AF447 - Academic opinions - Meteorologist and Structural Engineer

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Análise original em inglês no endereço
http://www.weathergraphics.com/tim

METEOROLOGISTA Tim Vazquez

A sondagem de Fernando de Noronha está aqui e mostra condições típicas com energia positiva modesta em toda coluna, da superfície até 45.000 pés.Há o que parece material em bloco acima de 25.000 pés. O ar seco em nível médio significante é algo inusual e sugere o potencial para o resfriamento evaporacional aumentado na atmosfera superior aumentando a produção de correntes descendentes e aumento de instabilidade através de resfriamento adiabático da camada.
Eu modifiquei esta sondagem (veja abaixo) usando o campo prevalecente da Temperatura/Ponto de Orvalho em frente dessa parte do oceano e moficando para algum resfriamento deveido a per de aquecimento noturno. Esta é minha melhor aposta na parte do perfil que alimenta esta tempestade. Ela permite uma pior instabilidade de 1048 J/Kg (Joule por Kg) de CAPE, o qual é moderadamente forte, mas de limite considerado para condição meteorológica severa. Velocidade vertical pode ser obtida por w=2*CAPE^0.5 permitindo um máximo possível de contribuição de velocidade de corrente ascendente de 45.8 m/s ou 164 Km/h, apesar de que na realidade isto é usualmente muito menos (na ordem da metade ou menos) deveido a carga de precipitação e outros fatores.

Conclusão

A imagem de satélite indica que numerosas torres de CumulusNimbus estavam subindo até pelo menos 51.000 pés e estavam embutidas em blocos extenso estratiformes com topos de 35.000 pés até 45.000 pés. Este tipo de configuração é realmente um bocado normal para tempestade equatoriais devido à altura da tropopausa, mas ela [imagem] enfatiza que a aeronave estava certamente dentro do volume de um campo de nuvem CumuloNimbus - CB espaçosa por uma quantidade significante de tempo e que a tempestade poderia de fato ter sido um fator contribuinte para o desastre.

- Turbulência

- Formação de gelo

- Raios- Chuva

- Granizo

O meteorolista Tim Vasquez conclui dizendo:
"Acima de tudo o que eu sei com certeza é que condições meteorolóca foi um fator e o voo definitivamente cruzou atavés de uma complexo de tempestade".

ENGENHEIRO DE ESTRUTURAS Lorenz (Los Angeles)

Muito obrigado pela sua análise meteorológica altamente interessante. Eu tendo mestrado em engenharia de estrutura aeronáutica e tendo estado envolvido no processo de certificação de uma aeronave com uma distribuição de metal/composites similar ao Airbus 330, eu entendo tão bem as cargas e estresse numa aeronave e o que suas partes críticas precisam suportar. Todavia eu não tinha indícios do que as cargas meteorológicas podem ter causado no AF447 antes de ler seu relatório.

1. Granizo

Embora facilmente detectado pelo radar meteorológico, ocorre que aeronaves são atingidas por enorme granizo, do tamanho de uma bola de golfe ou maior, deveido à falta de experiência e/ou atenção dos tripulantes do voo. Tipicamente partes de GRP (plástico de fibra de vidro reforçado) tais como o radome, são avariadas com destruição primeiro, do pára-brisas que pode rachar e mesmo casos de buracos na estrutura exposta de alumínio são conhecidos. Embora leve uma porção a mais para avariar partes críticas da estrutura rais como a fuselagem ou asa. Se granizo de algum modo descrito foi um fator contribuinte ao todo, peois fundamentalmente pelos sensores de avaria, mas certamente não pelaavaria da estrutura da aeronave.

2. Raios

O efeito de ser atindo por raios que poderia ter sobre um A330 em voo na minha opinião seria limitado ao sistema elétrico tal como o FMS (Flight Management System) ou - e isto pode ser subestimado por algo - a avariar a estrutura de componentes de CRP (Plástico de Fibra de Carbono Reforçado). Ao contrário de estruturas metélicas, composites não criam uma gaiola de Faraday, portanto revestimentos ou malhas são aplicadas para proteger estruturas CRP das descargas dos raios. Estas coberturas pode ser avariadas, por exemplo, por granizo e o isolamento dessas estruturas pode por essa razão confirmar-se ser insuficiente. No A330 muito particularmente a empenagem é feita de CRP. Teoricamente uma súbita delaminação da empenagem poderia ter enfraquecido a estrutura provocando falha, possivelmente durante o decurso do tempo [de uso] e eventualmente rasgado partes do cone da cauda.

3. Rajada de vento - Sobrecarga estrutural

Embora não calculado com a mesma precisão da comparação trajetória/meteorologia, um pouco sobre cargas estruturais: JAR 25, o requisito do projeto da aeronave foi projetado para, requerer um fator de carga máximo na pior acepção ( isto é, peso de decolagem, máxima carga paga) de 3.75. Para distância de voo entre o Rio de Janeiro e Paris que é quase exatamente 5.000 NM (=9.260 Km), aproximadamente 75 toneladas de combustível são necessárias (incluída a reserva), quase tudo do qual estava nas asas na decolagem. Destes um estimado de 15 a 30 toneladas [já] tinha sido consumida na hora do acidente. Mesmo se a aeronave decolou no Peso Máximo de Decolagem (230 toneladas) e o peso operacional na hora de chegada na zona de carga máxima sob condições de voo atuais fosse claramente acima de 3.75 G.Tendo em mente que a asa do A330-200 é estrural e virtualmente idêtica a de um A340-300 (MTOW 275 toneladas), reservas adicionais de magnitude desconhecida são disponíveis. Ao todo, é estatisticamente provado que estruturas aerodinâmicas não quebram no limite de fatores de carga de 3.75 mesmo em rajadas de nítida situação crítica. Um fator de carga de 4 traduz em aceleração de 5 G sobre os passageiros. Qualquer coisa acima de 1.5 G é tipicamente sentido como aceleração desconfortável sobre passageiros sentados.

4. Rajadas de Vento - Fadiga

A aeronave estava somente um pouco acima de 4 anos de idade e projetada para tudo, também [dentro] da mais recente instrução em comprtamento de fadiga. A menos que a aeronave tivesse um uma falha de construção maior desde o início ou tivesse experimentado uma anomalia maior durante sua história precedente, a qual poderia ser traçada, um evento de fadiga relacionada pode ser excluído.

Conclusão

Embora em teoria como pelo acima exposto, uma combinação de granizo e raios poderia criar as condições sob as quais um despedaçamento em voo não era um cenário impensável, muito provavelmente condições meteorológica foi somente um fator contribuinte, possivelmente mesmo a ativação do gatilho, mas não a razão para o acidente aéreo do AF447.
Lorenz (Los Angeles)