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Bericht zu Raider-Startunfall

Sikorsky S-97: Softwarefehler führte zu Crash

Foto: Sikorsky

Der Crash des Sikorsky S-97 Raider-Prototypen beim Start zu einem Testflug im August 2017 ist auf einen Fehler in der Flugsteuerungssoftware zurückzuführen. Das erklären die Flugunfall-Ermittler des NTSB in ihrem jetzt veröffentlichten Abschlussbericht.

Unschöne Szenen spielen sich am 2. August 2017 auf dem William P Gwinn Airport in Jupiter (Florida) ab: Dort soll in den frühen Morgenstunden der erste Prototyp des neuen Sikorsky-Kampf- und Transporthubschraubers S-97 Raider zu einem weiteren Testflug abheben. 20 Stunden war der Prototyp bereits in der Luft. Für heute plant die Testcrew, die bislang bei der Flugerprobung erreichte Höchstgeschwindigkeit von 150 Knoten auf über 180 Knoten auszudehnen – erstmals soll hierfür der am Heck der S-97 montierte Schubpropeller im Vorwärtsflug eingesetzt werden. Doch dazu kommt es nicht: Statt mit full speed über die Prärie zu preschen, dauert der Testflug gerade einmal fünf Sekunden – und endet in einem Crash.

Foto: Sikorsky
Die Sikorsky S-97 ist ein Koaxial-Hubschrauber mit zwei gegenläufigen Hauptrotoren und einem Schubpropeller am Heck für den Vorwärtsflug.

Unkontrollierbares Aufschaukeln

Dabei ist zunächst alles wie immer: Die beiden Piloten haben den schwarzen Helikopter gerade in Richtung Startbahn bugsiert und warten auf die Startfeigabe. Als der Pilot das Heck anhebt, bemerkt er, wie die S-97 leicht nach links wankt. Er entscheidet sich daher, den Helikopter fünf Fuß vom Boden abzuheben und ihn mit sanftem Gegensteuern zu stabilisieren. Doch das Gegenteil tritt ein: Blitzartig rollt die Raider nun nach rechts, was der Pilot abermals mit – nun energischem – Gegensteuern zu korrigieren versucht. Doch als Antwort darauf kippt die Maschine noch vehementer nach links in einem Neigungswinkel von 60 Grad, wobei das linke Hauptfahrwerk den Boden berührt. Sofort darauf folgt ein finaler Kipp nach rechts. Das heftige Aufschaukeln lässt schließlich die beiden gegenläufigen Hauptrotoren ineinandergreifen, so dass sie sich gegenseitig die Spitzen ihrer Rotorblätter abrasieren. Der NTSB-Bericht spricht später von einer „Wolke aus Splittern und grauem Staub“, in der sich die Blatt-Fragmente auflösen. Den Piloten bleibt als letzte Option nur eine erzwungene harte Landung, bei der das Fahrwerk der S-97 kollabiert. Sofort schalten sie anschließend das Triebwerk ab. 43 Sekunden später kommen die Rotoren zum Stillstand. Mit leichten Blessuren kann die Testcrew den havarierten Hubschrauber kurue Zeit später auf normalem Wege verlassen.

Drei Steuerungsmodi in der S-97

Sofort nach dem Vorfall beginnen die Ermittler der US-amerikanischen Flugunfallbehörde NTSB mit ihrer Untersuchung. Nun, fast zwei Jahre später, ist diese Untersuchung abgeschlossen. Demnach war eine falsch programmierte Flugsteuerungssoftware für das abnormale Verhalten des Prototypen verantwortlich.

Der NTSB-Bericht erläutert, dass die S-97 von Haus aus über drei Steuerungsmodi verfügt: einen für die Kontrolle des Helikoptres am Boden (Proportional Mode), einen für den Flug (Rate Mode) und einen dritten für den Übergang zwischen Boden und Luft bei Start und Landung (In Transition Mode). Solange eines der drei Räder des Fahrwerks Bodenkontakt besitzt, ist der Boden-Modus aktiv. Befindet sich der Hubschrauber länger als drei Sekunden in der Luft, übernimmt der Flugmodus die Kontrolle. Für den Übergang werden die Parameter beider Modi miteinander vermischt – solange, bis die drei Sekunden verstrichen sind, bzw. eine halbe Sekunde nachdem das erste Rad wieder Bodenkontakt erhält und die Software damit in den Proportional Mode zurückwechselt.

Software-Verschlimmbesserung als Unfallursache

Um das Verhalten im In Transition Mode zu verbessern, nahm Sikorsky Ende 2015 Änderungen an der Steuerungssoftware vor, wie der NTSB-Bericht feststellt. Diese bewrikten – als unbeabsichtigte Nebenwirkung – eine zweieinhalb Mal höhere Empfindlichkeit des Steuerknüppels in der Übergangsphase. Als die S-97 bei ihrer letzten starken Linksneigung zudem den Boden berührte, schaltete sich die Flug-Software automatisch in den Bodenmodus zurück, nur um Sekundenbruchteile später wieder in den Übergangsmodus zu wechseln. Eine Kontrolle über den Hubschrauber war den Piloten somit nicht möglich.

Der NTSB-Bericht kommt zu dem Schluss, dass die fehlerhaft designte Steuerungssoftware für den Startunfall ursächlich war. Diese habe im In Transition Mode zu einschneidenden Änderungen in der Steuerempfindlichkeit um die Rollachse geführt, was die überprpoportional starken Ausschläge bei den Stabilisierungsversuchen des Piloten erkläre.

Rückkehr in die Flugerprobung

Der Raider-Prototyp, der bei dem Unfall im August 2017 schwer beschädigt worden war, ist inzwischen repariert und nimmt seit Juni 2018 wieder am Testprogramm teil. Mit den beiden selben Piloten erreichte der Hubschrauber im Oktober 2018 erstmals eine Geschwindigkeit von über 200 Knoten.

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