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Ich glaube, die Ursache war eine Kombination aus der Aktivierung des Treibstoffabsperrventils (FSOV) aufgrund eines kaskadierenden Ausfalls des elektrischen Systems. Es ist nicht das erste Mal, dass bei einer 787 in den ersten Flugminuten ein Ausfall des elektrischen Kaskadensystems auftrat und ein RAT-Einsatz erforderlich war.
Lassen Sie mich meine Begründung erklären: Bei der Boeing 787 laufen die Triebwerke weiter, selbst wenn alle Hydrauliksysteme ausfallen. Jedes Triebwerk verfügt über eine eigene FADEC (Full Authority Digital Engine Control), die von einem Permanent Magnet Alternator (PMA) angetrieben wird, der wiederum vom Triebwerk selbst betrieben wird. Sobald das Triebwerk läuft, arbeitet die FADEC unabhängig und regelt Treibstoff, Schub und Sicherheit – ohne dass Flugzeughydraulik oder externe Stromversorgung erforderlich ist.
Ein gleichzeitiger Ausfall der FADECs ist äußerst unwahrscheinlich. Warum also kamen die Triebwerke zum Stillstand, wenn sie doch angeblich so robust sind? Es gibt eine wichtige Komponente, die das FADEC außer Kraft setzen kann: das FSOV.
Dieses federbelastete Treibstoffabsperrventil wird nicht vom PMA angetrieben, sondern vom elektrischen Gleichstromsystem des Flugzeugs. Bei einem Stromausfall schließt die Feder das Ventil sofort und unterbricht die Treibstoffzufuhr zum Triebwerk. FSOVs sind eine Ausfallsicherung, die die Flugzeugzelle und nicht das Triebwerk schützen soll. Boeing geht davon aus, dass ein Triebwerksabschalten sicherer ist, als weiterhin Treibstoff in ein potenzielles Feuer zu leiten.
Im Videomaterial befindet sich der Kippaktuator des Fahrwerks in der vorderen Position (Zehen nach unten). Diese Bewegung erfordert eine hydraulische Systemkraft, um Wind und Schwerkraft zu überwinden. Diese vordere Position wird nur erreicht, wenn die Piloten das Fahrwerk einfahren. Das Kuriose daran ist, dass das Kippen des Fahrwerks nach vorne erst der zweite Schritt der Hauptfahrwerkseinfahrsequenz ist. Der erste Schritt besteht darin, die Türen zu öffnen, und wenn diese vollständig geöffnet sind, besteht der nächste Schritt darin, das Fahrwerk zu kippen.
Es ist unklar, warum die Türen geschlossen sind, das Fahrwerk aber bereits nach vorne geneigt ist. Höchstwahrscheinlich hat der Pilot „Fahrwerk eingefahren“ gewählt, wodurch die Einfahrsequenz ausgelöst wurde. Das Kippen des Fahrwerks wurde als zweiter Schritt eingeleitet, aber die Türen öffneten sich aufgrund eines Strom- oder Hydraulikausfalls nicht, oder die Sequenz fror mitten im Vorgang ein. Das Flugzeug verlor die Hauptantriebskraft (daher das RAT) und die Sequenz wurde mit dem Fahrwerk in einem teilweise gesteuerten Zustand angehalten:
Wagen gekippt, Türen geschlossen, Fahrwerk ausgefahren. Dieser Moment des Einfahrens des Fahrwerks könnte der genaue Punkt gewesen sein, als das ganze System nur 3–4 Sekunden nach dem Start zusammenbrach. (Es gab eine positive Steigrate bei 600 Fuß über Meeresspiegel und 174 Knoten.)
Die Triebwerke liefen noch kurz (3 Sekunden) nach, angetrieben vom restlichen Treibstoff in den Leitungen, bevor sie ausfielen. Die Hydraulik des Hauptfahrwerks wird von einem elektrohydraulischen System angetrieben – ohne Strom gibt es keinen Hydraulikdruck. Im Gegensatz dazu werden andere Hydrauliksysteme des Flugzeugs von motorbetriebenen mechanischen Pumpen versorgt. (20–30 kW Leistung zum Einfahren des Fahrwerks erforderlich).
Da das Flugzeug im Flug stabil blieb, ist es wahrscheinlich, dass beide Triebwerke gleichzeitig ausfielen. Landeklappen, Fly-by-Wire, Fahrwerk und andere Systeme froren wahrscheinlich für einen Moment ein und erlangten möglicherweise ihre Funktionalität zurück, nachdem das RAT ausgefahren war.
Die 15 kW RAT versorgt die Elektromotoren in den blauen Hydraulikleitungen einer 787 mit Strom. Dies steuert die wichtigsten Flugsteuerungsaktuatoren für Seiten-, Höhen- und Hauptquerruder. Es scheint, dass der Pilot in der Endphase des Fluges die Fluglage leicht erhöht hat. (Das Einfahren des Fahrwerks ist mit einem RAT nicht möglich.) Damit beide FSOVs schließen, müsste das Flugzeug beide AC-Busse, beide DC-Hauptbusse und die Batterie-Backups verlieren.
Dies erfordert einen massiven Stromausfall, um alle möglichen Redundanzebenen zu überwinden. Dies ist möglich, da Fälle bekannt sind, in denen es bei einer 787 und einer 777 zu einem totalen elektrischen Kaskadenausfall der meisten Systeme kam. Es ist also möglich. Alle Anzeichen deuten auf eine Treibstoffabschaltung über die FSOVs hin. Die große Frage ist, warum sie ausgefallen sind. Das ist schwer zu sagen, aber wie gesagt, ein Stromausfall ist eine sehr plausible Ursache. Das RAT wurde automatisch ausgelöst. Dies bedeutet, dass es zu einem totalen Verlust der Wechselstromversorgung kommt. Ich vermute ein Szenario, in dem ein teilweise funktionierendes oder instabiles elektrisches System während einer Stromumstellung den Einsatz von RAT auslöst. Dies könnte zu einer vollständigen Stromunterbrechung führen und möglicherweise die wichtigen DC-Busse und die Batterie-Notstromversorgung beeinträchtigen. Beim Umschalten der Stromquellen (von den Hauptbussen auf RAT) kann sich das System unvorhersehbar verhalten – insbesondere, wenn eine Quelle mit dem RAT konkurriert oder instabil ist. In einem solchen Stromchaos kann der Einsatz von RAT zu Transienten oder Verzögerungen bei der Wiederherstellung der Stromversorgung führen, was die Stromversorgung instabil machen und möglicherweise die digital gesteuerte Stromversorgung der FSOVs beeinträchtigen kann. Bei einem Stromausfall wird der gesamte Treibstoff abgeschaltet. In der 787 verfügen die FSOVs nicht über eine garantierte dedizierte oder Hot-Battery-Notstromversorgung, im Gegensatz zum Airbus A320, der sie direkt aus der Batterie versorgt. Die Batterie-Notstromversorgung der 787 unterstützt den gesamten DC-Bus, und die Energiemanagement-Software priorisiert flugkritische Systeme.
Bei begrenzter Leistung oder unregelmäßigen Lasten werden weniger kritische Systeme wie FSOVs herabgestuft . Dies ist ein sehr komplexes System mit vielen Softwareregeln. Dies spiegelt auch die Designphilosophie von Boeing wider:
Bei einem schweren Stromausfall haben die Überlebensfähigkeit der Flugzeugzelle und die Flugsteuerung Vorrang vor der Triebwerkskontinuität. Sie gehen davon aus, dass es sicherer ist, den Treibstoff abzuschalten, als das Risiko einzugehen, dass unkontrolliert Treibstoff in ein brennendes Triebwerkfleißt. Die ganze Vorstellung, dass beim Start in 400 Fuß Höhe beide Triebwerke ausfallen könnten, fühlt sich von Natur aus unsicher an. Aus Sicht der Schubkontinuität stellt dieser Designansatz eine Schwachstelle dar und könnte beim Ausfall zweier Triebwerke von Flug AI171 eine Rolle gespielt haben
Bei der 787 und anderen Boeing-Modellen gab es eine Geschichte mit ähnlichen elektrischen Problemen. Im Jahr 2024 erlitt die Besatzung eines Atlantic-Fluges 787, VS105, während des Steigflugs einen schweren elektrischen Ausfall – die Triebwerksgeneratoren fielen aus. Als Reaktion darauf wurde das RAT automatisch aktiviert, um Notstrom bereitzustellen. 2015 entdeckten Boeing und die FAA einen kritischen Softwarefehler in den Generator Control Units (GCUs) der 787. Würden die Generatoren 248 Tage hintereinander eingeschaltet bleiben, könnte ein interner Zähler überlaufen, alle vier GCUs abschalten und die Stromzufuhr komplett unterbrechen.
Die FAA gab die Notfall-AD 2015-08-51 heraus, die von den Betreibern verlangt, die 787 alle 8 Monate neu zu starten, um einen vollständigen Stromausfall während des Fluges zu vermeiden. Bei zwei getrennten Vorfällen – in Boston (JAL) und Takomatsu (ANA) – kam es zu einer Überhitzung der Batterien und einem Brand in den Lithium-Ionen-Batterien der APU des Flugzeugs. Im Dezember 2018 kam es auf dem LATAM-Flug LA8084, einer Boeing 777-300ER, auf dem Weg von São Paulo nach London zu einer elektrischen Kernschmelze. Das RAT wurde aktiviert, um Notstrom bereitzustellen. Nachdem die Triebwerke am Boden abgeschaltet wurden, kehrte plötzlich die Stromversorgung zurück – was einen Fehler im elektrischen Verteilungssystem bestätigte (wahrscheinlich ein Busschütz- oder Konverterfehler). Das Ereignis war ein typischer Kaskadenfehler: Generatorstrom war verfügbar, aber eine Kettenreaktion von Leistungsschalter- und Konverterfehlern trennte alle wichtigen Busse vom Netz, einschließlich derer, die von der APU und den Triebwerken angetrieben wurden.
Die 787 ist in hohem Maße auf softwarebasiertes Energiemanagement angewiesen. Wenn sich also die Grundursache als ein Softwarefehler in einem extrem komplexen elektrischen System herausstellt, könnte die gesamte Flotte bis zur Untersuchung am Boden bleiben. Ich schließe Dampfblasenbildung aus: Moderne Düsentreibstoffsysteme werden unter Druck und Temperatur geregelt
