivelación de la frustrada y sobre todo, el uso muy recomendable del piloto automático

 

Esto es lo que dice el informe de la BEA. En cuanto a conferencias de seguridad de Airbus y artículos de Boeing, destacamos las siguientes recomendaciones:


- Del artículo de la revista AERO sobre Performing Safe Go Around Maneuvres: Volar los parámetros básicos pitch y thrust tiene prioridad sobre otras tareas, incluyendo las comunicaciones con ATC: El PM podría anunciar “STAND BY I´LL CALL YOU BACK” mientras se mantiene una monitorización y coordinación con el PF.


- Importancia de la monitorización del PM en cuanto a call out´s de desvío y para detectar cualquier incapacitación velada durante toda la maniobra.


- En cuanto a la conexión del AP, dejar clara en el briefing la recomendación de conectarlo en GO AROUND y sólo tal como dice Airbus: “Connect the AP only when FD´s shown the intended flight path”. Como regla nemotécnica al leer FMA pedir la conexión del AP siempre cumpliendo las limitaciones del sistema.


- Reforzar en el briefing, como anticipación, las amenazas de aquellos procedimientos de aproximación frustrada con altitudes muy bajas o virajes inmediatos.

 

 

Figura 3: Focalización de la atención en el PFD tras un go around. Fuente Boeing revista Aero.

 

En 2013, la BEA publicó el Aeroplane State During Go-Around Study (ASAGA). Tras este estudio, tanto EASA como la FAA publicaron un Safety Information Bulletin (SIB) y un Safety Alert For Operators, en relación con el entrenamiento durante la fase de go-around. A raíz del informe, parece que el operador siguió estas guías e incluso el avión disponía del modo GO AROUND SOFT para prevenir la ilusión somatográvica. Hay que decir que un piloto de largo radio, de acuerdo con este estudio, realiza un go-around real cada entre 5 y 10 años. Pues bien, a pesar de estas barreras todavía se nos cuelan este tipo de sucesos.

 Y para acabar, como apreciaciones personales:

  • Echo en falta en el informe un estudio un poco más profundo del estado de fatiga de los pilotos. En un incidente similar en Nueva York, tras una frustrada en la pista 31L con una nivelación de 1000 ft en octubre de 2010, el comandante declaró que estaba fatigado. De hecho, en el propio estudio de la BEA (ASAGA), mencionan varios accidentes en el que la fatiga estuvo presente. En una rotación París-San Francisco-Papeete-San Francisco-Paris dudo que la fatiga no estuviese presente.
  • La actuación de la copiloto de refuerzo ayudó a la tripulación en las primeras fases del go-around con call out´s de desvío, tal como declaró el comandante en las entrevistas. Sin embargo, las funciones del copiloto de relevo no están documentadas en los SOP´s del fabricante; algunos operadores lo suelen describir en sus manuales de operación. Por tanto, es necesario reforzar la figura del piloto de refuerzo con estas guías de operación, sobre todo en la función de MONITORING. Muchos pilotos que hemos volado largo radio hemos comprobado la ayuda inestimable del piloto de refuerzo, porque “ve todo”. Sin embargo, son necesarias guías de actuación por parte de los fabricantes.
  • Es una barbaridad, con los datos de incidentes y accidentes de go-around en largo radio en la mano, que se plantee la reducción de pilotos en cabina simplemente por motivos económicos. En este sentido, el Position Paper de ECA “The Human and the concepts of extended mínimum crew operations (eMCO) and Single Pilot Operations (SiPO)” es muy claro en su crítica.
  • La Flight Safety Foundation, en su White Paper Learning From All Operations Expanding The Field of Vision to Improve Aviation Safety (julio 2021), destaca la importancia de fijarse en aquellos aspectos positivos de la operación y no en lo “malo” de incidentes y accidentes que ocurren raras veces. La aportación del piloto de refuerzo como vigilante de la operación en fases críticas es esencial. Muchas veces, este piloto que va en el transportín de atrás ha “salvado” la línea gracias al aviso de un error, una amenaza no detectada e incluso un estado indeseado que pudo acabar en incidente/accidente. Potenciemos su labor con guías de operación en fases críticas de vuelo.

Estas apreciaciones están relacionadas con la idea del "Single Pilot", donde queda justificado la importancia del piloto de refuerzo:

 

Incident to the Airbus A350 - 900 registered F-HREV operated by French Bee on 04/02/2020 at Paris-Orly (Val-de-Marne)

 

 

Bibliografía:

 

-        (i) Vídeo sobre el accidente: https://youtu.be/MvObwRbSYQs

-        Investigation Report Incident to the A 350-900 F-HREV on 4 February 2020 at Paris Orly. BEA

-        Study on Aeroplane State Awareness during Go Around. BEA 2013

-        Revista AERO Boeing QTR_03 14 Performing Safe Go Around Maneuvers

-        Position Paper The Human and the concepts of extended minimum crew operations (eMCO) and Single Pilot operations (SiPO). ECA

-        Airbus Flight Instructors Seminars. Handling the Go Around. Go Around procedure

-        Flight Safety Foundation White Paper: Learning from All Operations, Expanding the Field of Vision to Improve Aviation Safety. July 2021

 

 

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