15/04/2010 15:16
Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium
Vulkanische as vormt potentiële bedreiging voor vliegverkeer
Aswolken kunnen tot grote afstanden invloed hebben op boordsystemen en motoren
De wolken met vulkanische as, afkomstig van de IJslandse vulkaan die woensdag 14 april uitbarstte, zorgen voor hinder op de Europese luchthavens. In dit bericht geeft ATSI, het veiligheidsinstituut van het NLR (Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium) achtergrondinformatie over vulkaanuitbarstingen en de veiligheid van het vliegverkeer.
Er zijn wereldwijd zo'n 1500 jonge vulkanen die kunnen uitbarsten, en daarvan vindt bij ongeveer 60 vulkanen per jaar daadwerkelijk een uitbarsting plaats. Dit zijn veelal kleine uitbarstingen, maar er kunnen ook zeer grote erupties bij zijn. Bij grote erupties worden enorme aswolken tot zeer hoog (meer dan elf kilometer) in de atmosfeer uitgestoten. Deze aswolken vormen een potentiële bedreiging voor het vliegverkeer. Gemiddeld zo'n 5 keer per jaar vliegt een verkeervliegtuig onbedoeld een aswolk binnen.
Wat zijn de gevaren?
Vulkanische as kan grote schade opleveren aan vliegtuigen. Daarnaast kunnen luchthavens tijdelijk onbruikbaar worden.
Mogelijke gevolgen voor vliegtuigen:
1. Uitvallen van motoren. Vulkaan as bestaat uit glas-achtige stofdeeltje. Met name wanneer motoren op hoog vermogen draaien wordt in de motoren plaatselijk de smelttemperatuur bereikt van deze glas-achtige as deeltjes. Elders in de motor koelen de deeltjes weer af en kunnen daar aan de motor onderdelen vastkleven. Ook brandstof systemen in de motoren raken verstopt.
2. Schade aan oppervlakken aan de voorkant van het vliegtuig, met name de cockpit ramen kunnen goeddeels ondoorzichtig worden.
3. Falen van essentiële systemen (electronica, cockpit instrumenten, hydraulische systemen, sensoren) door verstoppingen. Met name de koeling van electronica is kwetsbaar.
Er zijn verschillende ernstige incidenten bekend waarbij alle motoren en veel boordsystemen uitvielen en het vliegtuig pas na langere tijd op veel lagere hoogte weer motoren kon starten. Er zijn echter geen ongevallen bekend als gevolg van het binnenvliegen van een aswolk.
Naast de directe gevaren voor vliegtuigen kunnen ook luchthavens hinder ondervinden van vulkanisch stof. Door het uitvallen van systemen of door het neerslaan van vulkanische as op start- en landingsbanen kan het noodzakelijk zijn om luchthavens te sluiten. Vliegverkeer kan daardoor hinder ondervinden wanneer de luchthaven de bestemming is of wanneer de luchthaven een uitwijkhaven is voor lange vluchten over de oceaan.
Incidenten
Er worden jaarlijks gemiddeld zo'n 5 keer melding gedaan van verkeersvliegtuigen die aswolken binnenvliegen. In werkelijkheid ligt het aantal gevallen naar alle waarschijnlijkheid wat hoger omdat niet alle gevallen gemeld worden. Er zijn 7 zeer ernstige incidenten bekend, waarbij ondermeer meerdere motoren zijn uitgevallen. Dit zijn drie van de bekendste:
- Op 24 juni 1982 vloog een British Airways Boeing 747 een aswolk binnen afkomstig van de Galunggung vulkaan in Indonesie. Het vliegtuig vloog op dat moment op een hoogte van 11 kilometer, 130 mijl ten zuid-ooste van Jakarta. Alle vier de motoren vielen uit. Pas na 16 minuten slaagde de bemanning erin weer motoren te starten. Het vliegtuig landde ondanks zwaar beschadigde cockpitruiten zonder verdere problemen op drie motoren op Jakarta.
- Twee weken later, op 13 juni 1982 vloog een Singapore Airlines Boeing 747 de aswolk afkomstig van dezelfde eruptie binnen. Er ontstond ernstige schade aan vlieguig en drie van de vier motoren vielen uit. Het vliegtuig landen op twee motoren op het vliegveld. Ook in dit geval waren de cockpitruiten zwaar beschadigd.
- Op 15 december 1989 vloog een KLM Boeing 747 op weg van Amsterdam naar Anchorage de aswolk binnen afkomstig van de eruptie van Mount Redoubt. Alle vier de motoren vielen uit, alsmede veel vliegtuigsystemen, waaronder de noodstroom voorziening. Na vele pogingen slaagde de bemanning erin de motoren te herstarten en een veilige landing op Anchorage uit te voeren. De schade aan vliegtuig en motoren bedroeg rond de dertig miljoen dollar.
Een recent voorval (21 maart 2010) betrof een Icelandair Boeing 757-200, op weg van Seattle (USA) naar Keflavik (IJsland). Ongeveer halverwege, op een hoogte van ruim 10 kilometer moest het vliegtuig uitwijken naar Boston (USA) in verband met een vulkaanuitbarsting bij de Eyjafjallajokull gletsjer in het zuiden van IJsland, waardoor alle luchthavens in IJsland werden gesloten.
Wat wordt gedaan om het risico te beheersen
Sinds de genoemde ernstige incidenten in de tachtiger jaren is er veel verbetert. Er zijn internationale maatregelen getroffen om het risico te beheersen. De belangrijkste maatregelen zijn:
Er is een wereldomspannend netwerk van negen Vulcanic Ash Advisory Centers (VAAC) ingericht. Deze centers houden de vulkanische activiteit in de gaten en sturen in geval van eruptie speciaal een waarschuwingsbericht uit (Vulcanic Ash SIGMET). Deze berichten worden overgenomen in zogenaamde NOTAMS (Notice to Airmen) die elke vliegtuigbemanning ontvangt voor de vlucht. Ook de vluchtplanningsafdeling van luchtvaartmaatschappijen houdt rekening met de aswolken en kan zonodig besluiten om de vlucht om te leiden of te annuleren. Deze VAAC centers volgen ook de verplaatsing van de aswolken in de atmosfeer en voorspellen het gedrag van de wolk. Dit is van groot belang omdat aswolken zich over grote afstanden verplaatsen en ook op grote afstand van de eruptie problemen kunnen opleveren. Er zijn gevallen bekend waarin op 1000 kilometer afstand van de eruptie motoren uitvielen en zelf op een afstand van 4300 kilometer van de eruptie boordsystemen en motoren werden beïnvloed.
De internationale luchtvaartorganisatie ICAO heeft een handboek opgesteld waarin wordt beschreven hoe de informatievoorziening rond vulkaanuitbarstingen en aswolken geregeld moet worden, en hoe luchtvaart autoriteiten en luchtvaartmaatschappijen kunnen omgaan met de risico's.
De Amerikaanse luchtvaart autoriteit (FAA) heeft een video ontwikkeld om verkeersleiders te trainen in hoe te handelen in geval van een uitbarsting.
Vliegtuigfabikanten hebben informatie, procedures en trainingsvideo's voor het omgaan met het risico van aswolken opgesteld voor de luchtvaartmaatschappijen.
Luchtvaartmaatschappijen, met name die welke veel in gebieden met vulkanische actitivteit vliegen, geven trainingen aan hun bemanningen over wat te doen om aswolken te vermijden en wat te doen wanneer toch een aswolk wordt binnengevlogen.
Waarom zijn er dan toch incidenten
Het voorspellen van het gedrag van aswolken gaat altijd met enige onzekerheid gepaard. Bovendien is soms sprake van hiaten in de verspreiding van de relevante informatie. Aswolken zijn niet altijd met het oog waarneembaar voor de bemanning, bijvoorbeeld wanneer de stofconcentratie laag is of wanneer het donker is (in de nacht). Aswolken zijn voor de boordradar van vliegtuigen slecht zichtbaar omdat de dichtheid van de stofdeeltjes relatief laag is en omdat de stofdeeltjes de radarstraling niet goed weerkaatsen.
Over het NLR Air Transport Safety Institute:
Het NLR Air Transport Safety Institute maakt deel uit van het Nationaal Lucht- en Ruimtevaartlaboratorium (NLR). Belangrijkste taken van het instituut zijn het verder helpen verbeteren van de veiligheid van het vliegverkeer, en het mogelijk maken van groei binnen veiligheidsgrenzen. NLR-ATSI doet wereldwijd onafhankelijk onderzoek en geeft advies op het gebied van vliegveiligheid. De internationale klantenkring van NLR-ATSI bestaat o.a. uit luchthavens, luchtverkeersleidingorganisaties, en luchtvaartautoriteiten. Het NLR Air Transport Safety Institute beschikt over een van de grootste databases ter wereld op het gebied van vliegveiligheid en ongevallen.
http://www.nlr.nl