2016년 벨 525 무자비한 시제품 충돌

2016 Bell 525 Relentless prototype crash
2016년 벨 525 무자비한 시제품 충돌
A red helicopter in flight, with the tail number (also known as aircraft registration number) N525TA. This was the initial prototype Bell 525 Relentless.
2015년 N525TA
사고
날짜2016년 7월 6일 (2016-07-06)
요약기내 해체
사이트이탈리아, 텍사스, 미국
32°14′39″N 96°54′47″W / 32.2443°N 96.9130°W / 32.2443; -96.9130좌표: 32°14′39″N 96°54′47″W / 32.2443°N 96.9130°W / 32.2443; -96.913030
항공기
항공기형식벨 525 가차없이
연산자벨 항공
등록N525TA
비행원점알링턴 공항(GKY)
목적지알링턴 공항(GKY)
입주자2
승객들0
크루2
사망률2
생존자0

2016년 벨 525 가차없는 시제품 추락사고는 2016년 7월 6일 텍사스주 이탈리아 인근에서 시험비행 중 발생해 시제품 벨 525 가차없는 헬기가 파괴돼 탑승자 2명이 숨졌다.[1] 이 헬리콥터는 약 2,000피트(610m)의 고도에서 약 229mph(199kn)를 비행하던[2] 중 비행 중 헤어졌다.[3] 주 회전자가 접촉하여 심한 수직 진동으로 꼬리 붐을 차단했다. 승무원은 1개의 엔진 작동 불능(OEI) 복구 테스트를 수행하고 있었다. 이 테스트는 메인 로터에 가위 모드 진동을 유발했고, 이로 인해 비자발적인 집단 제어 입력이 발생하였다. 의도하지 않은 생체역학 피드백 루프는 로터가 테일붐에 닿을 때까지 진동을 악화시켰다.

Bell 525의 프로토타입 지연형 인증을 1년간 파기하고 필터를 집단 입력 제어에 추가하여 생체역학 피드백의 재발을 방지했다.

항공기

사고에는 첫 번째 벨 525 가차없는 시제품 시험 차량(등록 N525)이 포함되었다.TA[4])는 2015년에 제작되었으며 일련 번호 62001을 할당하였다. 사고 당시 1차 개발 및 봉투 확장(D&EE) 차량으로 활동하면서 200시간의 비행시간을 누적했다. 두 대의 다른 D&EE 차량이 원래 시험 계획의 일부로 제작되었다. 총 3대의 D&EE 차량은 300시간의 비행시험과 140시간의 지상시험이 누적되었다.[5]: 7–8 사고는 기록 51편(시험비행 184편 중 51편)의 데이터를 기록하다가 184번(시험비행 184편 중 약 184편) 시험 중에 발생했다.[5]: 3

비행

시험 비행은 대략 오전 10:38 중앙 일광 절약 시간에 시작되었고, 사전 계획된 시험 순서에는 한 엔진 작동 불능 시나리오(OEI)의 여러 시뮬레이션이 포함되었다. 이 시뮬레이션은 항공기의 두 엔진 중 하나의 고장과 관련된 전력 손실을 시뮬레이션했다. 각 OEI 시뮬레이션은 특수 소프트웨어 mo를 통해 수행되었다.어떤 엔진도 끄지 않고 두 엔진의 출력을 제한한 디.[6] OEI 모드를 적용하면 로터 회전 속도가 감소했고, 승무원들은 로터 회전 속도를 복원하기 위해 집합체를 50% 이하로 낮추는 방식으로 대응했다. OEI 조건에서 회수를 위해서는 약 103%의 로터 회전 속도가 필요하다.[7]: 12–13

미국 국가교통안전위원회(NTSB)는 2018년 1월 이 항공기가 심한 기내 진동을 일으켜 로터 RPM이 상실되고 후속 로터 펄럭거림, 테일붐과의 로터 충돌로 인해 기내 파손이 발생했다고 밝혔다.[8] 테스트 184의 최종 OEI 시나리오가 될 기록 51 동안 소프트웨어는 테스트 시작 3.5초 만에 엔진 토크 출력을 92%에서 약 60%로 떨어뜨렸다. 이는 항공기의 정격 not exceed to exception speed(185 kn) 실제 비행 속도에서 수행되었다. 이 테스트 동안 로터 회전 속도는 소프트웨어가 시뮬레이션된 OEI 이후 6초 후 90%까지 떨어졌다. 승무원은 집단을 60%로 낮췄고 로터 회전속도는 93% 이상으로 회복되지 못했다. 동시에, 6 Hz 주파수의 상당한 진동이 테일 로터 기어박스와 테일 마스트에 기록되었다.[7]: 13–14 6Hz 진동은 처음에 메인 로터 블레이드에서 "가위 모드" 동작에 의해 유도되었고, "가위 모드"에서는 인접한 블레이드가 가위 같은 동작으로 더 가까이 움직이며 떨어져 움직인다. 이 진동으로 인해 시험 파일럿 담당자가 비자발적인 집단 제어 입력을 수행하게 되어 진동이 악화되었다.[2] 시험 시작 10초까지 6Hz 진동이 기체 전체에 기록되고 계속 증가했으며, 조종사의 의자는 시험 시작 12초와 17.5초 동안 ±3g의 수직 가속도를 경험했으며, 변위 진폭은 공칭 위치의 ±7%에 달했다.[7]: 13–14

시험 시작 약 20.25초 후인 오전 11시 48분, 메인 로터 적색[9] 블레이드는 기계의 용량을 초과하기에 충분한 변위를 가진 평면 밖으로 펄럭이고 있었다. 0.5초 후 기록된 기체 하중은 메인 로터가 테일 붐에 부딪혔음을 나타낸다.[7]: 14 꼬리 붐이 끊기고 항공기가 비행 중에 부서졌다.[6]

조사

이 항공기는 프로토타입이기 때문에 작동 중인 비행 데이터 레코더를 보유할 필요가 없었다. 그러나 시험 비행을 감시하고 있던 선상 및 지상 데이터 기록기에서 상당한 비행 데이터를 추출했다.[7] 조종석 음성녹음기(CVR) 메모리는 손상되지 않았지만, 녹음된 오디오는 시험 중 작동하지 않은 것으로 보여 조사와 관련이 없었다.[10] NTSB는 조종사들이 언제 심각한 진동을 처음 감지했는지와 시험 및 실험용 헬리콥터의 조종석 이미지 레코더를 통해 이에 대응하는 조치를 보여주었을 것이라고 밝혔다.[6]

NTSB는 예비 보고서에서 집단 통제에 대한 생물역학 피드백이[11] 항공기의 진동에 기여했다고 결론지었다. 주기적 제어에는 의도하지 않은 입력을 방지하기 위해 생체역학 피드백 필터가 장착되었지만, 집합적 제어는 그다지 장착되지 않아 피드백 루프가 발생하여 6Hz 진동이 악화되었다.[2][8]

또한 프로토타입 525의 태도와 헤딩 레퍼런스 시스템(AHRS)은 무명령 가속도를 감지하고 대응하여 바람으로부터 외부 버핏을 하는 등 그 효과를 줄이기 위해 설계되었다. 비행 원격 측정은 AHRS가 마치 순환 스틱을 저는 동작으로 이동시킨 것처럼 효과적으로 "순환 스윙"을 명령함으로써 초기 6Hz 진동에 응답했음을 나타낸다. 이로 인해 피드백 루프가 발생하여 메인 로터 "가위 모드" 진동이 악화되었다. NTSB는 "6헤르츠 기체 진동이 시작되었을 때 역방향 피드백 루프의 지속과 성장에 대한 비행 통제 법률의 보호가 부족하여 [ 피드백 루프]가 모두 발생했다"[2][8]고 결론지었다.

여파

제조업체 시험 조종사 및 엔지니어와의 포스트 크래시 인터뷰에서는 집합체를 낮추거나 OEI 모드를 종료하여 진동을 교정할 수 있었는데, 이 중 하나가 로터 회전 속도를 회복하고 "가위 모드" 진동을 제거할 수 있었다.[2] NTSB는 낮은 로터 회전 속도에 대한 기존 시각적 경고가 심각한 수직 진동에 의해 영향을 받았을 수 있다고 지적했다. 왜냐하면 독특한 청각적 경고음을 사용할 수 없었고 집단 제어 마찰 증가가 감지되지 않았기 때문에 승무원이 로터 회전 속도가 낮다는 것을 깨닫지 못하고 아코치에 반응하지 않았을 수 있기 때문이다.ngly, 결론적으로, "비행 시험 중 중요한 [회전 속도] 임계값에서 빠져나오기 위해 사용되는 1엔진 설계 소프트웨어의 자동 안전장치 결여" 및 "낮은 [회전 속도]에 대한 명확하고 모호하지 않은 신호의 결여"는 제어력을 유지할 수 없게 하는 데 기여했다.[2][8]

사고 후 벨은 제어 패러다임을 수정하여 사이드 스틱 집합 입력의 필터를 개선하여 로터 시스템으로의 스틱 진동 전달을 차단하였다. 또한 AHRS 시스템에는 돌풍 및 기동 부하를 설명하기 위해 필터링이 추가되었다.[12] 벨은 525호를 비행기로 복귀시키기 전에 기내 음성 및 비행 데이터 레코더를 작동시키고 비행과 지상 승무원 간의 모든 통신을 녹음 및 보관했으며 조종석 비디오 카메라를 설치했다.[6]

NTSB는 2018년 비행시험안전위원회에 시험 비행 중 조종석 음성 및 비행 데이터 기록기 사용에 대한 지침을 개발하라는 권고안을 발표했다.[6]

참고 항목

참조

  1. ^ Ramirez, Domingo (July 6, 2016). "Bell helicopter crashes in Ellis County, two reportedly killed". Fort Worth Star-Telegram. Retrieved July 6, 2016.
  2. ^ a b c d e f "NTSB Identification: DCA16FA199". NTSB. Retrieved July 27, 2021.
  3. ^ "NTSB releases preliminary report on Bell Helicopter crash". Fort Worth Star-Telegram. Retrieved August 6, 2016.
  4. ^ "FAA Registry (N525TA)". Federal Aviation Administration.
  5. ^ a b Bell 525 Flight Test Accident Bell Helicopter Party Submission DCA 16FA199 (PDF) (Report). Bell Helicopter. July 6, 2016. Retrieved January 28, 2020.
  6. ^ a b c d e Use of Recording Devices During Experimental Flight Test Activities, Accident/Incident Number DCA16FA199 (PDF) (Report). National Transportation Safety Board. January 9, 2018. Retrieved October 15, 2019.
  7. ^ a b c d e Cates, Charles (December 13, 2017). Flight Test Data Recorder, NTSB DCA16FA199 (PDF) (Report). National Transportation Safety Board, Vehicle Recorder Division. Retrieved October 14, 2019.
  8. ^ a b c d Grady, Mary (January 16, 2018). "NTSB Cites 'Adverse Feedback Loops' In Bell Crash". AVweb. Retrieved January 17, 2018.
  9. ^ 프로토타입으로서, 메인 로터의 각 블레이드는 다른 색을 띠었다. 붉은 칼날은 펄럭이는 변위를 위해 계측되었다. 다른 로터 블레이드 색상은 주황색, 흰색, 파란색, 녹색이었다.
  10. ^ Tuccio, Bill (April 26, 2017). Cockpit Voice Recorder, NTSB DCA16FA199 (PDF) (Report). National Transportation Safety Board, Vehicle Recorder Division. Retrieved October 14, 2019.
  11. ^ 생체역학 피드백은 차량 가속도에 의해 유도된 비자발적인 조종사 움직임에서 비롯되는 의도하지 않은 제어 입력으로 정의된다.
  12. ^ Grady, Mary (January 23, 2018). "Bell: Changes Made To 525 After Investigation". AVweb. Retrieved January 24, 2018.