1945 Australian National Airways Stinson kraschar

1945 Australian National Airways Stinson kraschar

Flygplanet som var inblandat i olyckan, före konvertering till tvåmotoriga
olycka
Datum	31 januari 1945
Sammanfattning	Utmattningsbrott i vingstrukturen
Webbplats	Spring Plains, Victoria
Flygplan
Flygplanstyp	Stinson Model A (modifierad)
Flygplanets namn	Tokana
Registrering	VH-UYY
Flygets ursprung	Melbourne
Mellanlandning	Kerang, Victoria
2:a mellanlandningen	Mildura, Victoria
Destination	Broken Hill, New South Wales
Passagerare	8
Besättning	2
Dödsfall	10
Överlevande	0

Den 31 januari 1945 avgick ett Stinson Model A- flygplan från Melbourne för en flygning på 127 nautiska mil (235 km) till Kerang, Victoria — den första etappen av en reguljär reguljär linjetrafik från Australian National Airways till Broken Hill, New South Wales . Den kraschade 50 nmi (93 km) från Melbourne. Samtliga tio personer omkom i olyckan. Flygplanet var ett av fyra Stinsons som importerades 1936 av Airlines of Australia (AoA). Tre hade nu kraschat med förlust av 17 liv, och den fjärde skulle inte tillåtas flyga igen.

Det fastställdes att olyckan orsakades av en utmattningsspricka i huvudbalken på vänster vinge som gjorde att den yttre delen av vänster vinge, utanför motorgondolen, separerade från resten av flygplanet. Expertpanelen som undersökte olyckan ansåg att detta var den första dödliga flygplansolyckan någonstans i världen som direkt kan hänföras till metalltrötthet.

Stinson Model A i original trimotorkonfiguration

Olyckan och relaterade frågor undersöktes av en domare i Högsta domstolen som också fann att flygplanets vänstra vinge misslyckades under flygningen på grund av en utmattningsspricka. Domaren gav fem rekommendationer inklusive en att en säker flygtid bör fastställas för varje metallflygplan registrerat i Australien för att undvika ytterligare fel på grund av metalltrötthet. Denna praxis kallas nu safe-lifeing .

Flyget

Flygplanet var en modifierad Stinson Model A registrerad VH-UYY och drevs av Australian National Airways (ANA) som Tokana . Den 31 januari 1945 Tokana från Melbournes Essendon flygplats klockan 7:55 lokal tid för ett flyg till Broken Hill , med stopp vid Kerang och Mildura . Ombord fanns två piloter och åtta passagerare. En stark och byig vind blåste från sydväst och himlen var mestadels mulen med molnbasen cirka 2 000 fot (610 m) över havet. Ungefär 20 minuter efter start närmade sig flygplanet Redesdale och flera personer observerade det flyga cirka 1 000 fot (300 m) över marknivån, strax under molnbasen.

Flera vittnen rapporterade att de hörde en skarp spricka följt av upphörande av bullret från motorerna. När de tittade upp såg de Stinson spiralera nedåt. En del av ena vingen hade separerat från resten av flygplanet och den drev långsamt mot marken. När de tittade såg de hela stjärtaggregatet lossna från flygkroppen. Ögonblick senare slog vraket i marken och en tjock svart rök steg upp i luften. En del av vänster vinge, utanför motorgondolen, fortsatte sakta att driva ner och nådde marken cirka 1,2 km från huvudvraket.

Kraschen inträffade 21 minuter efter start från Essendon Airport. Flygningen täckte en sträcka på endast 50 nmi (93 km) och slutade i jordbrukslandet cirka 2 miles (3,2 km) öster om Redesdale. Platsen för kraschen var en gång en del av "Spring Plains" Station som hade ägts av John Robertson Duigan och var där han konstruerade och flög det första flygplanet i Australien .

Extern bild
Tidningsfotografier av vraket av VH-UYY

Huvudvraket bestående av flygkroppen, höger innervinge och vänster innervinge fortfarande med motorn påsatt, träffade marken upp och ned och förtärdes omedelbart av eld. De åtta passagerarnas kroppar hittades i det som återstod av kabinen men brändes till oigenkännlighet. Den våldsamma svängningen av flygkroppen kastade de två piloterna genom taket på cockpit. Deras kroppar hittades obrända 12–15 yards (11–14 m) från huvudvraket. Flygplanets svans bröt sig loss från flygkroppen och föll till marken cirka 220 yards (200 m) från huvudvraket.

Den yttre delen av vänster vinge, utanför motorgondolen, hittades cirka 1,2 km från huvudvraket. Bortsett från sprickytorna på de inre ändarna av balkarna var den nästan oskadad. Den högra vingen slets i tre sektioner av våldet från gyrationerna och träffade marken 150 yards (140 m) från huvudvraket. Den högra motorn slets bort från höger vinge och träffade marken cirka 50 fot (15 m) från huvudvraket. Den skadades lindrigt av branden. Den huvudsakliga vrakleden var cirka 100 yards (91 m) lång. I flygplanets svängningar efter separation av den yttre delen av vänster vinge bröt sig andra delar loss och separerade från huvudvraket. Många små vrakdelar hittades utspridda över ett stort område.

Flygplanet

Extern bild
Bild på en Stinson Model A Tri-motor utanför Australian National Airways hangar. Denna Stinson är i det blå och orange färgschemat som används av Airlines of Australia.

Stinson Model A var en tri-motor med tre Lycoming R-680 radiella motorer , var och en på 235 hästkrafter (175 kW). Den godkändes för att flyga med en maxvikt på 10 500 lb (4 763 kg). Fyra Stinson Model A-flygplan importerades till Australien 1936 och drevs av Airlines of Australia.

Efter krigsutbrottet i Stilla havet i december 1941 hade Airlines of Australia funnit det omöjligt att skaffa reservdelar till Lycoming R-680- motorerna i sina två återstående Stinsons (en Stinson hade kraschat i februari 1937 och en annan i mars 1937). I början av 1943 fattades beslutet att konvertera båda flygplanen till tvåmotoriga konfigurationer genom att ta bort Lycoming-motorerna och installera en 550 hästkrafter (410 kW) 9-cylindrig Pratt & Whitney R-1340-AN1 Wasp -motor på varje vinge. Dessa motorer hade importerats till Australien i stort antal för att användas som tankmotorer . Nosarna på de två flygplanen skulle byggas om genom att installera strömlinjeformade strukturer gjorda av aluminiumplåt.

I oktober 1943 hade VH-UYY konverterats till tvåmotoriga konfigurationer i Essendon Airport-anläggningarna hos Australian National Airways som hade tagit över Airlines of Australia. Ökningen av den totala effekten från 705 till 1 100 hk (526 till 820 kW) förbättrade flygplanets start, klättring och enmotors ur funktion och tillät att den maximala vikten ökades till 11 200 lb (5 080 kg) för start. Under de följande 15 månaderna användes Tokana på rutten Melbourne-Kerang-Mildura-Broken Hill.

VH-UYY flög i 13 763 timmar, inklusive 2 797 timmar sedan dess omvandling till ett tvåmotorigt flygplan.

Undersökning

Utredarna kunde fastställa den mest sannolika sekvensen av uppbrottet under flygningen:

1. vänster yttervinge
2. svansmontage
3. högra vingen
4. höger motor

Utredarna hittade ingenting i vraket som tydde på att det hade skett en explosion eller brand i flygplanet innan det träffade marken. Det stod omedelbart klart att den yttre delen av vänster vinge hade brutit sig loss från flygplanet. Den nedre bommen i huvudbalken hade gått sönder vid motorgondolens utombordskant och då hade även den övre bommen gått sönder till följd av att vingen vikit sig uppåt under de luftbelastningar som påförts den. Den bakre sparren hade då misslyckats, vilket gjorde att hela den yttre delen av vingen kunde separera från flygplanet och sakta glida till marken.

Sprickytorna på den yttre delen av vänster vinge undersöktes av Council for Scientific and Industrial Research vid dess avdelning för flygteknik i Melbourne. Dessa undersökningar fastställde att separationen av vänster vinge initierades av metallutmattning av den nedre huvudbalkens fästhylsa. Stinsons primära struktur var av svetsad stålrörskonstruktion. En utmattningsspricka hade initierats i svetsmetall på insidan av hylsan. Efter att ha fortplantat sig genom svetsmetallen under ett stort antal flygningar, kom utmattningssprickan in i hylsan. Denna spricka påverkade så småningom 45 % av uttagets tvärsnitt innan den nedre bommen misslyckades under den dödliga flygningen. Utredarna noterade mängden metall i sockeln som var opåverkad av utmattningssprickan vid tidpunkten för olyckan och beräknade att vingen var kapabel att bära laster upp till cirka 2,5 gånger vikten av flygplanet under dess dödliga flygning. Detta antydde att vindbyarna som rådde vid den tiden, och turbulensen i samband med den låga höjden där flygplanet flög, var delvis ansvariga för misslyckandet.

Den matchande hylsan i sparren i höger vinge undersöktes också och visade sig vara påverkad av en liknande utmattningsspricka i svetsmetallens inre. Denna spricka upptäcktes genom magnafluxinspektion men kunde inte ses genom visuell undersökning.

Extern bild
Bild av VH-UKK efter konvertering till dubbla Wasp- motorer och silverfärgschema. VH-UYY konverterades på liknande sätt.

Utredningspanelen fastställde att omvandlingen från tremotors till tvåmotorskonfiguration inte var en orsak till olyckan. Den fann att utmattningsbrott i vingen var oundvikligt, och denna modifiering och efterföljande operation vid en högre vikt orsakade endast en liten förkortning av tiden innan felet inträffade.

I sin rapport skrev utredningspanelen:

"Krocken är, så vitt panelen känner till, det första exemplet på ett misslyckande under flygning av en flygplansstruktur som direkt kan hänföras till trötthet.

"I den typ av konstruktion som finns i dessa flygplan, där koncentrerad last bärs av ett litet antal tunga delar, kan ett enda utmattningsbrott, och har faktiskt orsakat, en fullständig strukturell kollaps.

"Panelen känner sig manad att hävda att varken den ursprungliga designen eller den ursprungliga tillverkningen var fel ... tragedin har flera nya lärdomar att lära alla som är inblandade i flyg, och att lärande ger en viss liten grad av kompensation för förlusten av värdefulla människor liv."

Utredningspanelens rapport färdigställdes på två veckor och innehöll fem rekommendationer:

1. Kritiska fogar av alla värmebehandlade, svetsade flygplanskonstruktioner av stålrör bör undersökas årligen med magnafluxmetoden.
2. Den unika karaktären av olyckan bör uppmärksammas av Australian Council for Aeronautics. Rådet bör uppmanas att studera fenomenet metallutmattning i flygplanskonstruktioner.
3. Luftvärdighetsbeviset för VH-UKK Binana , den enda Stinson Model A som överlever i Australien , bör omedelbart annulleras.
4. Båda vingarna av VH-UKK bör skickas till Division of Aeronautics laboratories för test och undersökning för att öka kunskapen om utmattning av flygplansstrukturer.
5. Department of Civil Aviation bör skaffa ett lämpligt antal VG-inspelare och installera dem i flygbolag som flyger i Australien för att undersöka förhållanden som uppstår på större flyglinjer.

Ministern för civil luftfart, Arthur Drakeford , gjorde ett detaljerat uttalande till parlamentet om att en oupptäckt utmattningsspricka i en svetsfog i en bomfäste i vänster vinge orsakade kraschen. Drakeford sa också att han var nöjd med att utredningspanelens arbete slutfördes kompetent och grundligt.

Förfrågan

Joseph Clark , en parlamentsledamot, hade flugit i Tokana fem dagar före kraschen. Två från Royal Australian Air Force ( RAAF) som var medpassagerare hade visat honom en liten spricka i flygplanets hissgångjärnsfäste . Clark hade rådet de två att berätta för piloten om sprickan om de trodde att det var allvarligt. Efter kraschen rapporterade Clark detta samtal till ministern för civil luftfart och gjorde ett uttalande till pressen. Han upprepade sitt uttalande i representanthuset. Det fanns också kritik från Thomas White att utredningspanelens rapport inte hade fokuserat uppmärksamheten på den stora förändringen som ingick i omvandlingen från ett tremotorigt flygplan till ett tvåmotorigt flygplan. Thomas White var parlamentsledamot och tidigare RAAF- gruppkapten . Efter denna kritik i parlamentets representanthus utnämnde ministern för civil luftfart, Arthur Drakeford, justitieminister Philp vid Queenslands högsta domstol att genomföra en utredning av olyckan med hjälp av befogenheterna i National Security Act.

Air Court of Inquiry satt första gången den 27 mars 1945 i Melbourne, under ordförandeskap av Mr. Justice Philp. Uppdraget för utredningen var att utreda orsakerna till olyckan; att undersöka Mr Clarks anklagelser om en spricka i hissens gångjärnsfäste; och att undersöka Mr Whites farhågor om att utredningspanelen hade försummat att överväga den betydande ändring som gjordes genom att ta bort tre motorer och ersätta dem med två motorer.

Utredningen hörde bevis för att den årliga inspektionen av VH-UYY hade avslutats den 2 november 1944 och sedan dess hade den flugit i 525 timmar. Vid en sådan besiktning gick det att undersöka de flesta svetsfogarna i vingen, men inte den svetsade rundfogen som slutligen misslyckades. Den leden hade inte inspekterats sedan installationen av Pratt & Whitney-motorer 1943. Utredningen hörde också att maxvikterna för alla civila flygplan registrerade i Australien bestämdes konservativt och på ett sätt som överensstämde med den internationella konventionen om flygnavigering. Ökningen av maximal vikt för VH-UYY beviljades först efter att alla lämpliga beräkningar hade utförts för att säkerställa att flygplanet var säkert vid den ökade vikten.

Justitierådet Philp presenterade domstolens rapport för generalguvernören den 10 april 1945. Domstolen fann att olyckan orsakades av en utmattningsspricka i den nedre bommen på huvudspolen i vänster flygel. Den fann att förekomsten av en spricka i hissgångjärnsfästet inte kunde fastställas men även om en spricka hade funnits hade den inte bidragit till orsaken till olyckan. Man fann också att motorbytet inte var en del av orsaken till olyckan utan ökningen av maxvikten hade gjort att olyckan inträffade lite tidigare än vad som annars skulle ha inträffat.

Justice Philps rapport innehöll fem rekommendationer:

1. Markingenjörer och flygplansinspektörer bör få undervisning i inspektion av svetsning i flygplanskonstruktioner.
2. ANA bör ges tillstånd att importera en detektor för undersökning av svetsning som används i flygplanskonstruktioner. Om denna detektor visade sig vara tillfredsställande bör liknande detektorer installeras på alla större flygplatser.
3. Undersökningar gjorda för att fastställa hur man beräknar en gräns för flygplans livslängd.
4. Dubletter av alla loggböcker bör förvaras på marken.
5. Bestämmelser om konstitutionen och befogenheterna för Air Courts of Inquiry bör ses över.

Verkningarna

Den enda återstående Stinson Model A i Australien, VH-UKK Binana , fick sitt luftvärdighetsbevis upphävt och den flög inte igen. Olyckan uppmärksammade allmänheten på risken för metalltrötthet att orsaka plötsligt fel på strukturen hos ett modernt civilt flygplan. Department of Civil Aviation började en praxis att beräkna den säkra pensionstiden för metallflygplan registrerade i Australien.

I december 1946 organiserade University of Melbourne ett internationellt symposium med titeln The Failure of Metals by Fatigue, det första sådana symposiet i ett engelsktalande land. Fem av de trettio tekniska artiklarna som presenterades vid symposiet handlade specifikt om problemet med metallutmattning i flygplan.

Structures and Materials Division av Division of Aeronautics laboratory vid Fishermen's Bend, Melbourne inledde ett långsiktigt program som syftade till att främja kunskapen om metallutmattning i flygplanskonstruktioner. Överskottsvingar, tillverkade av Commonwealth Aircraft Corporation under dess licensproduktion av nordamerikanska P-51 Mustang- flygplan, testades genom upprepad belastning för att undersöka egenskaperna hos utmattning i flygplanskonstruktioner. Så småningom testades cirka 200 Mustang-vingar på detta sätt.

Se även

• 1937 Flygbolag i Australien Stinson kraschar
• Lista över katastrofer i Australien efter dödssiffror
• Lista över olyckor och tillbud med kommersiella flygplan
• Lista över olyckor och tillbud med flygplan per plats

Bibliografi

•   Job, Macarthur (1992). Air Crash Vol. 2, kapitel 2 . Aerospace Publications Pty. Ltd. Fyshwick, Australien. s. 200. ISBN 1-875671-01-3