02.09.23(?) | Piper PA-25 | San Pedro, Mexico | Flügelbruch bei Low Pass

[Flocki]

Anscheinend wurde mit dem Flieger rosa Glitter bei einer Gender-Reveal-Party abgeworfen und beim anschließenden Hochziehen ist der Flügel abgeknickt.

 

Quelle Spiegel: https://www.spiegel.de/panorama/mexiko-pilot-von-kleinflugzeug-stirbt-bei-gender-reveal-party-a-95a1090f-334e-439e-8251-3d483f20600d

 

Florian

Bearbeitet 5. September 2023 von Flocki
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[FalconJockey]

Tja, halt immer diese Flugmanöver in "aufstrebenden Ländern", wo noch jede Menge Cowboy-Piloten unterwegs sind und so einen Scheiss mitmachen. Es gab doch auch vor einigen Jahren den Fall (aus Mexiko), wo bei einem tiefen Überflug zwecks Belustigung eine Stromleitung übersehen wurde. Bei uns darf man sowas nicht, wohl vornehmlich aus Lärmgründen, aber auch wegen des hohen Risikos, dass Dinge passieren, die man so gar nicht auf dem Schirm hatte.

[wendezeiger]

So extrem sah das Maneuver gar nicht aus, es ist ja ein Sprühflugzeug, welches auch im normalen Einsatz 'sportlich' bewegt wird.

 

Man erkennt die Ruppigkeit bzw. die G-Kräfte im Video natürlich nicht direkt, und auch die Geschwindigkeit nicht.

 

Hatte die Pawnee auch ein Problem mit dem Flügelholm (wing spar AD?), wo die Inspektion und Wartung hier eventuell vernachlässigt wurde?

[Michi Moos]

Tatsächlich gibt es hier ein AD von 1995 (95-12-01), welches wohl eine damals einmalige wingspar Inspection zum regulären Ereignis werden liess: 

https://resources.univair.com/docs/ad-95-12-01-forward-wing-spars

[Dierk]

 

 

witzig was man mit Wirbelströmen für Messungen machen kann

[wendezeiger]

Jetzt hat der allseits beliebte Juan Browne auch seinen Senf dazu abgegeben:

 

https://www.youtube.com/watch?v=wp19ch40t0c

 

Ich muss es erst noch anschauen 

[Frank Holly Lake]

Das Problem ist, wenn ich schlagartig das Flugzeug leichter mache, muss ich  gleichzeitig heftig drucken.

Sonst geht die Nase schlagartig hoch und die Flügel werden bei hohem AOA vom Luftstom nach oben weggeknickt. ich würde über 50 Grad Nase hoch schätzen. Bei für das Flugzeug mit der hohen

Geschwindikeit.

Es ist ein Problem bei Löschflugzeugen mit großen Tankklappen.

Das abwerfen führt man normaler weise nicht mit einem so hohen Tempo durch.

 

Der  ehemaligen B747 Tanker hatte unten Ausströmdüsen am Rumpf angebracht.

Genau im COG . Wie  ein kleiner Raketenantrieb, ohne dass den  AOA  zu verändern,  der das Flugzeug nach oben drückt.

 

Hier eine C130, der das gleich passiert ist.  Sieht unspektakulär aus, jedoch wurde auch hier

die Stuktur beim Abwurf überlastet. In Verbindung mit Wartungsfehlern / Risse an der Flügelbox

ging das schief.

Der Frank

 

.

Bearbeitet 5. September 2023 von Frank Holly Lake

[Maxrpm]

11 hours ago, Frank Holly Lake said:

Das Problem ist, wenn ich schlagartig das Flugzeug leichter mache, muss ich  gleichzeitig heftig drucken.

Sonst geht die Nase schlagartig hoch und die Flügel werden bei hohem AOA vom Luftstom nach oben weggeknickt.

 

Hier eine C130, der das gleich passiert ist. 

Der Frank

 

.

 

 

versteh ich nicht ganz. Um zugelassen zu werden darf es eingentlich nicht möglich sein eine  Tragfläche im Geradausflug zu  überlasteten. Bei starker AOA Änderung sei es durch severe Turbulence oder falsche Reaktion auf Wasserabwurf- Bevor ein Flügel bricht muss laut Zulassung die Strömung abreissen und damit die Last an den Tragflächen wegfallen. Also ein dynamischer Stall.

Ich denke, dass Wartungsprobleme and den Tragflächen wahrscheinlich in beiden Fälle ursächlich sind

 

Wolfgang

 

 

 

[CFM]

Wolfgang, ich bin bei dir bezüglich der wahrscheinlichen Ursache bei diesem Unfall, aber ich wüsste nicht wo bei der Zertifizierung sichergestellt wird daß du den max Load Factor nicht überschreiten kannst wenn du plötzlich den AOA erhöhst im level flight. Unter der Va, bei positiver Last ja, aber bei heftigen Gusts kann es dir unter der Va immer noch passieren. 

In Video sieht es nicht so aus, als sei die Maschine mit mehr als Va unterwegs, deswegen denke ich auch das technisch was mitgespielt hat.

 

Fred

[Dierk]

Er hat den Knüppel aber schon ruckartig zurückgezogen bis zum Bauchnabel, oder? 

[spornrad]

16 hours ago, Frank Holly Lake said:

Das Problem ist, wenn ich schlagartig das Flugzeug leichter mache, muss ich  gleichzeitig heftig drucken.

Das stimmt nicht. Bei den Wassertankern, auch der Pawnee, sind die Tanks gut mittig getrimmt im Schwerpunkt plaziert. Da muss man beim Ablassen höchstens leicht drücken, eben level weiterfliegen und nicht ziehen wie ein Stier! Der war zu tief, zu schnell, sicher weit über Va (100 kt voll beladen), und hat im Moment des Ablassens krass nach oben gezogen, während er in 1 s eine halbe Tonne leichter wurde = die Va reduziert hat.

Juan erklärt das gut in seinem Video und zeigt auch am Beispiel eines grossen Tankers, wie das richtig gemacht wird.

Die Fläche hat das daher anstatt mit einem accelerated Stall mit Holmbruch quittiert.

Dazu kommt, dass der Vogel gerade dabei war die Flügel nach unten zu schwingen - Flächenbelastung war schlagartig reduziert. Und eine Sekunde später heftigste Flächenbelastung durch abruptes Hochziehen. Das kann auch dynamisch einfach zuviel gewesen sein für die alte Piper. Und dann eventuell noch Korossion von Jahrzehnten Brühe sprühen.

 

Gruss

Bearbeitet 6. September 2023 von spornrad

[DaMane]

vor 4 Stunden schrieb CFM:

............. daß du den max Load Factor nicht überschreiten kannst wenn du plötzlich den AOA erhöhst im level flight. Unter der Va, bei positiver Last ja, aber bei heftigen Gusts kann es dir unter der Va immer noch passieren. 

In Video sieht es nicht so aus, als sei die Maschine mit mehr als Va unterwegs, deswegen denke ich auch das technisch was mitgespielt hat.

 

Fred

Habe ich da wieder mal was falsch verstanden? Ich dachte, Va definiert das Limit, oberhalb dem volle Ruderausschläge zur Überschreitung der zulässigen G-Loads führen können.....

Im Umkehrschluss müsste das bedeuten, daß man unterhalb von Va normalerweise risikolos volle Ruderausschläge nutzen kann.....

 

Gruß

Manfred

Bearbeitet 6. September 2023 von DaMane

[spornrad]

Das ist die erste. Die zweite Definition: Va ist die Speed,  bei der die Fläche nicht mehr durch accelerated Stall vor Bruch geschützt ist: unterhalb Va stallt die Fläche bei einer Flächenbelastung, die sie noch aushält, oberhalb bricht sie, bevor sie stallt. Die zweite Definition erklärt besser, warum Va mit geringerer Beladung kleiner wird, das ganze Diagramm rutsch nach links. Ich finde den En Wikipedia Artikel dazu sehr gut. Der blaue Bereich ist der Stall-Bereich.

Bearbeitet 6. September 2023 von spornrad

[DaMane]

vor 24 Minuten schrieb spornrad:

Das ist die erste. Die zweite Definition: Va ist die Speed,  bei der die Fläche nicht mehr durch accelerated Stall vor Bruch geschützt ist: unterhalb Va stallt die Fläche bei einer Flächenbelastung, die sie noch aushält, oberhalb bricht sie, bevor sie stallt. Die zweite Definition erklärt besser, warum Va mit geringerer Beladung kleiner wird, das ganze Diagramm rutsch nach links. Ich finde den En Wikipedia Artikel dazu sehr gut. Der blaue Bereich ist der Stall-Bereich.

Danke, dann habe ich doch alles richtig verstanden....

[CFM]

vor 40 Minuten schrieb DaMane:

 

Im Umkehrschluss müsste das bedeuten, daß man unterhalb von Va normalerweise risikolos volle Ruderausschläge nutzen kann.....

 

Gruß

Manfred

Ehm, eben. Ich glaube ja nicht daß er über der Va war und deswegen im Umkehrschluss daß eher technisch was beim Flugzeug auch mitgespielt hat.

Das mit volle Ruderausschläge finde ich immer etwas misweisend, da es klingen könnte als würde das mehre gleichzeitig bedeuten, aber es geht ja um eine Achse, nicht mehrere Gleichzeitig. Volles Höhenruder under der Va kann immer noch zur Überlast führen wenn auch Quer oder Seitenruder im Spiel ist.

 

Fred

[Baeriken]

Die Gäste unten habe Glück gehabt, dass die gebrochene Tragfläche noch am Flugzeug bis zum Impact gelieben ist. Sonst hätte die das Teil da unten noch an den Kopf bekommen.

[DaMane]

Am 6.9.2023 um 20:01 schrieb CFM:

Ehm, eben. Ich glaube ja nicht daß er über der Va war und deswegen im Umkehrschluss daß eher technisch was beim Flugzeug auch mitgespielt hat.

............

Danke Fred, als aufmerksamer Mitleser ist mir nicht entgangen, daß Du in deinem vorhergehenden Post nicht an eine Überschreitung der Va glaubst. Wissen kann es keiner bisher, und ob das jemals zu klären sein wird, ist fraglich. Speed wird man wohl noch bestimmen können, aber den Grad der Ruderausschläge eher nicht. Ich traue mir kein Urteil zu, weil ich nie eine PA-25 beim Manövrieren beobachten konnte. Eine technische Ursache ist natürlich auch nicht auszuschliessen.

Am 6.9.2023 um 20:01 schrieb CFM:

.................................

Das mit volle Ruderausschläge finde ich immer etwas misweisend, da es klingen könnte als würde das mehre gleichzeitig bedeuten, aber es geht ja um eine Achse, nicht mehrere Gleichzeitig. Volles Höhenruder under der Va kann immer noch zur Überlast führen wenn auch Quer oder Seitenruder im Spiel ist.

 

Fred

Danke für den Hinweis. Du fliegst Kunstflug wahrscheinlich anders als ich, und ich habe noch nie in meinem Fliegerleben mehr als eine Achse gleichzeitig bis zum Vollausschlag gesteuert.

 

Beste Grüße

Manfred

[DaMane]

Am 6.9.2023 um 00:13 schrieb Frank Holly Lake:

Das Problem ist, wenn ich schlagartig das Flugzeug leichter mache, muss ich  gleichzeitig heftig drucken.

Sonst geht die Nase schlagartig hoch und die Flügel werden bei hohem AOA vom Luftstom nach oben weggeknickt. ich würde über 50 Grad Nase hoch schätzen.

 

Da vermischt du ein bischen viel graue Theorie miteinander.

 

Wenn du das (Lösch-)Flugzeug mit der Geschwindigkeit und einem AOA fliegst, daß der generierte Auftrieb das Gesamtgewicht trägt, befindest du dich in einem "ausgewogenen" Flugzustand. Wenn nun angenommen 50% des Gewichtes an Löschmasse abgeworfen werden, reduziert sich der Auftriebsbedarf entsprechend. Anstatt +1G brauchst du nur mehr +0,5G . Da bei unverändertem AOA der Auftrieb gleich bleibt, hast du in der Konsequenz 50% excess-lift, was beim Flieger für einen willkommenen Aufzugs-Effektt, und damit bei den Piloten  für Freude sorgt, weil sie dadurch möglichst schnell Abstand zu dem unter ihnen lodernden Höllenfeuer bekommen (sie müssen ja so tief wie möglich anfliegen, um ihre Löschmittel so präzise wie möglich plazieren zu können), bevor ihnen der Hintern brennt.

 

Gruß

Manfred

[Dierk]

vor 3 Stunden schrieb DaMane:

Da vermischt du ein bischen viel graue Theorie miteinander.

 

Wenn du das (Lösch-)Flugzeug mit der Geschwindigkeit und einem AOA fliegst, daß der generierte Auftrieb das Gesamtgewicht trägt, befindest du dich in einem "ausgewogenen" Flugzustand. Wenn nun angenommen 50% des Gewichtes an Löschmasse abgeworfen werden, reduziert sich der Auftriebsbedarf entsprechend. Anstatt +1G brauchst du nur mehr +0,5G . Da bei unverändertem AOA der Auftrieb gleich bleibt, hast du in der Konsequenz 50% excess-lift, was beim Flieger für einen willkommenen Aufzugs-Effektt, und damit bei den Piloten  für Freude sorgt, weil sie dadurch möglichst schnell Abstand zu dem unter ihnen lodernden Höllenfeuer bekommen (sie müssen ja so tief wie möglich anfliegen, um ihre Löschmittel so präzise wie möglich plazieren zu können), bevor ihnen der Hintern brennt.

 

Gruß

Manfred

 

Piper PA-25 Pawnee - Technische Daten / Beschreibung (flugzeuginfo.net)

 

Zitat

Leergewicht	584 kg	1.288 lbs
max. Startmasse	1.315 kg	2.900 lbs

 

wenn man z.B. noch 75 kg für den Piloten und 56 kg Sprit hinzuzählt, würde das 715 kg ergeben und als Nutzlast 600 kg übrigbleiben. Selbst wenn nicht am Höhenruder gezogen worden wäre, hätten nach Abwurf des "rosa Glitters" bei unverändertem AoA und somit identischem Auftrieb 1315/715 = 1.83 G auf den Piloten gewirkt. Die am Flügelholm wirkende Kraft wäre jedoch unverändert. Wenn sich der Rumpf nach oben bewegt, ergibt sich bei unveränderter Knüppelstellung und Trimmung automatisch eine Änderung des Pitches, d.h. ohne Trimmen würde der AoA stetig zunehmen (solange genügend Airspeed da ist). D.h. die Knüppelstellung und Trimmung bei MTOW und Geradeausflug würde ohne die Nutzlast einer Knüppelstellung und Trimmung für Steigflug entsprechend. 

 

 

[spornrad]

Hallo Dierk,

ich würde das eher so sehen:

im Moment des Abwurfs verringert sich die Flächenbelastung. Das entlastet den Holm. Der Flieger steigt (überschüssiger Auftrieb) und dadurch nimmt der AOA automatisch ab (Anströmung von oben), was den Auftrieb reduziert und auf die Flugbahn stabilisierend wirkt. All das bei konstantem Pitch, ohne Ziehen.

Gruss

 

 

 

Bearbeitet 8. September 2023 von spornrad

[Dierk]

vor 14 Stunden schrieb spornrad:

Hallo Dierk,

ich würde das eher so sehen:

im Moment des Abwurfs verringert sich die Flächenbelastung. Das entlastet den Holm. Der Flieger steigt (überschüssiger Auftrieb) und dadurch nimmt der AOA automatisch ab (Anströmung von oben), was den Auftrieb reduziert und auf die Flugbahn stabilisierend wirkt. All das bei konstantem Pitch, ohne Ziehen.

Gruss

 

 

 

Die Flächenbelastung verringert sich nicht sofort, da ja im ersten Moment eine Beschleunigung nach oben mit 1.83 G stattfindet (Auftriebsüberschuss). Es stellt sich ein neuer Flugzustand ein, wobei die Flächenbelastung sich stetig bis Erreichen des neuen Gleichgewichtszustand verringert um letztlich der neuen Flugzeugmasse zu entsprechen. Die "Anströmung von oben" betrifft auch das Höhenruder, weshalb bei unveränderter Knüppelstellung und Trimmung der AoA nicht "automatisch" abnimmt (Wetterfahneneffekt). Er müsste im Gegenteil sogar kurzzeitig zunehmen. Aufgrund des Steigflugs nimmt jedoch die Airspeed zunehmend ab, worauf der Wetterfahneneffekt nachlässt bis sich der neue Gleichgewichtszustand "Steigflug mit konstanter Airspeed" eingestellt hat. Der Motor gibt ja weiterhin die gleiche Leistung ab, daher muss bei verringerter Masse, unveränderter Trimmung und Knüppelstellung und vorherigem Geradeausflug nun ein Steigflug resultieren. 

[ArminZ]

7 hours ago, Dierk said:

Die Flächenbelastung verringert sich nicht sofort, da ja im ersten Moment eine Beschleunigung nach oben mit 1.83 G stattfindet (Auftriebsüberschuss). (...) 

Die Flächenbelastung verringert sich nicht, aber das Biegemoment des Flügels an der Flügelwurzel

[spornrad]

Genau das meinte ich. Bei der sofortigen Flächenbelastung hat Dierk recht. Aber die Gewichtslast ist im Rumpf, und der Auftrieb aussen an der Fläche. Die Fläche "federt" also sofort nach unten, wenn die Rumpfmasse abnimmt.

Interessante Diskussion, mit dem Höhenleitwerk / -ruder wirds noch komplizierter. Der Pilot muss sofort nachdrücken, um ein Pitch-up zu verhindern, was dann die Flächenbelastung verringert.

Wenn er stattdessen im nächsten Moment zieht, bringt er eine maximale dynamische Biegeschwingung auf den Holm.

Bearbeitet 9. September 2023 von spornrad

[spornrad]

Bei diesem sehr ähnlichen Unfall hier kann man ganz gut Theorie und Praxis vergleichen. Man sieht, dass die während des Ablassens nur leicht steigt, obwohl das Höhenruder neutral gehalten wird. Grund ist die Eigenstabilität der Fläche: Fläche steigt leicht, AOA und Auftrieb nehmen dadurch automatisch ab.

Beim hier sanfteren Hochziehen danach klappen beide Flächen nach oben. Die Reihenfolge von Holm entlasten und sofort danach wieder belasten scheint auch die Embraer nicht zu mögen. Der Pilot hat GsD mit Knochenbrüchen überlebt.

 

Bearbeitet 10. September 2023 von spornrad

[Dierk]

Auf diesem Video sieht es aber so aus, als würde hauptsächlich die Gewichtsentlastung den Steigflug bewirken. Die Frage ist dann, wieso in diesem Moment die Tragflächenholme brechen. Jedenfalls sehe ich keine signifikante Auslenkung des Höhenruders.

 

Eine Erklärung könnte sein, dass im Bereich der Bolzenlöcher eine Rissbildung beidseitig bereits bestanden hat. Die Entlastung der Tragfläche führt dann zu einer Ausweitung der Risse (wie jede Wackelbewegung oder Veränderung der Belastung einen Riss verlängert). D.h. eben noch konnten die Flächen das MTOW tragen, anschliessend nicht mal mehr das Leergewicht. Seltsam nur, dass dies hier bei beiden Flächen gleichzeitig passiert. 

 

Ich bin mal mit dem Schraubenzieher abgerutscht und habe mit dessen Spitze in die Windschutzscheibe meines Autos gestochen. Es war nur ein kleiner Kratzer sichtbar, denn man noch dazu suchen musste. Am nächsten Tag hat sich der Kratzer zu einem ein Riss von mehreren cm Länge erweitert. Dieser Riss ist mit jedem Tag/Nacht-Zyklus (Abkühlung/Erwärmung im Sommer, Fahrzeug stand draussen) um x cm gewachsen bis ich schliesslich eine Werkstatt für den Tausch gefunden habe und eine Ersatzscheibe verfügbar war. Da ging der fast vertikale Riss bereits über die ganze untere Hälfte der Scheibe, mit kleineren Aufspaltungen wie bei einem Blitz. 

 

 

Bearbeitet 10. September 2023 von Dierk