V1 och V2

Utredningen av Yak-42 haveriet där bl.a. Stefan Liv omkom har nu kommit till slutsatser om vad som var orsakerna till haveriet.

Russian investigators have determined that a pilot of the Yakovlev Yak-42 which crashed on departure from Yaroslavl had inadvertently been braking during the take-off roll.

The inquiry found that the crew had accumulated extensive flight time on the smaller Yak-40 in which, said the Interstate Aviation Committee (MAK), techniques include using feet to cover the brake in case of rejected take-off.

But the pedal design on the Yak-42 is different. MAK said there had been "negative transference" of pilot skills, regarding foot position, by the crew.
...
Control and stability was in line with the type's characteristics, said MAK, and the crew checked that the rudder and ailerons were responding correctly to control inputs.

MAK found that the crew had not performed a correct take-off calculation, citing the V1 speed as 102kt rather than 113kt. The inquiry also said that the crew did not decide to abort the take-off despite the failure to rotate.

Det här ryska TV-reportaget visar videofilm från haveriet som visar på hur flygplanet fortsätter rakt fram med låg nosläge utan att lyfta från marken.

Vad är då V1?

V1 means the maximum speed in the takeoff at which the pilot must take the first action (e.g., apply brakes, reduce thrust, deploy speed brakes) to stop the airplane within the accelerate-stop distance.

Denna fart skall jämföras med V2.

Takeoff safety speed. The speed at which the aircraft may safely become airborne with one engine inoperative.

Lite krångligare beskrivet i FAR-25. Läs även den här diskussionen på Airliners.net.

Den här Airbusmanualen pekar på ett antal vanliga fel i beräkningar/hantering av V1/V2.

The following factors are often observed when analyzing takeoffs in which takeoff speeds were not respected. Two cases can be observed:

III.1 Error in Takeoff Speed Computation:

- Data, issued from a computerized system, is rarely challenged. However, incorrect inputs may occur, and could result in inadequate takeoff speeds values.

- In takeoff speed calculations, Zero Fuel Weight (ZFW) is sometimes mistaken for Gross Weight (GW). This is particularly true when a last minute change occurs in cargo loading, or when time pressure and workload are high. Therefore, calculated speeds will be much lower than expected, and will lead to: Tailstrikes, “heavy aircraft” sensation, and high-speed rejected takeoffs.

- Takeoff speeds calculations are based on specific configurations. Any change in the parameters of these configurations will invalidate takeoff speeds. Examples of such parameters include a runway change, a wet runway that becomes contaminated, or a takeoff from an intersection.

III.2 Error in Takeoff Speed Utilization:

- When a last minute-change occurs, takeoff speeds are sometimes modified and crosschecked during pushback or taxi. During such phases of flight, the PF workload is high. As a result the PF may not have sufficient time or resources to perform efficient crosschecks.

- If an incident occurs before V1, the PNF’s attention may be focused on trying to assess the situation and may forget the V1 announcement.

- In the event of an engine failure after takeoff, and in an attempt to climb faster, there may be a tendency to set a pitch attitude too high, if FD bars are not followed. The aircraft is then flown below V2, and climb performance cannot be ensured, as illustrated in Figure 5.

V1 och V2 är beroende på flygplanets tyngd (passagerare, bränsle, last), klaffläge (motstånd, men även lyftkraft), med/motvindskompensant, temperatur, lufttryck och banans skick. Är det t.ex. snöslask så kan det kraftigt försämra både V1 och V2 då det ger sämre acceleration och sämre bromskoefficient. Det är därför att största vikt att piloter tydligt definierat dessa farter före start så att de är beredda på att avbryta en onormal start.

Problemet är att på korta banor så kan V2 komma så sent att det finns ingen chans att avbryta starten. Har man inte vid V1 noterat att man har förbrukat för mycket bana så är det för sent att göra något åt saken.

Att rotera för tidigt hjälper inte. Då kommer flygplanet bara få ett högt inducerat motstånd och accelererar inte. Tvärt om så kan farten bromsas upp och ytterligare förvärra situationen.

Det finns två alternativ. Det ena är att fortsätta pressa ner nosen, gå ut mycket flackt och hoppas på att hinderfriheten är bra. Det andra är att avbryta starten och hoppas att det inte finns allt för mycket hårda saker i vägen när flygplanet går av banan.

Under flygutbildning så ligger mycket fokus på planering och beräkning av V1, Vr och V2. Problemet är nog att man inte fokuserar tillräckligt mycket på hur lätt det är att dessa beräkningar kan bli fel. Värdena är inte statiska utan beror helt på yttre omständigheter.

Personligen tycker jag att det är för mycket fokus på V1 och V2 och för lite fokus på kvarvarande bana eller dålig acceleration. Med/motvind kommer att kraftigt påverka vid vilken banlängd man når V1. Även om man beräknat rätt V1, men får farten för sent så innebär det att en avbruten start kommer att resultera att man inte har tillräckligt med bana kvar för att bromsa.

Airbus har även gett ut denna "Stop Go" manual.

More than half runway overruns or excursions have statistically occurred when the RTOs have been initiated at a speed greater than V1 (Figure 1). Thus, the STOP or GO decision has to be made reaching V1; in other words, at the V1 callout at the latest. This emphasizes the importance of this callout.

I Flygvapnet så opererade vi ofta från korta banor på krigsflygfälten. Där fanns det inte så mycket marginal vid en avbryten start. Vi brydde oss därför sällan om att räkna ut V1 eller V2 utan fokuserade oss på om vi hade rätt acceleration, d.v.s. fått upp en viss fart vid t.ex. 600 meters markeringar på banan. Om inte accelerationen räckte till så avbröt man starten.

I vanliga fall så har ett stridsflyplan mycket bra dragkrafts/viktförhållande. Men, på internationella operationer så råkar vi ut för tre saker som svenska piloter inte är så vana vid.

- Tunga flygplan. Det är inte varje dag som man flyger med två fulla extratankar, spaningskapsel, LDP, 2 st Rb-99 AMRAAM och 2 st Rb-98 IRIS-T som Flygvapnet gjorde under insatsen över Libyen. Tunga flygplan innebär sämre acceleration och sämre manöverbarhet efter lättning.

- Hög temperatur. Detta minskar syremängden in till motorn och ger sämre dragkraft och därmed långsammare acceleration.

- Hög höjd. Detta minskar också syremängden till motorn och ger sämre dragkraft, men det påverkar även lyftkraftsförmågan.

Helt plötsligt så blir det alltså mycket viktigt även för stridspiloter att läsa prestandatabeller för att se om du har tillräckligt mycket bana för att starta. En fördel som militära flygplan har är lufttankning. Det ger möjlighet att att starta med tomma yttre bränsletankar och även deltankat inre system för att direkt efter start lufttanka. På så sätt så kan max flygvikt vara betydligt större än max startvikt på den aktuella banan. Mycket vanligt för start från hangarfartyg med tunga vapenlaster.

Jag har använt denna film tidigare. Den visar tydligt på hur V1/V2 spelar in på korta banor i varmt väder. Piloten borde ha noterat den usla accelerationen och avbrutit starten långt tidigare. Frågan är vad hans V1 egentligen var?



SvD, DN