2.3 Het vliegtuig
2.3.3 De constructie van de motorophanging
Het afbreken van twee motoren van de rechtervleugel van de El Al-Boeing
747, de 4X-AXG, heeft de aanleiding gevormd tot de ramp in de
Bijlmermeer. Daarom is het van belang in het kort enige aandacht te
besteden aan het concept van de motorophanging van dit type vliegtuig.
In dit rapport worden de motoren van het vliegtuig veelvuldig aangeduid
door een nummer. De volgorde van deze nummering wordt aangegeven in
figuur 2.3.
Figuur 2.3: Nummering van de motoren
De constructie van de motorophanging van de Boeing 747
moet, volgens de van toepassing zijnde
luchtwaardigheidseisen
[2]
,
voldoen aan het criterium dat een
overbelasting niet tot catastrofale gevolgen mag leiden.
Het concept dat gebruikt is om aan deze eis te kunnen voldoen is
gebaseerd op het toepassen van breekpennen in de motorophanging.
Bij de Boeing 747 wordt per motor gebruik gemaakt van vier breekpennen:
twee aan de middelste vleugelligger (binnen en buiten), één aan de
bovenbevestiging (upper link) en één aan de diagonale bevestiging
(diagonal brace). Figuur 2.4 toont deze constructie.
De gedachte hierbij is dat in geval van een overbelasting de
breekpennen vrijwel gelijktijdig zullen afbreken, waardoor de motor
samen met de ophangconstructie van de vleugel afbreekt zonder verdere
schade aan de vleugelconstructie en brandstoftanks te veroorzaken. Een
overeenkomstig concept werd ook reeds bij de Boeing 707 toegepast.
Het is belangrijk te constateren dat dit concept niet de situatie
dekt waarbij, mogelijk door vermoeiing, een verzwakking of breuk van
een enkelvoudig element (bijvoorbeeld een breekpen of ophangoog) in de
constructie optreedt.
In een dergelijk geval zullen breekpennen niet gelijktijdig, maar
achtereenvolgend afbreken, hetgeen kan leiden tot een wijze van
afbreken van de motoren die wel tot schade aan de primaire
vleugelconstructie kan leiden.
Figuur 2.4: De motorophanging
De kwetsbaarheid van de motorophanging blijkt uit een
betrekkelijk lange lijst van incidenten en ongevallen (zie tabel 2.1),
waarbij sprake is geweest van het afvallen van motoren, dan wel
ernstige schade aan de motorophanging. In veel van deze gevallen is
vermoeidheid en/of corrosie van breekpennen of ophangogen als
belangrijkste oorzaak aangewezen.
In de gevallen waar daadwerkelijk sprake is geweest van het afvallen
van een motor, gaat dit vaak gepaard met aanzienlijke additionele
schade aan de vleugel. Drie gevallen zijn bekend (waaronder de
Bijlmerramp) waarbij een losbrekende motor ook de motor ernaast van de
vleugel afrukte.
2.3.2 Aanbevelingen en voorschriften met betrekking tot
luchtwaardigheid
Om de luchtwaardigheid van de Boeing 747, gedurende de levensduur van
het vliegtuig, te kunnen blijven garanderen is door Boeing een
uitgebreid programma voor onderhoud en inspectie van de betreffende
constructie in het leven geroepen.
Ook zijn in een aantal gevallen dwingende verbeteringen aan de
constructie uitgevoerd. Dit programma heeft in de loop der jaren een
sterk evoluerend karakter gehad, gedreven door genoemde ongevallen en
incidenten, alsmede de resultaten van inspecties bij de
luchtvaartmaatschappijen, en de resultaten van testopstellingen bij
Boeing.
Formeel ligt de verantwoordelijkheid voor het opstellen van
aanbevelingen voor het uitvoeren van inspecties en/of verbeteringen aan
de constructie bij Boeing als fabrikant van het vliegtuig. Dergelijke
aanbevelingen worden neergelegd in een zogenaamd "Service Bulletin"
(SB). Boeing heeft ook de verantwoording om alle gebruikers van het
vliegtuigtype van dergelijke aanbevelingen op de hoogte te stellen.
Luchtvaartmaatschappijen hebben geen verplichting tot het uitvoeren van
deze aanbevelingen. Deze verplichting ontstaat pas wanneer de
certificerende instantie, in dit geval de Amerikaanse Federal Aviation
Authority (FAA), een aanbeveling omzet in een dwingend voorschrift. Dit
gebeurt gewoonlijk alleen wanneer de aanbeveling essentieel geacht
wordt voor de luchtwaardigheid van het betreffende vliegtuig. Een
dwingend voorschrift, zoals uitgevaardigd door de FAA, staat bekend als
een "Airworthiness Directive" (AD).
Een overzicht van Service Bulletins en Airworthiness Directives, die
relevant zijn voor de motorophanging wordt gegeven in ongevalsrapport
92-11 van de Raad voor de Luchtvaart (RvdL), paragraaf 1.6.4.
Met name van belang hierbij is het service bulletin SB 747-54-2063,
met betrekking tot breekpennen waarmee de motorophanging bevestigd
wordt aan de middelste vleugelligger (de zogenaamde "midspar fuse
pin"). Het Service Bulletin geeft aan dat minstens elke 2500 vlieguren
deze breekpennen met behulp van een ultrasone inspectiemethodiek
gecontroleerd moeten worden op de aanwezigheid van scheuren. Middels
het voorschrift vastgelegd in AD 79-17-04 is door de FAA deze
inspectie in 1979 verplicht gesteld. In 1986 wordt, op aanbeveling van
Boeing, een verbeterde ultrasone inspectiemethode door de FAA verplicht
gesteld. Dit gebeurt middels AD 86-22-01. Dit voorschrift is op het
moment van de ramp van toepassing op inspectie van de breekpennen van
het ramptoestel.
De gedachte achter deze inspectie is dat wanneer tijdens een
inspectie geen significante scheur wordt geconstateerd, dat dan binnen
2500 vlieguren zich nooit een scheur zal kunnen ontwikkelen van een
grootte zodanig dat dit tot het afbreken van de breekpen kan leiden.
Vanaf de introductie van dit voorschrift in 1979 heeft zich een
dergelijke situatie ook niet voorgedaan tot het moment van de crash in
de Bijlmermeer.
Wel worden tijdens inspecties met enige regelmaat scheuren in de
breekpennen gevonden, die vervanging noodzakelijk maken. Dit heeft
geleid tot de ontwikkeling van een zogenaamde nieuwe stijl breekpen.
Vanaf 1982 is deze nieuwe stijl breekpen beschikbaar, en vervalt met de
installatie van deze nieuwe stijl breekpen de verplichting tot
periodieke inspectie. Dit wordt vastgelegd in een aanvulling op AD
79-17-04.
Veel luchtvaartmaatschappijen zijn daarna overgegaan tot installatie
van deze nieuwe stijl breekpen.
Bij El Al wordt de nieuwe stijl breekpen echter slechts beperkt
ingevoerd.
De 4X-AXG is ten tijde van de ramp voor wat betreft motoren 2, 3 en 4
nog steeds uitgerust met de oude stijl breekpennen, waarvoor nog steeds
de 2500 uurs inspectie van kracht is. Uitsluitend voor motor 1 is de
nieuwe stijl breekpen geïnstalleerd.
Overigens, ook de nieuwe stijl breekpen blijft gevoelig voor het
optreden van scheuren, al zij het minder frequent.
Op 29 december 1991 verongelukt een B747-200 Freighter van China
Airlines nadat het motoren 3 en 4 heeft verloren. Dit ongeval vertoont
veel gelijkenis met de ramp met de El Al-Boeing 747. Dit vliegtuig is
echter wèl uitgerust met nieuwe stijl breekpennen.