Problemas con el timón del Boeing 737

A diferencia de otros grandes aviones de transporte bimotores en servicio en ese momento, el Boeing 737 fue diseñado con un solo panel de timón y un solo actuador de timón.^[2]: 14El panel del timón único está controlado por una única unidad de control de potencia hidráulica (PCU).^[2]: 13Dentro de la PCU hay una servoválvula doble que, basándose en la información de los pedales del timón del piloto o del sistema de amortiguación de guiñada de la aeronave, dirige el flujo de fluido hidráulico para mover el timón.^[2]: 19La PCU del avión Boeing 737 afectado fue diseñada por Boeing y fabricada por Parker Hannifin.^[2]: 20

El 3 de marzo de 1991, el vuelo 585 de United Airlines, un Boeing 737-200, se estrelló al intentar aterrizar en Colorado Springs, Colorado. Durante la aproximación para el aterrizaje, el avión viró hacia la derecha y se inclinó hacia abajo, en un picado casi vertical.^[2]: ixEl accidente resultante destruyó el avión y mató a las 25 personas a bordo.^[2]: ixAunque la NTSB investigó el accidente, no pudo determinar de forma concluyente la causa del siniestro. La unidad de control del timón del vuelo 585 sufrió graves daños, lo que impidió realizar pruebas operativas.^[3]: 47Una revisión del historial de la tripulación de vuelo determinó que el capitán del vuelo 585 se adhirió estrictamente a los procedimientos operativos y tuvo un enfoque conservador al volar.^[3]: 47Un primer oficial que había volado previamente con el capitán del vuelo 585 informó que el capitán le había indicado, mientras aterrizaba en condiciones climáticas turbulentas, que no tenía ningún problema en declarar una maniobra de aproximación frustrada si el aterrizaje parecía inseguro.^[3]: 48El primer oficial fue considerado "muy competente" por el capitán en viajes anteriores que habían realizado juntos.^[3]: 48Los datos meteorológicos disponibles para la NTSB indicaron que el vuelo 585 podría haber encontrado un vórtice de viento que podría haber causado el vuelco de la aeronave, pero no se pudo demostrar de manera concluyente que haya ocurrido o que haya causado el vuelco.Los datos meteorológicos disponibles para la NTSB indicaron que el vuelo 585 podría haber encontrado un vórtice de viento en el eje horizontal que podría haber provocado el vuelco del avión, pero no se pudo demostrar de manera concluyente que esto haya sucedido o que haya provocado el vuelco.^{[3]: 48–49}

El 8 de diciembre de 1992, la NTSB publicó un informe que identificaba las dos causas más probables del accidente, según su criterio en ese momento. La primera posibilidad era que el sistema de control direccional del avión hubiera fallado y provocado el movimiento del timón, lo que ocasionó el accidente. La segunda posibilidad era que una perturbación meteorológica provocara un movimiento repentino del timón o la pérdida de control. La Junta determinó que no existían pruebas suficientes para concluir que ninguna de las dos teorías fuera la causa probable del accidente.^{[2]: ix [3]: 49}Esta fue apenas la cuarta vez en la historia de la NTSB que cerró una investigación y publicó un informe final sobre un accidente de aviación en el que la causa probable era indeterminada.

El 8 de septiembre de 1994, el vuelo 427 de USAir, un Boeing 737-300, se estrelló cerca de Pittsburgh, Pensilvania. Durante la aproximación al Aeropuerto Internacional de Pittsburgh, el vuelo 427 viró repentinamente a la izquierda. Aunque los pilotos lograron virar brevemente a la derecha y nivelar el avión, viró a la izquierda una segunda vez y los pilotos no pudieron recuperarse.^[3]: 4El accidente resultante mató a las 132 personas a bordo.^[3]: 9La NTSB se dio cuenta al principio de su investigación que el accidente del vuelo 427 podría haber sido causado por un movimiento de timón no intencionado o no controlado, similar a la causa sospechada (pero aún no establecida) del accidente del vuelo 585.^[3]: 44Como resultado, la NTSB realizó pruebas adicionales en el servomotor PCU Parker-Hannifin del vuelo 585 de United durante su investigación del vuelo 427.^[2]: 73

Uno de los problemas que enfrentaron los investigadores fue la relativa falta de precisión de los datos producidos por el registrador de datos de vuelo (FDR), que solo registraba las entradas de control a intervalos periódicos con intervalos de tiempo significativos entre muestras, intervalos durante los cuales no se registraban datos, independientemente de la acción del piloto con los controles. Esta falta de precisión permitió que Boeing interpretara los datos de forma diferente a la de la NTSB, lo que llevó al fabricante a sospechar e insistir en que el piloto había respondido incorrectamente a un incidente de la turbulencia de estela.^[5]

A petición de la NTSB, BA proporcionó a la NTSB datos del registrador de acceso rápido (QAR) Penny & Giles de un Boeing 747-400 de British Airways (BA). Los datos correspondían a un vuelo Londres-Bangkok en el que la aeronave sufrió un movimiento no comandado del timón de profundidad y una inversión momentánea del mismo durante el despegue. Posteriormente, la aeronave aterrizó sin problemas. Operando junto con el sistema FDR, el QAR de los 747-400 de BA, en conjunto con una Unidad de Gestión de Datos, recibió y registró más datos paramétricos de la aeronave, incluyendo valores de entrada de control a mayor velocidad.^[6]Estos datos de BA reavivaron las sospechas sobre el diseño similar de la válvula utilizada en el timón del 737. Como resultado de este incidente anterior de BA, Boeing había modificado el diseño del servosistema del elevador del 747, y el sistema modificado se había instalado retroactivamente en todos los 747-400 en servicio.^[5]

El 9 de junio de 1996, mientras la investigación de la NTSB sobre el vuelo 427 aún estaba en curso, los pilotos del vuelo 517 de Eastwind Airlines perdieron brevemente el control de su avión, un 737-200, mientras volaba de Trenton, Nueva Jersey, a Richmond, Virginia.^[2]: ixLa aeronave sufrió dos episodios de inversión del timón durante la aproximación para aterrizar en Richmond. A diferencia de los dos incidentes anteriores, los problemas del timón en el vuelo 517 se resolvieron espontáneamente y los pilotos pudieron aterrizar la aeronave con seguridad. Una de las 53 personas a bordo resultó herida.^[3]: 51

La NTSB investigó el incidente de Eastwind e incorporó información tanto del vuelo 585 de United como del vuelo 517 de Eastwind en su investigación en curso sobre el accidente del vuelo 427.^[3]: 44

Dado que el vuelo 517 de Eastwind aterrizó sin problemas y sus pilotos sobrevivieron, la NTSB también pudo realizar pruebas en un avión que había experimentado problemas similares a los del avión accidentado y entrevistar a los pilotos para obtener más información sobre su experiencia. El capitán declaró a la NTSB en una entrevista posterior al accidente que no habían experimentado turbulencias durante el vuelo y que, durante el descenso, sintió un golpe o sacudida del timón, aunque ninguno de los pilotos había movido los pedales.^[3]: 51Cuando el avión giró bruscamente hacia la derecha, el capitán aplicó el alerón izquierdo e intentó mover el timón, pero los controles del pedal del timón se sintieron más rígidos de lo normal y no parecieron responder a su entrada; cuando sus entradas de control de vuelo no resolvieron inmediatamente el desequilibrio del giro, también avanzó el acelerador del motor derecho en un esfuerzo por compensar.^{[3]: 51–52}

Los ingenieros de la NTSB y de Boeing realizaron una serie de pruebas en las PCU de los vuelos 517 y 427, así como en las PCU utilizadas en otras aeronaves y en una PCU completamente nueva que aún no se había utilizado en vuelo (la PCU del vuelo 585, aunque había sido recuperada, estaba demasiado dañada para probarla de esta manera).^{[3]: 71, 81–85}Las pruebas revelaron que, en determinadas circunstancias, la servoválvula dual de la PCU podía atascarse y desviar el timón en la dirección opuesta a la entrada de los pilotos.^{[3]: 81–85}Las pruebas de choque térmico revelaron que el movimiento no controlado del timón podía replicarse inyectando fluido hidráulico caliente en una unidad de control de potencia (PCU) fría. El choque térmico provocaba que la corredera secundaria del servo se atascara contra su carcasa, y cuando esta se atascaba, la corredera primaria podía moverse a una posición que provocaba un movimiento del timón contrario a las órdenes del piloto.^{[2]: 79 [3]: 294}La NTSB concluyó que los tres incidentes del timón (vuelo 585 de United, vuelo 427 de USAir y vuelo 517 de Eastwind) probablemente se debieron al atasco de la corredera secundaria de la PCU y al recorrido excesivo de la corredera primaria, lo que provocó la inversión del timón.^[3]: 294

El 24 de marzo de 1999, después de una investigación de cuatro años, la NTSB emitió su conclusión de causa probable para el vuelo 427. La NTSB concluyó que la causa probable del accidente del vuelo 427 fue la inversión del timón debido a un mal funcionamiento de la servoválvula de la PCU.^[3]: 295Dos años más tarde, la NTSB publicó un informe de accidente enmendado para el vuelo 585 que encontró la misma causa probable para ese accidente también.^[2]: 139

Como resultado de las conclusiones de la NTSB, la Administración Federal de Aviación ordenó que las servoválvulas se reemplazaran en todos los 737 antes del 12 de noviembre de 2002.^[7]La FAA también ordenó nuevos protocolos de entrenamiento para que los pilotos puedan manejar un movimiento inesperado de los controles de vuelo.

HP-1205-CMP, el Boeing 737-200 de Copa Airlines involucrado en el accidente

N17344, el Boeing 737-300 de Continental Airlines involucrado

N282AU, el Boeing 737-200 de Metrojet involucrado

También se sospechó que los siguientes incidentes de aeronaves Boeing 737 fueron causados por un mal funcionamiento de la PCU del timón:

• El 6 de junio de 1992, el vuelo 201 de Copa Airlines, un 737-200 Advanced, volcó y se estrelló en la selva del Tapón del Darién, causando la muerte de 47 personas. Inicialmente, los investigadores creyeron que el avión sufrió una falla en el timón, pero tras una investigación exhaustiva, concluyeron que el accidente se debió a lecturas erróneas del indicador de actitud.
• El 8 de marzo de 1994, una aeronave de Sahara Airlines que tenía tres aprendices y un piloto supervisor a bordo se estrelló después de realizar un "aterrizaje táctil" en el Aeropuerto de Nueva Delhi y chocó contra un avión ruso. Los cuatro pilotos y cinco trabajadores de tierra (un total de nueve) murieron. Aunque se hicieron reparaciones en la PCU con piezas no autorizadas, se cree que el incidente se debe en parte a que el timón del avión se invirtió tanto a la derecha como a la izquierda.^[8]
• El 11 de abril de 1994, Ray Miller, piloto de Continental Airlines, informó que su avión viró violentamente hacia la derecha y continuó haciéndolo durante 18 minutos más; el Boeing 737-300 aterrizó sin problemas. Continental retiró la grabadora de datos de vuelo y la unidad de control del timón de dirección de la aeronave accidentada y las entregó a Boeing para su investigación. Boeing concluyó que el timón se había movido inadvertidamente debido a una falla eléctrica, pero solo 2,5 grados y durante menos de dos minutos en total, una conclusión que Miller refutó.^[8]
• El 23 de febrero de 1999, el vuelo 2710 de MetroJet, un 737-200, experimentó una deflexión lenta del timón hasta su límite de presión mientras volaba a 33.000 pies sobre Salisbury, Maryland. Si bien se sospechaba una falla del timón, se trataba de un 737 antiguo y su registrador de datos de vuelo solo registró 11 parámetros de vuelo, en comparación con los cientos de parámetros registrados por aeronaves más modernas. El presidente de la NTSB, Jim Hall, declaró que la investigación se vio obstaculizada por la falta de datos básicos de la aeronave.^[9][10]Los 112 pasajeros y los 5 miembros de la tripulación (117 en total) sobrevivieron al incidente.

El 19 de diciembre de 1997, el vuelo 185 de SilkAir se estrelló en Indonesia, causando la muerte de 104 personas. Dado que el accidente implicó que un Boeing 737-300 se balanceara y se precipitara hacia tierra en un ángulo pronunciado, los investigadores consideraron la posibilidad de una volcadura brusca del timón debido a un fallo en la servoválvula de la unidad de control de potencia (PCU).^[11]El Comité Nacional de Seguridad en el Transporte de Indonesia, el principal organismo investigador, concluyó en su informe final del 14 de diciembre de 2000 que no había encontrado "ninguna evidencia para explicar la causa del accidente".^[12]: 24Sin embargo, ese mismo día la NTSB de Estados Unidos, que también participó en la investigación, emitió su propio informe final que contradecía las conclusiones de la NTSC de Indonesia.^{[12]: 24–25}El informe de la NTSB encontró que había evidencia suficiente para descartar una falla mecánica (basándose en los propios exámenes de la NTSB/Parker-Hannifin de la unidad PCU/servoválvula dual sospechosa recuperada del accidente de SilkAir), y que la causa probable del accidente fue "acción intencional del piloto", muy probablemente del capitán, que estrelló deliberadamente la aeronave al aplicar una presión sostenida en el control de morro hacia abajo.^{[12]: 24–25 [13]}

En 2004, tras una investigación independiente de la unidad PCU/servoválvula dual recuperada, un jurado de Los Ángeles, al que no se le permitió escuchar ni considerar las conclusiones de la NTSB sobre el accidente, dictaminó que el timón del 737 fue la causa del accidente y ordenó a Parker Hannifin, el fabricante de los componentes PCU/servoválvula dual, pagar 44 millones de dólares a las familias de los demandantes.^[14]Posteriormente, Parker Hannifin apeló el veredicto, lo que resultó en un acuerdo extrajudicial por una cantidad no revelada.

La serie de televisión de Discovery Channel Canadá Mayday: catástrofes aéreas presentó los accidentes de los 737 en un episodio de 2007 titulado «Peligro Oculto».^[15]

Mayday: catástrofes aéreas dramatizó por separado la investigación del accidente de SilkAir, incluida su conexión con la controversia del timón del 737, en un episodio de 2012 titulado «Al límite».^[11]

• Portal:Aviación. Contenido relacionado con Aviación.
• Suspensión de vuelo del Boeing 737 MAX, problemas de aeronaves que involucraron las últimas variantes del Boeing 737
• Vuelo 85 de Northwest Airlines, evento de obstrucción del timón que involucró un 747-400
• Vuelo 1404 de Continental Airlines, un Boeing 737 que se salió de la pista hacia la izquierda y se incendió