Cardinal Jockey
Space Cadet
Hintergrund der C-300/ 400 Twin Holminspektionen
Wie vielleicht schon der Ein oder Andere von Euch gehört hat, gibt es bei Cessna Twins der Serien 300 und 400 Probleme mit den Flügelholmen. Was dahinter steckt möchte ich Euch hier vorstellen... - sind die Auswirkungen doch beträchtlich: Die Maschinen werden aus dem Verkehr gezogen oder müssen aufwändig für im Schnitt 70.000 Dollar einer Kontrolle unterzogen werden.
Angefangen hat die ganze Geschichte mit einem tragischen Unglück, dessen Vorgeschichte sich schon etwas irre liest…
Am 27. April 1999 wurde eine Cessna 402C mit dem Kennzeichen N819BW in der Nähe von Goldsby, Oklahoma zerstört, als sie mit großer Geschwindigkeit aus einer Höhe von 1000 Fuß nach dem Verlust des rechten Flügels in den Boden krachte. Die Maschine operierte als Flug Nummer 818 der Firma Texas Air Charters Inc aus Denton Texas und war im Cargo Einsatz. Der allein an Bord befindliche Pilot kam bei dem Absturz ums Leben.
Zum Zeitpunkt des Absturzes hatte der Pilot ein gültiges Medical Klasse I, war im Besitz eines CPL/ IFR für 1-und 2-Mot Kolbenmotorflugzeuge (mit Lehrberechtigung für IFR und 1-Mot) und hatte zum Zeitpunkt des Unglücks rund 478 Stunden auf Cessnas der Serie 400 verbracht. Seine Gesamtflugzeit betrug 1.754 Stunden.
Die Maschine wurde nach den vorliegenden Unterlagen am 15 Mai 1956 zugelassen und flog seitdem unter verschiedenen Kennzeichen für insgesamt 10 Flugbetriebe. Seit dem 6. April 1999 war das Flugzeug im Einsatz bei Texas Air Charter Inc. Zum Zeitpunkt des Unfalls hatte die Maschine eine Gesamtstundenzahl von 20.457,2 erreicht!
Die Lebenslaufakte der Maschine war nicht vollständig vorhanden – die vorhandenen Aufzeichnungen zeigen jedoch eine größere Beschädigung der Maschine bei einem Landeunfall in Dickerson, North Dakota, der im Jahre 1981 stattfand. Die Unterlagen zeigen, dass bei diesem Unfall das rechte Hauptfahrwerk abbrach was sicherlich Flügel, Triebwerksgondel und die komplette Fahrwerksinstallation am rechten Flügel in Mitleidenschaft zog. Es lagen keine Unterlagen über die durchgeführten Reparaturen nach diesem Unfall vor. 1990 und 1998 wurde die Maschine jedoch neu lackiert.
Jetzt wird’s interessant…
Zwischen 1991 und 1999 kam es zu Logbucheinträgen die mehrere Reparaturen des rechten Flügels beinhalten:
- Am 9. Juli 1988 wurden bei einer Stundenzahl von 7781.8 Risse in der linken und rechten Holmbeplankung gefunden.
- Am 23. Oktober 1992 wurden bei 12.863 Stunden Risse im rechten Fahrwerksschacht gefunden. Die Risse wurden abgebohrt und mit Dopplern verstärkt.
- Am 28. Juli 1996 wurde bei 18.589.9 Stunden eine lose Befestigung des linken und rechten inneren Flügelholms gefunden. Die Befestigungsschrauben wurden gewechselt und neu angezogen.
- Weitere Wartungseinträge finden sich bezüglich dem Austausch von Nieten der rechten Motorhaube, Austausch von Teilen der rechten Fahrwerksklappe innerhalb der nächsten paar Jahre.
- Am 27. Mai 1998 zeigten sich Risse in der unteren Flügelbeplankung des rechten Flügels.
- Am 2. Januar 1998 bei 20.144,4 Stunden wurden die rechten Uplock-Schalter des Hauptfahrwerks gewechselt.
- Am 26. August 1998 wurden lose Nieten an beiden Flügeln ausgetauscht und ein Riss im – wo auch sonst – rechten Flügel repariert.
Nun – nicht alle diese Reparaturen sind unnormal. Aber es wird doch deutlich, dass die Maschine unter einer Vielzahl von strukturellen Problemen litt, die sich ausnahmslos auf den rechten Flügel beschränken. Zweifellos Nachwirkungen des Unfalls von 1981.
Das Wrack:
Die Maschine schlug mich hoher Wucht in ein weiches Feld ein. Das erste gefundene Teil gehörte zur rechten Motorhaube, gefolgt von der rechten Gepäckraumklappe und weiteren Teile der rechten Triebwerkgondel. Der rechte Flügel mit Motor lagen ca. ½ Meile hinter der Gepäckraumklappe. ½ Meile weiter kamen der linke Motor mit Propeller sowie Teile des linken Flügels in einem Krater zum Liegen. Am nordwestlichen Teil des Kraters lag der Hauptteil des Wracks: Teile des Rumpfes mit Kabine und Cockpit sowie Teile des Linken Flügels. Cockpit und Kabine wurden komplett zerstört, kein System blieb intakt.
Die Abtrennung des rechten Flügels geschah direkt innerhalb der rechten Triebwerksgondel. Bei der Untersuchung des Wracks konnte nicht geklärt werden, ob die Steuerkabel zum Zeitpunkt des Unglücks allesamt intakt waren. Jedoch zeigten die Steuerkabel der linken Seite eine Zerstörung durch Überlastung.
Was danach geschah:
Untersuchungen zeigten, dass der Holm an mehreren Stellen geschwächt war – zum großen Teil durch unsachgemäße Reparaturen, aber auch durch unentdeckte Vorschäden. Die FAA kreidete nun Cessna an, dass eine eingehende Kontrolle der Flügelholme auf Beschädigungen nicht möglich sei. Um derartige Unfälle in Zukunft zu vermeiden, sah sich Cessna gezwungen ein SID Programm zu starten. Dieses Programm dient der Überprüfung von Cessna 300/ 400 Modellen bzw. deren Flügelholme auf Risse und andere Beschädigungen. Die Durchführung dieser Arbeiten ist sehr zeitintensiv und richtet sich (je nach Land in dem die Maschine zugelassen ist) auch nach den geflogenen Flugstunden der Maschine. Je nach Typ – und Erfahrung der Werft bei diesen Arbeiten – ist mit Kosten von ~ 70.000 Dollar zu rechnen. Arbeitszeiten von 450 bis 500 Stunden sind hierbei nicht unüblich.
Ermüdungstests von Cessna mit entsprechenden Materialien brachten den ersten Holm bei bereits 2.500 simulierten Flugstunden zum brechen – der beste Holm brach hingegen erst bei 120.000 Stunden. Das ist eine gewaltige Streuung! Zurückführen kann man das zum Teil auf die verwendeten Materialien – je nach Modell sehr hartes und damit sprödes Material das Anfällig für Ermüdung ist – insbesondere in Verbindung mit unsachgemäßer Reparatur und Schwächung durch Korrosion.
Von Cessna wurden Ermüdungstests in den 1970´ern durchgeführt die zu folgenden Ergebnissen führten:
Prognostiziertes Versagen nach:
8.200 Stunden für Cessna C-401 und C-402
6.800 Stunden für Cessna C-411
Später wurden diese Angaben nach unten revidiert – auf 5.400 Stunden bei der C-411 und 5.800 Stunden für die C-402.
Tests zeigten auch: Bricht die Deckplatte des Hauptholms, so kann dieser nur noch 70 % der Konstruktionslasten tragen.
Für die C-402 C und C-414A sprechen die Ermüdungstests von 9.100 Stunden bzw. 15.000 Stunden (C-414 A – je nach Baunummer) und von ebenfalls 15.000 Stunden bei der C-402C. Der Holm der C-402C wird aufgrund seiner geänderten Konstruktion auch nach Brechen der Holmdeckplatte 100 % der Konstruktionslasten tragen.
So zeigte sich in einer großen amerikanischen Werft, dass von mehreren hundert geprüfte Maschinen lediglich 5 Schäden am Holm aufwiesen. All diese Schäden stammten nicht von schlechter Bauweise oder normaler Alterung, sondern von unsachgemäßer Reparatur: In sämtlichen Fällen wurde offenbar beim Wechsel der Flügelbeplankung (ohne es zu merken) in den Holm gebohrt und dieser geschwächt.
Um Schäden, ob durch normale Ermüdung oder durch unsachgemäße Reparaturen zu entdecken, muss das Cessna SID Programm inzwischen an sämtlichen C-300 und 400´ern durchgeführt werden – zumindest an den Maschinen, die im gewerblichen Einsatz sind. Tatsache ist sicherlich auch, dass zum Zeitpunkt der Entwicklung der Maschinen niemand daran dachte, dass diese für 20, 30, 40 oder mehr Jahre im Einsatz stehen würden. Auch sind Flugstundenzahlen von 20.000 und mehr Stunden damals sicherlich nicht mit ins Kalkül gezogen worden.
Was bleibt sind teure, langwierige Untersuchungen und Verstärkungen der betroffenen Holme. Nach den ursprünglichen Vorgaben mussten die Tragflächen vom Rumpf getrennt werden, die Beplankung der Flügel zu großen Teilen entfernt und die Struktur mittels Wirbelstromprüfung getestet werden. Aktuell gibt es in Deutschland nun für die C-401 bis C-425 ein „Alternatative SID“, das die Installation von neuen Inspektionsdeckeln umfasst – die großflächigen Entplankungen und Wirbelstromprüfungen entfallen größtenteils. Die Installation der Service Kits benötigt ca. 80 Mannstunden und ist damit deutlich günstiger als das volle SID. Allerdings gilt dieses A-SID nur für Maschinen mit gutem Allgemeinzustand.
Bitter ist die ganze Sache natürlich für Maschinen, die gerade einmal ein paar tausend Stunden geflogen sind und niemals korrosionsfördernden, klimatischen Bedingungen ausgesetzt waren. Schwerlich ist eine im Mittleren Westen oder in Süddeutschland stationierte Privatmaschine mit einem abgeflogenen Frachter aus Florida zu vergleichen. Die geforderten Programme werden aber dafür sorgen, dass viele der schönen Cessna Twins auf dem Schrott landen, weil ihren Besitzern eine Überprüfung zu teuer ist. Sie sorgen aber auch dafür, dass Unfälle wie der vom 27. April 1999 nicht mehr passieren. Eine Garantie für gewissenhafte Wartung ohne Schlamperei sind sie freilich noch lange nicht!
Wie vielleicht schon der Ein oder Andere von Euch gehört hat, gibt es bei Cessna Twins der Serien 300 und 400 Probleme mit den Flügelholmen. Was dahinter steckt möchte ich Euch hier vorstellen... - sind die Auswirkungen doch beträchtlich: Die Maschinen werden aus dem Verkehr gezogen oder müssen aufwändig für im Schnitt 70.000 Dollar einer Kontrolle unterzogen werden.
Angefangen hat die ganze Geschichte mit einem tragischen Unglück, dessen Vorgeschichte sich schon etwas irre liest…
Am 27. April 1999 wurde eine Cessna 402C mit dem Kennzeichen N819BW in der Nähe von Goldsby, Oklahoma zerstört, als sie mit großer Geschwindigkeit aus einer Höhe von 1000 Fuß nach dem Verlust des rechten Flügels in den Boden krachte. Die Maschine operierte als Flug Nummer 818 der Firma Texas Air Charters Inc aus Denton Texas und war im Cargo Einsatz. Der allein an Bord befindliche Pilot kam bei dem Absturz ums Leben.
Zum Zeitpunkt des Absturzes hatte der Pilot ein gültiges Medical Klasse I, war im Besitz eines CPL/ IFR für 1-und 2-Mot Kolbenmotorflugzeuge (mit Lehrberechtigung für IFR und 1-Mot) und hatte zum Zeitpunkt des Unglücks rund 478 Stunden auf Cessnas der Serie 400 verbracht. Seine Gesamtflugzeit betrug 1.754 Stunden.
Die Maschine wurde nach den vorliegenden Unterlagen am 15 Mai 1956 zugelassen und flog seitdem unter verschiedenen Kennzeichen für insgesamt 10 Flugbetriebe. Seit dem 6. April 1999 war das Flugzeug im Einsatz bei Texas Air Charter Inc. Zum Zeitpunkt des Unfalls hatte die Maschine eine Gesamtstundenzahl von 20.457,2 erreicht!
Die Lebenslaufakte der Maschine war nicht vollständig vorhanden – die vorhandenen Aufzeichnungen zeigen jedoch eine größere Beschädigung der Maschine bei einem Landeunfall in Dickerson, North Dakota, der im Jahre 1981 stattfand. Die Unterlagen zeigen, dass bei diesem Unfall das rechte Hauptfahrwerk abbrach was sicherlich Flügel, Triebwerksgondel und die komplette Fahrwerksinstallation am rechten Flügel in Mitleidenschaft zog. Es lagen keine Unterlagen über die durchgeführten Reparaturen nach diesem Unfall vor. 1990 und 1998 wurde die Maschine jedoch neu lackiert.
Jetzt wird’s interessant…
Zwischen 1991 und 1999 kam es zu Logbucheinträgen die mehrere Reparaturen des rechten Flügels beinhalten:
- Am 9. Juli 1988 wurden bei einer Stundenzahl von 7781.8 Risse in der linken und rechten Holmbeplankung gefunden.
- Am 23. Oktober 1992 wurden bei 12.863 Stunden Risse im rechten Fahrwerksschacht gefunden. Die Risse wurden abgebohrt und mit Dopplern verstärkt.
- Am 28. Juli 1996 wurde bei 18.589.9 Stunden eine lose Befestigung des linken und rechten inneren Flügelholms gefunden. Die Befestigungsschrauben wurden gewechselt und neu angezogen.
- Weitere Wartungseinträge finden sich bezüglich dem Austausch von Nieten der rechten Motorhaube, Austausch von Teilen der rechten Fahrwerksklappe innerhalb der nächsten paar Jahre.
- Am 27. Mai 1998 zeigten sich Risse in der unteren Flügelbeplankung des rechten Flügels.
- Am 2. Januar 1998 bei 20.144,4 Stunden wurden die rechten Uplock-Schalter des Hauptfahrwerks gewechselt.
- Am 26. August 1998 wurden lose Nieten an beiden Flügeln ausgetauscht und ein Riss im – wo auch sonst – rechten Flügel repariert.
Nun – nicht alle diese Reparaturen sind unnormal. Aber es wird doch deutlich, dass die Maschine unter einer Vielzahl von strukturellen Problemen litt, die sich ausnahmslos auf den rechten Flügel beschränken. Zweifellos Nachwirkungen des Unfalls von 1981.
Das Wrack:
Die Maschine schlug mich hoher Wucht in ein weiches Feld ein. Das erste gefundene Teil gehörte zur rechten Motorhaube, gefolgt von der rechten Gepäckraumklappe und weiteren Teile der rechten Triebwerkgondel. Der rechte Flügel mit Motor lagen ca. ½ Meile hinter der Gepäckraumklappe. ½ Meile weiter kamen der linke Motor mit Propeller sowie Teile des linken Flügels in einem Krater zum Liegen. Am nordwestlichen Teil des Kraters lag der Hauptteil des Wracks: Teile des Rumpfes mit Kabine und Cockpit sowie Teile des Linken Flügels. Cockpit und Kabine wurden komplett zerstört, kein System blieb intakt.
Die Abtrennung des rechten Flügels geschah direkt innerhalb der rechten Triebwerksgondel. Bei der Untersuchung des Wracks konnte nicht geklärt werden, ob die Steuerkabel zum Zeitpunkt des Unglücks allesamt intakt waren. Jedoch zeigten die Steuerkabel der linken Seite eine Zerstörung durch Überlastung.
Was danach geschah:
Untersuchungen zeigten, dass der Holm an mehreren Stellen geschwächt war – zum großen Teil durch unsachgemäße Reparaturen, aber auch durch unentdeckte Vorschäden. Die FAA kreidete nun Cessna an, dass eine eingehende Kontrolle der Flügelholme auf Beschädigungen nicht möglich sei. Um derartige Unfälle in Zukunft zu vermeiden, sah sich Cessna gezwungen ein SID Programm zu starten. Dieses Programm dient der Überprüfung von Cessna 300/ 400 Modellen bzw. deren Flügelholme auf Risse und andere Beschädigungen. Die Durchführung dieser Arbeiten ist sehr zeitintensiv und richtet sich (je nach Land in dem die Maschine zugelassen ist) auch nach den geflogenen Flugstunden der Maschine. Je nach Typ – und Erfahrung der Werft bei diesen Arbeiten – ist mit Kosten von ~ 70.000 Dollar zu rechnen. Arbeitszeiten von 450 bis 500 Stunden sind hierbei nicht unüblich.
Ermüdungstests von Cessna mit entsprechenden Materialien brachten den ersten Holm bei bereits 2.500 simulierten Flugstunden zum brechen – der beste Holm brach hingegen erst bei 120.000 Stunden. Das ist eine gewaltige Streuung! Zurückführen kann man das zum Teil auf die verwendeten Materialien – je nach Modell sehr hartes und damit sprödes Material das Anfällig für Ermüdung ist – insbesondere in Verbindung mit unsachgemäßer Reparatur und Schwächung durch Korrosion.
Von Cessna wurden Ermüdungstests in den 1970´ern durchgeführt die zu folgenden Ergebnissen führten:
Prognostiziertes Versagen nach:
8.200 Stunden für Cessna C-401 und C-402
6.800 Stunden für Cessna C-411
Später wurden diese Angaben nach unten revidiert – auf 5.400 Stunden bei der C-411 und 5.800 Stunden für die C-402.
Tests zeigten auch: Bricht die Deckplatte des Hauptholms, so kann dieser nur noch 70 % der Konstruktionslasten tragen.
Für die C-402 C und C-414A sprechen die Ermüdungstests von 9.100 Stunden bzw. 15.000 Stunden (C-414 A – je nach Baunummer) und von ebenfalls 15.000 Stunden bei der C-402C. Der Holm der C-402C wird aufgrund seiner geänderten Konstruktion auch nach Brechen der Holmdeckplatte 100 % der Konstruktionslasten tragen.
So zeigte sich in einer großen amerikanischen Werft, dass von mehreren hundert geprüfte Maschinen lediglich 5 Schäden am Holm aufwiesen. All diese Schäden stammten nicht von schlechter Bauweise oder normaler Alterung, sondern von unsachgemäßer Reparatur: In sämtlichen Fällen wurde offenbar beim Wechsel der Flügelbeplankung (ohne es zu merken) in den Holm gebohrt und dieser geschwächt.
Um Schäden, ob durch normale Ermüdung oder durch unsachgemäße Reparaturen zu entdecken, muss das Cessna SID Programm inzwischen an sämtlichen C-300 und 400´ern durchgeführt werden – zumindest an den Maschinen, die im gewerblichen Einsatz sind. Tatsache ist sicherlich auch, dass zum Zeitpunkt der Entwicklung der Maschinen niemand daran dachte, dass diese für 20, 30, 40 oder mehr Jahre im Einsatz stehen würden. Auch sind Flugstundenzahlen von 20.000 und mehr Stunden damals sicherlich nicht mit ins Kalkül gezogen worden.
Was bleibt sind teure, langwierige Untersuchungen und Verstärkungen der betroffenen Holme. Nach den ursprünglichen Vorgaben mussten die Tragflächen vom Rumpf getrennt werden, die Beplankung der Flügel zu großen Teilen entfernt und die Struktur mittels Wirbelstromprüfung getestet werden. Aktuell gibt es in Deutschland nun für die C-401 bis C-425 ein „Alternatative SID“, das die Installation von neuen Inspektionsdeckeln umfasst – die großflächigen Entplankungen und Wirbelstromprüfungen entfallen größtenteils. Die Installation der Service Kits benötigt ca. 80 Mannstunden und ist damit deutlich günstiger als das volle SID. Allerdings gilt dieses A-SID nur für Maschinen mit gutem Allgemeinzustand.
Bitter ist die ganze Sache natürlich für Maschinen, die gerade einmal ein paar tausend Stunden geflogen sind und niemals korrosionsfördernden, klimatischen Bedingungen ausgesetzt waren. Schwerlich ist eine im Mittleren Westen oder in Süddeutschland stationierte Privatmaschine mit einem abgeflogenen Frachter aus Florida zu vergleichen. Die geforderten Programme werden aber dafür sorgen, dass viele der schönen Cessna Twins auf dem Schrott landen, weil ihren Besitzern eine Überprüfung zu teuer ist. Sie sorgen aber auch dafür, dass Unfälle wie der vom 27. April 1999 nicht mehr passieren. Eine Garantie für gewissenhafte Wartung ohne Schlamperei sind sie freilich noch lange nicht!
