Tai nạn do lỗi thiết kế: McDonnell Douglas DC-10 và cánh cửa khoang hành lý có thể bung trên không

bk9sw
18/3/2019 18:11Phản hồi: 25
Tai nạn do lỗi thiết kế: McDonnell Douglas DC-10 và cánh cửa khoang hành lý có thể bung trên không
Vào đầu những năm 70 của thế kỷ trước, ngành hàng không bước vào một cuộc cách mạng mới với những chuyến bay tầm xa vốn trước đó chỉ dành cho giới thượng lưu đã bắt đầu mở cửa đón giới trung lưu nhờ thứ gọi là "máy bay thân rộng 2 hàng lối đi" (widebody twin-aisle). Boeing 707 có tầm bay xa nhưng thân hẹp, 1 hàng chỉ 6 ghế đã sớm bị thay thế bởi 747 Jumbo thân rộng, 1 hàng có 8 ghế. Sức chứa tăng cùng với cải tiến về động cơ turbofan khiến vé máy bay rẻ hơn, nhu cầu đi lại bùng nổ và máy bay thân rộng trở thành thị trường béo bở. 747 Jumbo cũng sớm có đối thủ, nặng ký nhất là chiếc DC-10 của McDonnell Douglas. Dòng máy bay này cũng là một trong những biểu tượng của ngành hàng không đương đại và cũng nổi tiếng với lỗi thiết kế cửa khoang hành lý có thể bung khi đang bay. Lỗi này đã trực tiếp gây nên 2 vụ tai nạn, làm chết 346 người.


McDonnell Douglas từng là tập đoàn hàng không và là nhà thầu quốc phòng lớn của Mỹ trước khi sáp nhập với Boeing vào năm 1997. DC-10 được McDonnell Douglas phát triển vào thập niên 60 và bắt đầu được khai thác vào năm 1971 với hãng hàng không American Airlines. Một điều thú vị về DC-10 cũng như 747 là cả 2 đều xuất phát từ dự án CX-HLS nhằm phát triển máy bay vận tải cỡ lớn năm 1965 của Không lực Hoa Kỳ, Lockheed trúng thầu với kết quả là chiếc C-5 Galaxy nổi tiếng, Boeing lấy nghiên cứu từ dự án này phát triển 747 còn McDonnell Douglas phát triển DC-10.

Lockheed L-1011 Tristar.jpg
Vào thập niên 70 thì thiết kế trijet 3 động cơ rất được ưa chuộng, Lockheed L-1011 TriStar cũng có 3 động cơ với thiết kế họng lấy khícho động cơ thứ 3 chữ S độc đáo (S-duct).
DC-10 thay thế cho DC-8, dòng máy bay rất thành công của McDonnell Douglas trên các chặng bay tầm trung và dài. Thiết kế đề xuất ban đầu của DC-10 khá giống 747 với 4 động cơ, 2 tầng, thân rộng, tối đa 550 hành khách, độ dài thân ngang bằng DC-8. Tuy nhiên thiết kế cuối cùng của DC-10 là một chiếc trijet với 3 động cơ độc đáo, có thể chở tối đa 399 hành khách. Cùng thời điểm, Lockheed cũng cố gắng tham gia thị trường máy bay phản lực thương mại với chiếc L-1011 TriStar, cũng 3 động cơ với chức năng tương tự DC-10 nhưng không thành công.

KC-10 Extender.jpg
KC-10 Extender tiếp nhiên liệu trên không.
DC-10 có khá nhiều biến thể và dòng máy bay này được sử dụng trong cả dân sự lẫn quân sự. Hiện tại những chiếc DC-10 vẫn còn bay trên bầu trời nhưng chủ yếu là chở hàng. Không lực Mỹ vẫn dùng biến thể KC-10 Extender làm máy bay tiếp nhiên liệu trên không. Ngoài ra còn có biến thể DC-10 Air Tanker làm máy bay chữa cháy.

Tai nạn:

Turkish Airlines 981 Crash.jpg
Hiện trường vụ tai nạn của Turkish Airlines 981.
Nói đến DC-10, người ta không chỉ nhớ đến thiết kế đặc trưng của nó mà còn là những vụ tai nạn do cánh cửa khoang hành lý gây ra. Trong vòng 2 năm, sự cố cửa khoang hành lý đã gây nên vụ tai nạn của chuyến bay American Airlines 96 hồi tháng 6 năm 1972 khi trên đường từ Detroit đến Windsor, Ontario, Canada nhưng may mắn phi công vẫn có thể đáp thành công, 67 hành khách và phi hành đoàn được cứu khỏi lưỡi hái tử thần. Vụ tai nạn tiếp theo là của chuyến bay Turkish Airlines 981, rơi ở rừng Ermenonville, ngoại thành Paris, Pháp làm toàn bộ 346 người thiệt mạng khi trên đường từ Istanbul, Thổ Nhĩ Kỳ đến London, VQ Anh vào tháng 3 năm 1974.

American Airlines 96 DC-10.jpg
Cửa khoang hành lý của chiếc DC-10 trên chuyến bay American Airlines 96 bị thổi bay, chỉ còn lại lớp vỏ kim loại bay phấp phới.
Với sự cố đầu tiên, cửa khoang hành lý của chiếc DC-10 bất ngờ bung ra và bị thổi bay khi nó đạt độ cao gần 3580 m gây giảm áp suất đột ngột. Áp suất trên cabin lớn hơn so với áp suất khoang hành lý khiến sàn cabin sập xuống. Do chiếc DC-10 có hệ thống cáp điều khiển hệ thống cánh đuôi chạy dọc bên trong sàn cabin nên khi sàn cabin sập, nó dường như vô hiệu hoá phần lớn hệ thống điều khiển này. Các phi công đã cố gắng hạ cánh khẩn cấp chiếc DC-10 chỉ với cánh liệng, cánh lái độ cao phải, điều chỉnh lực đẩy giữa 2 động cơ trên cánh để điều hướng và may mắn đưa toàn bộ 56 hành khách và phi hành đoàn 11 người hạ cánh xuống sân bay Detroit Metropolitan an toàn.

Turkish Airlines 981 Crash site.jpg
1 góc hiện trường Turkish Airlines 981.
Không may mắn như American Airlines 96, chuyến bay 981 của Turkish Airlines cũng gặp sự cố bung cửa khoang hành lý khi vừa mới đạt độ cao 7000 m. Tình huống tương tự xảy ra, sàn cabin sập xuống. Một phần sàn cabin kéo theo 2 hàng ghế ngồi bị hút ra khỏi máy bay rơi xuống cánh đồng cải gần Saint-Pathus. 6 hành khách đã chết, thi thể họ vẫn nguyên vẹn, ngồi trên ghế với dây an toàn cài chặt. Sàn cabin vỡ toạc cũng khiến phi công mất toàn bộ khả năng điều khiển các cánh đuôi như cánh lái độ cao, cánh lái đứng và khiến động cơ số 2 ngưng hoạt động. Sau cùng chiếc DC-10 rơi xuống cánh rừng Ermenonville, tốc độ va chạm lúc đó lên đến 430 knot (800 km/h) khiến thân chiếc máy bay vỡ nát.

Quảng cáo



Turkish Airlines 981 Bodies.jpg
Các nhân viên cứu hộ đứng nhìn các mảnh thi thể của hành khách trên chuyến bay 981.
Toàn bộ những người còn lại trên máy bay thiệt mạng, chỉ 40 người có thể nhận dạng ngay sau đó, 20.000 mảnh thi thể và 9 hành khách không bao giờ được nhận dạng.


Video hiện trường vụ tai nạn được AP thực hiện.

Thiết kế và cơ chế khoá:

DC-10 Cargo Open.jpg DC-10 có 2 khoang hành lý phía trước và sau, ngoài 2 cửa khoang hành lý chính nằm bên phải thì nó còn có một cửa cho khoang hành lý phía sau bên trái, nhỏ hơn và nằm dưới cánh ổn định ngang.

Khác với những chiếc máy bay phản lực vào thời điểm đó, DC-10 có thiết kế cửa khoang hành lý dạng mở ra ngoài thay vì mở vào trong dạng plug-type truyền thống.

Plug-Type.jpg

Quảng cáo


Cửa dạng plug-type trên Boeing 727.
Thiết kế của plug-type sẽ khiến cánh cửa được ép chặt vào thân máy bay khi cabin được tăng áp ở độ cao hành trình lớn. Điều này có nghĩa cánh cửa sẽ khó có thể bị bung khi đang bay cho dù cơ chế khoá bị trục trặc bởi áp suất sẽ giữ cho nó ép chặt vào khung.

Baggage load.jpg
Sở dĩ McDonnell Douglas chọn thiết kế cửa mở ra bởi cửa dạng plug-type sẽ cần một không gian để chuyển động bên trong khoang hành lý. Khi mở để nạp hành lý thì cánh cửa thường sẽ chiếm một khoảng phía trên, giảm không gian hàng lý có nghĩa hãng hàng không sẽ giảm doanh thu. Cửa mở ra ngoài sẽ không chiếm không gian thế nhưng nó lại gặp vấn đề về chịu lực. Khi cabin được tăng áp, cánh cửa sẽ chịu rất nhiều áp lực từ bên trong, có xu hướng đẩy vào cánh cửa và ép nó phải mở. Thực ra nhiều dòng máy bay hiện đại ngày nay có thiết kế cửa khoang hành lý mở ra ngoài để tối ưu không gian bên trong. Vấn đề của DC-10 nằm ở cơ chế khóa của cửa.

A380 Cargo Door.jpg
Cửa khoang hành lý của Airbus A380.
McDonnell Douglas cần phải trang bị cho cánh cửa một cơ chế đóng và khoá đủ vững chắc để chịu được áp lực khi bay. Thiết kế đòi hỏi cơ chế khoá chốt cố định phần trên và dưới cánh cửa đồng thời phải bao gồm các tính năng an toàn nhằm ngăn ngừa nguy cơ cửa bị bung do chênh áp suất. McDonnell Douglas đã thuê Convair thiết kế thân và cửa khoang hành lý cho DC-10. Convair - nhánh sản xuất máy bay của General Dynamics, hãng này rất có kinh nghiệm trong việc chế tạo cấu trúc máy bay và cũng rất nổi tiếng trong lĩnh vực hàng không lúc bấy giờ.

Ban đầu Convair đề xuất dùng hệ thống thuỷ lực cho cơ chế đóng mở của cửa và sử dụng nhiều móc cài để cố định cửa. Hệ thống này đã được sử dụng trước đó trên các dòng DC-8 và DC-9 và thời gian đã chứng minh nó rất an toàn. Thế nhưng theo yêu cầu của hãng hàng không American Airlines - hãng tiền tiêu khai thác DC-10 thì McDonnell Douglas đã thay đổi thiết kế truyền động thuỷ lực bằng truyền động bằng điện với hệ thống motor điện dự phòng, từ đó tiết kiệm được 12 kg trọng lượng máy bay. Thiết kế hệ thống mới này chưa từng được chứng minh và độ tin cậy không cao bởi motor điện truyền động nhỏ cùng với cơ chế khoá rất phức tạp. Cách vận hành chiếc cửa này như sau:

Cargo Door Locking.jpg
Nhân viên mặt đất sẽ nhấn giữ một công tắc để kích hoạt motor điện, bộ truyền động bản lề cửa (door actuator) sẽ hạ cửa xuống.

dc-10-cargo-door.jpg
Một khi cửa đã đóng, motor ngắt điện vào bộ truyền động bản lề, chuyển sang bộ truyền động móc cài (1). Tay truyền động được nhả ra đưa các móc khoá vào ngàm khoá (3) và thanh truyền động (2) sẽ xoay để các móc ôm hẳn vào ngàm khoá. Tiếp theo, người vận hành sẽ dùng tay hạ cần khoá nằm bên trái cửa (4). Chiếc cần này sẽ làm xoay ống truyền động xoay (9) gắn liền với một thanh truyền động dọc (6). Thanh truyền động dọc khi được kéo lên trên theo chuyển động của cần khoá sẽ kích hoạt một cơ chế đòn bẩy (7).

Lock pin.jpg
Trên mỗi móc cài có một má hãm được khoét một phần. Khi đòn bẩy di chuyển thì thì nó sẽ đẩy các chốt xuyên qua phần khoét này, từ đó cố định các móc khoá. Khi hệ thống đã được khoá thành công, một chiếc nắp (5) sẽ lật lên đậy kín khe nhận biết trạng thái cửa.

Cái kết đã được báo trước:
Vào năm 1970 trước khi chiếc DC-10 được cấp phép bay, khung thân máy bay được thử nghiệm áp suất. Điều đáng ngạc nhiên là với thủ tục đóng và khoá cửa khoang hành lý như trên, các nhà thẩm định lại có thể đóng hẳn cần khoá nhưng các móc cài bên trong không hoàn toàn vào vị trí. Khi các móc không ăn hết vào ngàm khóa, má hãm không mở ra đúng vị trí thành ra phần khoét trên má hãm không khớp thẳng hàng với các chốt khoá. Thêm vào đó khi cố gắng đè cần khóa xuống, phần ống truyền động xoay bị cong do các chốt khóa bị kẹt lại ở một mặt của má hãm. Kết quả là người vận hành có thể đè cần khóa bên ngoài cửa xuống nhưng các móc cài vẫn cài hờ vào ngàm, các chốt không vào vị trí cố định và quan trọng là đèn cảnh báo cửa khoang hành lý trên buồng lái vẫn không sáng. Khi áp suất bên trong đạt 3 psi, cửa khoang hành lý bung ra, sàn cabin sập xuống, phá hủy hệ thống điều khiển cánh đuôi cũng như động cơ gắn trên đuôi.

DC-10 Pressure Vent.jpg
Thêm vào đó thử nghiệm trên còn cho thấy một lỗi thiết kế khác trên DC-10 đó là vị trí các lỗ điều áp. DC-10 có nhiều lỗ điều áp được bố trí giữa sàn cabin và nhiều khu vực khác nhằm cân bằng áp suất giữa khoang hành khách và các khoang bên dưới. Tuy nhiên giữa sàn cabin và khoang hành lý phía sau lại không có lỗ điều áp. Thành ra khi cửa khoang hành lý bung, áp suất chênh lệch đột ngột nhưng lại không có cách nào cân bằng khiến sàn cabin phía trên khoang hành lý sập xuống.

Turkish Airlines 981 Cargo Door.jpg
Cửa khoang hành lý bị bung của Turkish Airlines 981, kết quả điều tra cho thấy chiếc cửa vẫn chưa được sửa đổi.
Dù đã được cảnh báo và đề xuất thay đổi thiết kế nhưng McDonnell Douglas đã dường như phớt lờ. Chi phí thay đổi thiết kế quá cao nên sau sự cố của American Airlines 96, hãng đã bổ sung một cơ chế mới để cần khóa không thể đóng được nếu các móc cài không vào đúng vị trí, khoan thêm một lỗ nhỏ trên cửa khoang hành lý để nhân viên vận hành có thể nhìn vào và thấy được vị trí của các chốt cố định. Tuy nhiên, lỗ quan sát này quá nhỏ và lớp kính bên ngoài dễ bị tụ hơi nước. Thành ra với những nhân viên vận hành đứng trên mặt đất, cửa khoang hành lý của DC-10 nằm ở độ cao khoảng 4,5 m thì việc nhìn thấy vị trí chốt khóa bên trong gần như không thể.

fig10.jpg
McDonnell Douglas cũng cho gắn thêm các bảng hướng dẫn vận hành cửa nhưng toàn bằng tiếng Anh (ảnh trên). Vấn đề là nhiều nhân viên mặt đất tại các sân bay quốc tế không thể hiểu được khi mà tiếng Anh không phải là ngôn ngữ chính của họ.

chi-chicagodays-flight191-story.jpg
Sau tai nạn, của Turkish Airlines 981, FAA đã yêu cầu McDonnell Douglas thiết kế lại hoàn toàn cửa khoang hành lý trên DC-10 cũng như bổ sung các lỗ điều áp giữa sàn cabin và khoang hành lý. Những chiếc DC-10 sau này đều không còn mắc lỗi bung cửa chết người nữa nhưng danh tiếng của dòng máy bay thân rộng này cũng như McDonnell Douglas bị ảnh hưởng nặng nề. DC-10 còn là nhân vật chính trong nhiều vụ tai nạn nổi tiếng khác như vụ chiếc DC-10 rơi động cơ khi đang cất cánh của American Airlines 191 tại sân bay O'Hare Chicago do lỗi bảo trì làm 273 người thiệt mạng năm 1979 (ảnh trên). 10 năm sau đó, chiếc DC-10 của United Airlines 232 rơi khi hạ cánh khẩn cấp tại thành phố Sioux, Iowa do cánh quạt động cơ đặt trên đuôi vỡ. Vụ việc làm 111 người thiệt mạng, 185 người sống sót.


Dòng DC-10 ngưng sản xuất vào năm 1988 với tổng cộng 386 chiếc rời nhà máy và được chuyến giao cho các hãng hàng không dân dụng, nó được thay thế bằng MD-11 nhưng không mấy thành công. McDonnell Douglas gặp khủng hoảng nhiều mặt trong giai đoạn Chiến tranh lạnh sau khi cùng General Dynamics trúng thầu phát triển máy bay ném bomb chiến lược tàng hình tầm xa, hoạt động trên tàu sân bay A-12 Avenger II (chương trình do Hải quân Mỹ khởi xướng nhằm thay thế cho A-6 Intruder). Đến năm 1997, McDonnell Douglas sáp nhập với Boeing để tiếp tục tồn tại và ngày nay, logo của Boeing cũng chính là logo của McDonnell Douglas khi xưa, chỉ là tinh giản đi và thêm chữ Boeing.

Boeing-Logo-History-1.jpg

Tham khảo: FAA [1]; [2]; [3]; DesignNews
25 bình luận
Chia sẻ

Xu hướng

Hình như chả có cá nhân hay tổ chức nào dám nhận trách nhiệm về sự cố cả . Họ toàn đổ lỗi cho ... tai nạn . Mà đã là tai nạn thì ... chả ai có lỗi . Lỗi là do tai nạn . Tóm lại thì , đen thôi đỏ quên đi .
Thuc4891
ĐẠI BÀNG
5 năm
@Greycloud Mở mồm ra là so sánh và khi nào cũng đội bố mỹ lên đầu 😆. Google ko tính phí nên trước khi comment nên giành chút tg tìm hiểu nhé
http://m.soha.vn/kham-pha/su-that-dang-sau-tham-hoa-hat-nhan-toi-te-nhat-nuoc-my-2015120210585461.htm

Tri thức mới: GIẢI NGỐ khoa học, môi trường, vũ trụ, lịch sử

Tri thức mới về môi trường - sống xanh, khoa học và công nghệ 4.0 (AI, IoT), khám phá thiên nhiên - vũ trụ - lịch sử và các kỹ năng học ngoại ngữ, mẹo công nghệ.
soha.vn

https://www.google.co.jp/amp/thuongdan.com/tham-hoa-nhan-loai-bi-che-giau-tai-geogre-town.html/amp
Thomas Tony
ĐẠI BÀNG
5 năm
@Greycloud Đúng. Phải giấu cỡ vụ snowden cơ. Mỹ nó giấu đến độ mà dân Việt (SG) cứ ngỡ là anh ấy cái gì cũng công khai, minh bạch.

Đỉnh cao Mỹ
Greycloud
TÍCH CỰC
5 năm
@Thuc4891 Lại gặp mấy bố đội Nga, Tàu, Cu, Venezuela,...lên đầu rồi, thôi mình đội Mỹ, EU, Nhật cũng được
Thuc4891
ĐẠI BÀNG
5 năm
@Greycloud Thanh niên lại chụp mũ rồi 😆. Mình chẳng đội ai cả, mỹ, eu, nhật hay nga, tàu đều có thành tựu và hạn chế của nó, cái nào tốt thì ủng hộ, xấu thì lên án thôi. Chẳng như bạn suốt ngày tôn thờ mỹ rồi đi chê ỏng chê eo nc khác trong khi chả biết gì 😃
htran282
TÍCH CỰC
5 năm
Tối nay tiếp tục có serie Air Crash Investigation trên NAT. Mọi người có thể xem để biết thêm các vụ tai nạn máy bay, cách họ điều tra, và tìm nguyên nhân. Phải nói hầu hết các vụ điều tra tai nạn máy bay được tiến hành rất cẩn thận, công tâm.
DC-10 mà đem hình đại diện với 1 số hình trong bài của MD-11. Hi vọng tác giả sẽ chú ý hơn.
@lee jin ki theo em tra số đăng ký N111AA thì nó là DC-10-10 https://www.planespotters.net/airframe/McDonnell-Douglas/DC-10/N111AA-American-Airlines/ANJkIAxn
slavril
ĐẠI BÀNG
5 năm
@lee jin ki bó tay thớt luôn, MD-11 chóp của cánh bẻ cong lên 90 độ, còn DC-10 thì không. phần đó dễ nhận ra nhất luôn. thanh niên này thích hay đi bắt bẻ nhưng toàn dớt =))
@slavril Comment lịch sự mà bạn, không có ý đinh gây sự là OK rồi. Nhưng mình nhận sai vì đã không để ý tới winglet 😆 Mắt tèm lem không hà 😃)
@slavril 70 thôi, chưa có cài nào bẻ 90 cả
mà ở dưới còn có winglet phụ nx
Đọc bài mới hiểu được cái tiêu đề
mấy bài kiểu này hay vl, toàn chất xám
Kome.Cafe
ĐẠI BÀNG
5 năm
Tinhte nhiều khi cũng hài, bài ngắn vài dòng kiểu điểm tin, bài thì chất ko đâu có
Và đây là bài mẫu cho các mod khác học hỏi: hay, nhiều kiến thức và đầy đủ
Cần những bài như này chứ ko phải vài điểm tin cho đủ chỉ tiêu hàng ngày.
Ít nhưng mà chất vẫn hơn
unsigup
TÍCH CỰC
5 năm
@Kome.Cafe Lại ít thấy lỗi ct nữa ;)
Thượng lưu, trung lưu và …………...hạ lưu
Bài viết rất chất lượng.
Ko gì là hoàn hảo cả. gần 350 cái mà mỗi cái chắc bay cả ngàn chuyến mà mới chỉ có 2 cái tai nạn thế là ok rồi.
@exciterc ok😆
Tính hộ cái 2 tai nạn thì đã top an toàn
đầy ra
Căng
Nếu hãng hồi đó tỉnh đòn sau khi đóng cửa khoang hành lý lấy băng dính dán lại thì đã ko ra cơ sự này 😁
DinhhCuong
TÍCH CỰC
5 năm
Mấy bài như này công nhận nó hay mà đọc kỹ càng ko sót 1 chữ :3 bài viết chi tiết nữa quá đã luôn :3 hy vọng thêm nhiều bài hay như này nữa nhé admin
@Mr.Four Sắp tới có đều á bác, theo series :3

Xu hướng

Bài mới









  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2024 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: Số 70 Bà Huyện Thanh Quan, P. Võ Thị Sáu, Quận 3, TPHCM
  • Số điện thoại: 02822460095
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019