Radioaltímetro mentiroso: la trágica historia del vuelo 1951 de Turkish Airlines

Nuestra historia de hoy arranca el 25 de febrero de 2009. Pasan unos minutos de las 7:00 de la mañana, hora local, en el Aeropuerto Internacional de Estambul-Atatürk (Turquía) y el vuelo 1951 de Turkish Airlines ya se prepara para partir rumbo al de Ámsterdam-Schiphol, en los Países Bajos.

El aparato, de matrícula TC-JGE, es un Boeing 737-800, uno de los más modelos más fiables y populares de la serie Next Generation (NG) de Boeing. Introducida en 1997, NG es el nombre dado por Boeing a las series −600, -700, -800 y -900, tercera generación del emblemático 737. Equipado con dos motores turbofan CFM56-7B26, el 737-800 cuenta con capacidad para hasta 189 pasajeros, dependiendo de su configuración. Este avión en concreto acumula 29.789 horas de vuelo en sus 7 años de servicio y 1.065 ciclos de despegue/aterrizaje.

Al mando de la aeronave se encuentra el experimentado capitán Hasan T. Arisen, de 54 años y 17.000 horas de vuelo, 10.885 de ellas en este modelo de avión. Le acompaña el primer oficial y copiloto en formación Murat Sezer, de 42 años. Sezer, aunque acumula 4.146 horas de experiencia en vuelo, sólo 44 de ellas son en Boeing 737NG. Es por ello por lo que hay un tercer tripulante en el cockpit, Olgay Özgür, de 28 años y 2.126 horas de vuelo, 720 de ellas en tipo. Él asumirá el rol de primer oficial "de seguridad". El 1951 será un vuelo de entrenamiento para Sezer, un piloto recién contratado por Turkish que tan sólo ha completado 17 vuelos desde que llegó a la aerolínea. La tarea de Özgür será, pues, aliviar la ya de por sí alta carga de trabajo que tendrá el capitán que, además de ser el piloto al mando (PIC), actuará también como instructor.

Además de los tres tripulantes técnicos, la tripulación de cabina está formada por cuatro auxiliares de vuelo. A bordo del vuelo 1951 hay, también, 128 pasajeros, por lo que el total de ocupantes asciende a 135.

07:20 horas

Tras completar sin incidentes el embarque y procedimientos de puesta en marcha y rodaje, el vuelo 1951 rueda ya hacia la cabecera de la pista asignada desde donde despegará sin inconvenientes a las 8:23 hora local.

10:20 horas

Tras un vuelo totalmente rutinario y sin incidentes, el 737 ya ha iniciado hace rato el descenso y se prepara para la aproximación a Amsterdam-Schiphol. Vuelan a unos 8.500 pies sobre Flevoland cuando, de repente, una alarma les saca de su la rutina.

- FO Özgür: Es la alarma del tren de aterrizaje, señor

El primer oficial de seguridad está confundido. Están volando a 8.500 pies (unos 2.500 metros). No tiene sentido que suene la alarma de aviso del tren de aterrizaje a tanta altitud. Un rápido vistazo a los instrumentos les da la respuesta a qué está pasando. Hay algo extraño en el Primary Flight Display (PFD). El radioaltímetro está indicando algo imposible: vuelan a una altura de ocho pies negativos (-8 pies).

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Para entender lo que es y cuál es la función de un radioaltímetro, primero tenemos que comprender adecuadamente las diferencias entre las distintas formas de medir la altitud que se usan en aviación. Por una parte, tenemos la altitud sobre el nivel del mar (o MSL, por sus siglas en inglés), también denominada "altitud verdadera" que es la distancia vertical entre el avión y el nivel del mar. Esta medida se utiliza para la planificación de vuelos y para medir la altitud de crucero.

Por otra parte, tenemos también la altura sobre el terreno (o AGL, por sus siglas en inglés), también llamada "altitud absoluta" que es la distancia vertical entre el avión y el terreno debajo de él. Esta medida es importante para evitar colisiones con montañas, edificios, antenas y torres de transmisión y otros obstáculos en el suelo. Es importante destacar que cuando nos referimos a la AGL hablamos de "altura" y cuando lo hacemos de MSL de "altitud". —En aviación entran en juego también otros conceptos de altitud, como la altitud AFE (Above Field Elevation) que se refiere a la altitud del avión medida desde el nivel del campo de vuelo, la altitud de presión o la altitud de densidad, pero entrar en detalle en ellas es algo que se escapa del propósito de este artículo—.

Vamos a poner un ejemplo para que se entienda mejor todo esto. Supongamos que un avión está en la cabecera de la pista 36L del aeropuerto de Madrid-Barajas preparándose para el despegue. Mientras esté sobre la pista, estará a una altura AGL de cero pies. Sin embargo, su altitud MSL será de unos 2.269 pies (en torno a 690 metros) que es la altitud sobre el nivel del mar a la que se encuentra situado el aeródromo madrileño. De la misma forma, cuando la aeronave alcance los 18.000 pies AGL, su altitud MSL será de 20.269 pies. Es muy importante tener esto en cuenta.

Es completamente absurdo que un radioaltímetro indique una altitud sobre el terreno negativa. No se puede volar a -8 pies

El radioaltímetro es un instrumento que mide la altura sobre el terreno (AGL). Funciona, como su propio nombre indica, enviando una serie de ondas de radio que se reflejan en el terreno (o el agua) bajo el avión, y el tiempo que tarda la onda en regresar se utiliza para calcular la distancia. Se trata de un instrumento extremadamente preciso y fiable. Dado que aviación comercial, por seguridad, todo va por duplicado, en el caso del Boeing 737-800 no tenemos un altímetro, sino dos, uno en el lado del capitán y otro en el lado del primer oficial.

Volviendo al vuelo de nuestra historia de hoy, es completamente absurdo que un radioaltímetro indique una altitud sobre el terreno negativa. No se puede volar a -8 pies. Sin embargo, el capitán Arisen no está para nada preocupado. Se trata de un incidente menor que, además, ya le ha ocurrido en más ocasiones y, a la altitud a la que van, no les va a generar el más mínimo inconveniente, por lo que, incluso cuando se activa la alarma de advertencia de tren de aterrizaje, porque el sistema cree que el avión está cerca del suelo sin el tren desplegado, prosiguen tranquilamente con el descenso.

- Capitán: Es el radioaltímetro. Ignórenlo. Turkish 1951 descendiendo a 7.000. Velocidad 250
- ATC: Turkish 1951, descienda a 4.000. Velocidad correcta. Continúen aproximación ILS a pista 18R

Los procedimientos para aterrizar por ILS en la pista 18R de Ámsterdam determinan que la aeronave ha de estar estabilizada y correctamente alineada con la pista a al menos ocho millas náuticas de la misma (unos 15 km) a una altitud de 2.000 pies.

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Sin embargo, por la tasa de descenso que lleva el vuelo 1951, esto no va a ser posible, pues están muy por detrás del cronograma exigido en los procedimientos operativos estándar. Lo adecuado en estos casos es frustrar la aproximación y ejecutar un go-around para volver a intentarla posteriormente en mejores condiciones, pero el capitán Arisen decide llevar a cabo otra técnica, una aproximación slam dunk, es decir, acercarse al aeropuerto a una altitud superior a la requerida para interceptar la senda de planeo desde arriba y luego descender muy rápidamente para alcanzar una posición estable antes de aterrizar.

- ATC: Turkish 1951, descienda a 2.000 (pies)
- Capitán: Descendiendo a 2.000, Turkish 1951

La normativa de control de tráfico aéreo en los Países Bajos no autoriza a los controladores a permitir este tipo de aproximaciones. Sin embargo, en aquellos años son una práctica común en Schiphol, por lo que la tripulación del vuelo 1951 no se plantea cancelar la aproximación.

10:25 horas

- Capitán: Flaps 1, por favor
- ATC: Turkish 1951, vire a la izquierda, rumbo 2-1-0. Autorizada aproximación a pista 1-8-derecha (18R)
- Capitán: Virando a la izquierda, rumbo 2-1-0. Autorizada aproximación pista 1-8-derecha (18R). Flaps a 5 grados, por favor

Están tan ocupados, que no reparan en una serie de advertencias visuales en su pantalla primaria

La aeronave completa el giro para alinearse con la pista, el capitán Arisen solicita flaps a 15 grados y baja el tren de aterrizaje. Están a tan sólo 6,5 millas náuticas de Schiphol (unos diez kilómetros). Aunque la senda de planeo normalmente se intercepta desde abajo, por el tipo de aproximación realizada, el 737 tendrá que interceptarla desde arriba. Es algo más complejo, pero nada que un capitán experimentado como Arisen no pueda hacer con normalidad. Nada hace presagiar que algo espantoso está a punto de ocurrir.

- FO Sezer: Velocidad 140 nudos, velocidad establecida, altitud establecida. Mil pies
- Capitán: Check!

Pero van bastante retrasados con la configuración de la aproximación, por lo que el primer oficial Özgür coloca los flaps a 40 grados. Empiezan a ejecutar la lista de comprobación de aterrizaje (cheklist) a pesar de que ya están por debajo de los mil pies. Están tan ocupados con ello, que no reparan en una serie de advertencias visuales en su pantalla primaria (PFD). La velocidad está descendiendo rápidamente: 130 nudos... 120... 110... Ahora se ilumina una nueva e inquietante alarma. Están a tan solo 600 pies del suelo.

- AIRSPEED LOW

Pero los pilotos siguen concentrados en la lista de verificación

- FO Sezer: 500 pies, capitán
- Capitán: Avise a la tripulación de cabina que aterrizamos
- FO Sezer: Tripulación de cabina, prepárense para aterrizaje

La alarma continúa...

- AIRSPEED LOW

De repente, cuando están a unos 400 pies del suelo, el stick shaker empieza a vibrar con fuerza. Es la advertencia de que el avión está a punto de entrar en pérdida. La velocidad ha caído por debajo de los 100 nudos y la actitud de cabeceo es de unos 11 grados. El capitán Arisen empuja la palanca de gases hacia adelante y baja el morro tratando desesperadamente de ganar velocidad, pero es demasiado tarde. El 737 ha entrado en pérdida (stall) y cae como una piedra. A tan poca distancia del suelo, los pilotos no tienen margen posible de reacción y la aeronave acaba estrellándose en un campo a tan sólo kilómetro y medio de la pista a las 10:26 de la mañana.

Como consecuencia del impacto, fallecen 9 personas, incluidos los tres pilotos y un auxiliar de vuelo. 86 personas resultan heridas, 31 de ellas graves o muy graves y la aeronave resulta completamente destruida por la colisión. La rápida intervención de los servicios de emergencia y que el avión no llegara a incendiarse, evitaron una tragedia aún mayor.

Qué ocurrió

La investigación, llevada a cabo por la Dutch Safety Board (Junta de Seguridad en el Transporte de los Países Bajos), organismo que investiga los accidentes aéreos en este país, en colaboración con la NTSB norteamericana, concluyó que fueron una convergencia de circunstancias las que provocaron el siniestro. El radioaltímetro defectuoso afectó gravemente a los sistemas automatizados de vuelo y los avisos e indicadores del cockpit no fueron lo suficientemente eficaces como para alertar a la tripulación que estaba ocupada en la ejecución de las listas de verificación previas al aterrizaje. Se desconoce si los pilotos relacionaron la alarma del tren de aterrizaje con una señal de altímetro defectuosa, pero incluso si lo hubieran hecho, es posible que carecieran de la formación adecuada para llevar a cabo una línea de acción apropiada.

No obstante, el informe oficial señala también cierta responsabilidad de los pilotos que debieron frustrar la aproximación, y ejecutar una maniobra de motor y al aire (go-around) a los mil pies, ya que la aproximación no estaba estabilizada a dicha altitud. Este accidente planteó muchas preguntas de gran alcance sobre cómo interactúan los seres humanos con la tecnología y destacó formas en las que el diseño de la interfaz no tiene en cuenta la naturaleza humana.

La tripulación del vuelo 1951 llevó a cabo la aproximación con los sistemas de piloto automático y autothrottle (acelerador automático o A/T) activos. Para ello utilizaron el modo aproximación (approach mode), una configuración que les permite establecer altitudes objetivo progresivamente más bajas. Justo antes de interceptar la senda de planeo, cambiaron de este modo de aproximación al modo de velocidad vertical (V/S mode), lo que les permitía establecer una tasa de descenso objetivo en lugar de una altitud objetivo. Y fue ahí donde comenzaron los problemas.

El Boeing 737NG cuenta con dos sistemas de piloto automático que técnicamente se llaman unidades de control de vuelo —o FCU, por sus siglas en inglés, Flight Control Unit—, que pueden funcionar de forma independiente entre sí (canal único) o en conjunto (canal dual). El primer oficial en formación activó el piloto automático en canal único, en vez del modo dual que especifica el procedimiento estándar de Turkish Airlines. En otras circunstancias, esto no hubiera representado ningún problema, pero en este caso, uno de los dos radioaltímetros (el del lado del capitán) estaba defectuoso y marcaba una altitud negativa, por lo que, al activar un sólo canal, el ordenador de a bordo tomó esa referencia como altura real al suelo. La investigación acreditó que la tripulación no había sido informada de que el 737NG el A/T está configurado para utilizar automáticamente el sistema de radioaltímetro izquierdo.

Así las cosas, ¿qué hizo el piloto automático al creer que la aeronave estaba a punto de tomar tierra? Poner los aceleradores en modo retard.

El aterrizaje es un proceso que consta de cuatro fases: aproximación inicial, media, final y flare. El flare o recogida, no más que ese planeo sobre la pista que realizan los aviones en los metros finales mientras elevan ligeramente el morro para ajustar su actitud y reducir la velocidad de descenso antes de la toma de contacto. Para reducir la velocidad, los pilotos han de llevar los aceleradores a la posición correspondiente (retard). Ello coloca los motores al ralentí. Una vez que el avión ha tocado la pista, se emplean métodos de frenado como aplicar el empuje inverso de los motores, spoilers y frenos de ruedas para desacelerar y detener la aeronave de manera segura.

Sin embargo, todo esto no fue lo único que condenó al vuelo 1951. Hemos hablado antes de que la señal del localizador ILS fue interceptada a 5,5 millas náuticas del umbral de la pista (unos 10 kilómetros), por lo que la senda de planeo no fue interceptada desde abajo, como es habitual, sino desde arriba. Esto, en principio, no tiene por qué ser un problema, pero elevó significativamente la carga de trabajo de la tripulación que no reparó que el acelerador automático (autothrottle) había entrado en dicho modo retard.

Cuando los investigadores profundizaron en el problema del radioaltímetro se llevaron una más que significativa sorpresa

Se da la circunstancia, además, de que, en ese momento, lo lógico, por las características propias de la maniobra, es que el avión redujera velocidad, por lo que cuando los motores empezaron a bajar potencia, los pilotos lo vieron como algo normal. En ningún momento se llegaron a plantear que los motores se habían puesto al ralentí, pero ¿por qué? Pues porque en el Boeing 737-800, la única indicación de que el avión se encuentra en este modo es un pequeño indicador verde RETARD en el Primary Flight Display (PDF), la pantalla principal de instrumentos. No hay señales audibles. Ni el Registrador de Voz de Cabina (CVR), ni el registrador de datos de vuelo (FDR) mostraron evidencias de que los pilotos fueran conscientes de la de la aparición del indicador de modo de vuelo RETARD y la consecuente reducción de velocidad.

Cuando los investigadores profundizaron en el problema del radioaltímetro se llevaron una más que significativa sorpresa. No estaban ante un caso aislado, sino ante una situación que venía de lejos: el accidente de Schiphol reveló que aerolíneas de todo el mundo habían estado informando en los últimos años de lo que parecía ser un problema menor con los radioaltímetros del Boeing 737-800. En el caso de Turkish Airlines, y de esta aeronave en concreto, los registros de mantenimiento revelaron que los técnicos habían tenido que llevar a cabo, en el último año, nada menos que 16 reparaciones en estos sistemas, llegando al punto de tener incluso que reemplazar tanto las antenas como los dos ordenadores por fallos en las lecturas. Además, en este mismo periodo, Turkish había registrado 235 incidencias con los radioaltímetros de los cincuenta y dos Boeing 737-800 que tenía en su flota. La aerolínea había tratado de solventar el problema, pero sin éxito. Es evidente, pues, que este elemento fallaba con más frecuencia de lo deseable, mostrando altitudes negativas.

Entonces, ¿por qué no se registraron problemas antes? Si este elemento fallaba tan a menudo, ¿por qué ningún piloto había notificado ningún incidente grave antes de la catástrofe del vuelo 1951? La investigación reveló algo sorprendente: sí había habido varios incidentes. Solo en las 48 horas previas al accidente, ese mismo avión se comportó exactamente igual hasta en dos ocasiones, reduciendo la aceleración a modo retard cuando aún no debía hacerlo. Sin embargo, las tripulaciones de esos vuelos sí se dieron cuenta y, simplemente, desconectaron los aceleradores automáticos y continuaron volando en manual sin mayores problemas.

En los meses posteriores al accidente, otras compañías aéreas de todo el mundo revelaron otros incidentes similares en sus 737-800. De hecho, Boeing llevaba tiempo recibiendo centenares de informes de fallos en sus radioaltímetros. Sin embargo, no se consideró el problema como una amenaza a la seguridad, pues los sistemas de alarma del 737-800 proporcionaban suficientes avisos para que las tripulaciones pudieran reaccionar con tiempo. Tanto es así que ninguno de los pilotos involucrados tuvo el más mínimo problema al respecto. Simplemente, al advertir el fallo, desconectaron el autothrottle y continuaron la aproximación en modo manual. En tal caso, ¿por qué los pilotos del vuelo 1951 no fueron capaces de ver lo que estaba pasando?

Cuando la aeronave bajó de los 1000 pies, la aproximación no estaba aún estabilizada. Recordemos que para que una aproximación se considere estabilizada, la aeronave ha de estar correctamente configurada para el aterrizaje y no tener desvíos significativos en su trayectoria. Tampoco puede presentar un desvío significativo en cuanto a tasa de descenso, velocidad o empuje. Los pilotos empezaron a ejecutar la lista de verificación con mucho retraso, en un punto en el que el aparato ya tenía que haber estado perfectamente configurado para el aterrizaje. En ese lapso de tiempo, el piloto automático, utilizando datos del radioaltímetro defectuoso, continuó reduciendo velocidad y aumentando la actitud del aparato para el flare. La tripulación, ocupada con las checklists, no se dio cuenta hasta que el stick shaker empezó a vibrar, indicando la inminente entrada en pérdida (stall), pero, aunque en ese momento reaccionaron correctamente —bajar el morro y aumentar velocidad es el procedimiento correcto para salir de una situación de pérdida aerodinámica—, estaban ya tan cerca del suelo que no tuvieron margen posible de recuperación.

Se da la circunstancia, además, de que en 2006 Boeing lanzó una solución al problema en forma de una actualización de software para todos los 737 nuevos fabricados a partir de ese año, lo que impedía que el acelerador automático entrara en modo retard si las dos lecturas del radioaltímetro no coincidían. Sin embargo, los aceleradores automáticos de los 737 construidos antes de 2006 (incluido el avión accidentado) ejecutaban un sistema operativo diferente que no soportaba el nuevo software, por lo que no recibieron la actualización.

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Si los pilotos hubieran, además, cancelado la aproximación y dado la vuelta (go-around) en vez de continuar con una aproximación no estabilizada, el error del radioaltímetro no hubiera pasado de ser un inconveniente menor, pues hubiera habido margen de sobra para detectar el problema con los aceleradores.

Y a partir de entonces...

Los accidentes aéreos no ocurren en vano. Cada vez que tiene lugar una catástrofe aérea se lleva a cabo una exhaustiva investigación no solo para averiguar qué ha ocurrido y por qué, sino para también tomar medidas para que los hechos que lo han provocado no vuelvan a suceder.

Tras la catástrofe del vuelo 1951, se instó a Boeing a mejorar la fiabilidad de sus sistemas de radioaltímetro. El fabricante anunció, además, que estudiaría la posibilidad de incluir un comparador para el antiguo sistema de acelerador automático que aún utilizan los 737 anteriores a 2003. La compañía publicó, además, un Mensaje Multioperador (MOM) el 4 de marzo de 2009, que desaconsejaba activar los sistemas de piloto automático y/o aceleradores automáticos durante la aproximación y el aterrizaje en caso de mal funcionamiento del radioaltímetro.

Además, Boeing publicó un Boletín Técnico de Operaciones de Vuelo 737-09-2 poco después del accidente que incluía el recordatorio de que ya sea en vuelo automatizado o manual, las tripulaciones de vuelo deben monitorear cuidadosamente los instrumentos primarios de vuelo —velocidad del aire, actitud, etc.— para determinar el rendimiento de la aeronave.

Los investigadores recomendaron, además, que Boeing, la FAA y EASA deberían evaluar el uso de una señal auditiva de advertencia

Por su parte, Turkish Airlines abandonó la distinción entre VMC e IMC para la altura a la que son aplicables los criterios de aproximación estabilizada para poder controlar eficazmente el cumplimiento de estos criterios en su programa de monitoreo de datos operativos de vuelo (OFDM por sus siglas en inglés) e introdujo capacitación adicional en simulador sobre procedimientos de recuperación de pérdida para todos los pilotos.

Los investigadores recomendaron, además, que Boeing, la FAA y EASA deberían evaluar el uso de una señal auditiva de advertencia de baja velocidad como medio de advertir a la tripulación y, en caso de que dicha señal de advertencia resulte eficaz, imponer su uso.

La investigación puso, asimismo, de manifiesto la importancia de contar con un procedimiento de recuperación adecuado para las situaciones de entrada en pérdida y la importancia de la formación recurrente de las tripulaciones. Se concluyó que la información que figuraba en los manuales de Turkish Airlines sobre el uso del piloto automático, el acelerador automático y la necesidad de trimado en el procedimiento de recuperación de la entrada en pérdida era "confusa e insuficiente", por lo que se modificaron dichos manuales, mejorándose, asimismo, la formación de las tripulaciones.

Por último, se instó a Control del tráfico aéreo de los Países Bajos (LVNL) para que armonizase sus procedimientos para las aproximaciones tal como se establece en las normas e instrucciones de control del tráfico aéreo (VDV) con los procedimientos de la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI).

Nota del autor:

Todos los aspectos técnicos mencionados en este artículo están extraídos del Informe Oficial de esta Investigación y del manual de operaciones del Boeing 737 NG.