El 31 de enero de 1945, un avión Stinson Modelo A despegó de Melbourne para un vuelo de 127 millas náuticas (235 km) a Kerang , Victoria, el primer tramo de un servicio regular programado de Australian National Airways a Broken Hill, Nueva Gales del Sur . Se estrelló a 50 millas náuticas (93 km) de Melbourne. Los diez ocupantes murieron en el accidente. El avión era uno de los cuatro Stinson importados en 1936 por Airlines of Australia (AoA). Tres de ellos se habían estrellado con la pérdida de 17 vidas, y al cuarto no se le permitiría volar de nuevo.
Se determinó que el accidente fue causado por una grieta por fatiga en el larguero principal del ala izquierda que provocó que la parte exterior del ala izquierda, fuera de la góndola del motor , se separara del resto de la aeronave. El panel de expertos que investigó el accidente consideró que este era el primer accidente aéreo mortal en cualquier parte del mundo directamente atribuible a la fatiga del metal.
El accidente y los asuntos relacionados fueron investigados por un juez de la Corte Suprema, quien también determinó que el ala izquierda del avión falló en vuelo debido a una grieta por fatiga. El juez hizo cinco recomendaciones, incluida una de que se debería fijar una vida útil segura para cada aeronave de metal registrada en Australia para evitar más fallas debido a la fatiga del metal. Esta práctica ahora se llama safe-lifeing .
El avión era un Stinson Modelo A modificado registrado VH-UYY y operado por Australian National Airways (ANA) como Tokana . El 31 de enero de 1945, el Tokana partió del aeropuerto Essendon de Melbourne a las 7:55 am hora local para un vuelo a Broken Hill , haciendo escala en Kerang y Mildura . [Nota 1] A bordo iban dos pilotos y ocho pasajeros. Soplaba un fuerte y racheado viento del suroeste y el cielo estaba mayormente nublado con la base de las nubes a unos 2.000 pies (610 m) sobre el nivel del mar. Aproximadamente 20 minutos después del despegue, el avión se estaba acercando a Redesdale y varias personas lo observaron volando a unos 1.000 pies (300 m) sobre el nivel del suelo, justo debajo de la base de las nubes. [1]
Varios testigos informaron haber oído un crujido agudo seguido del cese del ruido de los motores. Cuando miraron hacia arriba, vieron al Stinson descendiendo en espiral. Parte de un ala se había separado del resto del avión y se dirigía lentamente hacia el suelo. Mientras observaban, vieron que todo el conjunto de cola se desprendía del fuselaje. Momentos después, los restos chocaron contra el suelo y una nube de humo negro se elevó en el aire. [1] [2] Parte del ala izquierda , fuera de la góndola del motor, continuó descendiendo lentamente y llegó al suelo a aproximadamente ¾ de milla (1,2 km) de los restos principales. [3]
El accidente ocurrió 21 minutos después de despegar del aeropuerto de Essendon. [4] El vuelo cubrió una distancia de solo 50 millas náuticas (93 km) y terminó en una zona agrícola a unas 2 millas (3,2 km) al este de Redesdale. [1] El lugar del accidente alguna vez fue parte de la estación "Spring Plains" , que había sido propiedad de John Robertson Duigan y fue donde construyó y voló el primer avión en Australia . [5]
Los restos principales, que consistían en el fuselaje, el ala interior derecha y el ala interior izquierda, aún con el motor acoplado, cayeron al suelo boca abajo y fueron inmediatamente consumidos por el fuego. Los cuerpos de los ocho pasajeros fueron encontrados en lo que quedaba de la cabina, pero estaban quemados hasta quedar irreconocibles. El violento giro del fuselaje arrojó a los dos pilotos a través del techo de la cabina. Sus cuerpos fueron encontrados sin quemar a 11-14 m de los restos principales. La cola del avión se desprendió del fuselaje y cayó al suelo a unos 200 m de los restos principales. [3]
La sección exterior del ala izquierda, fuera de la góndola del motor, fue encontrada a aproximadamente ¾ de milla (1,2 km) de los restos principales. Aparte de las superficies de fractura en los extremos interiores de los largueros, estaba casi intacta. El ala derecha se rompió en tres secciones por la violencia de los giros y golpeó el suelo a 150 yardas (140 m) de los restos principales. El motor derecho se desprendió del ala derecha y golpeó el suelo a unos 50 pies (15 m) de los restos principales. Fue ligeramente dañado por el fuego. [3] El rastro principal de los restos tenía aproximadamente 100 yardas (91 m) de largo. [6] En los giros del avión después de la separación de la parte exterior del ala izquierda, otras partes se desprendieron y se separaron de los restos principales. Se encontraron muchos pequeños trozos de restos esparcidos por una amplia zona. [3]
El Stinson Modelo A era un avión trimotor con tres motores radiales Lycoming R-680 , cada uno de 235 caballos de fuerza (175 kW). Estaba aprobado para volar con un peso máximo de 10.500 libras (4.763 kg). En 1936, se importaron cuatro aviones Stinson Modelo A a Australia, que fueron operados por Airlines of Australia. [Nota 2] [7]
Tras el estallido de la guerra en el Pacífico en diciembre de 1941, Airlines of Australia no pudo conseguir piezas de repuesto para los motores Lycoming R-680 de sus dos Stinson restantes (un Stinson se había estrellado en febrero de 1937 y otro en marzo de 1937 [8] ). A principios de 1943 se tomó la decisión de convertir ambos aviones a una configuración bimotor retirando los motores Lycoming e instalando un motor Pratt & Whitney R-1340-AN1 Wasp de 9 cilindros y 550 caballos de fuerza (410 kW) en cada ala. Estos motores habían sido importados a Australia en grandes cantidades para su uso como motores de tanque . Las narices de los dos aviones debían reconstruirse instalando estructuras aerodinámicas hechas de láminas de aluminio. [2] [7]
En octubre de 1943, el VH-UYY había sido convertido a una configuración bimotor en las instalaciones del aeropuerto de Essendon de la Australian National Airways, que había adquirido Airlines of Australia. El aumento de la potencia total de 705 a 1100 hp (526 a 820 kW) mejoró el rendimiento del avión en el despegue, el ascenso y el vuelo con un motor inoperativo y permitió aumentar el peso máximo a 11 200 lb (5080 kg) para el despegue. [Nota 3] Durante los siguientes 15 meses, el Tokana se utilizó en la ruta Melbourne-Kerang-Mildura-Broken Hill. [1]
El VH-UYY voló durante 13.763 horas, incluidas 2.797 horas desde su conversión a avión bimotor. [Nota 4] [3]
Los investigadores pudieron determinar la secuencia más probable de la ruptura en vuelo: [3]
Los investigadores no encontraron nada entre los restos que indicara que se había producido una explosión o un incendio en el avión antes de que chocara contra el suelo. Inmediatamente quedó claro que la parte exterior del ala izquierda se había desprendido del avión. El brazo inferior del larguero principal había fallado en el borde exterior de la góndola del motor y luego el brazo superior también había fallado como resultado de que el ala se plegara hacia arriba bajo las cargas de aire impuestas sobre ella. El larguero trasero había fallado entonces, lo que permitió que toda la parte exterior del ala se separara del avión y se deslizara lentamente hacia el suelo. [3]
El Consejo de Investigación Científica e Industrial, en su División de Aeronáutica en Melbourne, examinó las superficies de fractura de la parte exterior del ala izquierda . Estos exámenes determinaron que la separación del ala izquierda se inició por fatiga del metal del casquillo de fijación del brazo inferior del larguero principal. La estructura principal del Stinson estaba hecha de tubos de acero soldados. Se había iniciado una grieta por fatiga en el metal de soldadura en la superficie interior del casquillo. Después de propagarse a través del metal de soldadura durante una gran cantidad de vuelos, la grieta por fatiga penetró en el metal principal del casquillo. Esta grieta finalmente afectó al 45% de la sección transversal del casquillo antes de que el brazo inferior fallara en el vuelo fatal. Los investigadores notaron la cantidad de metal en el casquillo que no se vio afectado por la grieta por fatiga en el momento del accidente y calcularon que el ala era capaz de soportar cargas de hasta aproximadamente 2,5 veces el peso del avión en su vuelo fatal. Esto sugirió que los fuertes vientos que prevalecían en ese momento y la turbulencia asociada con la baja altitud a la que volaba el avión fueron en parte responsables de la falla. [9] [10] [11]
También se examinó el casquillo correspondiente en el larguero del ala derecha y se descubrió que presentaba una grieta por fatiga similar en el interior del metal de soldadura. Esta grieta se detectó mediante inspección con magnaflux , pero no se pudo ver mediante un examen visual. [9]
El grupo de investigación determinó que la conversión de la configuración de tres motores a la de dos motores no fue una causa del accidente. Concluyó que la falla por fatiga del ala era inevitable y que esta modificación y la operación posterior con un peso mayor causaron solo una ligera reducción del tiempo antes de que se produjera la falla. [9]
En su informe, el Panel de Investigación escribió:
"El accidente es, hasta donde sabe el Grupo de Expertos, el primer ejemplo de un fallo en vuelo de la estructura de una aeronave atribuible directamente a la fatiga.
"En el tipo de construcción empleado en estos aviones, donde las cargas concentradas son transportadas por un pequeño número de elementos pesados, un único fallo por fatiga puede, y de hecho ha provocado, un colapso estructural completo.
"El Panel se siente obligado a afirmar que ni el diseño original ni la fabricación original fueron los culpables... la tragedia tiene varias lecciones nuevas que enseñar a todos los que están relacionados con la aviación, y ese aprendizaje proporciona un pequeño grado de compensación por la pérdida de valiosas vidas humanas". [9]
El informe del Panel de Investigación se completó en dos semanas [Nota 5] e incluyó cinco recomendaciones:
El Ministro de Aviación Civil, Sr. Arthur Drakeford , hizo una declaración detallada al Parlamento en la que afirmaba que una grieta por fatiga no detectada en una junta soldada de un accesorio de sujeción de la pluma en el ala izquierda causó el accidente. Drakeford también dijo que estaba satisfecho de que el trabajo del Grupo de Investigación se hubiera completado de manera competente y exhaustiva. [9] [10] [11]
El Sr. Joseph Clark , miembro del parlamento, había volado en Tokana cinco días antes del accidente. Dos mecánicos de aeronaves de la Real Fuerza Aérea Australiana (RAAF) que eran compañeros de viaje le habían mostrado una pequeña grieta en el soporte de la bisagra del elevador del avión. [12] [13] Clark les había aconsejado a los dos que le informaran al piloto sobre la grieta si pensaban que era grave. [9] [11] Después del accidente, Clark informó de esta conversación al Ministro de Aviación Civil e hizo una declaración a la prensa. Repitió su declaración en la Cámara de Representantes. [9] [13] [14] También hubo críticas del Sr. Thomas White de que el informe del Panel de Investigación no había centrado la atención en la importante alteración involucrada en la conversión de un avión de tres motores a un avión de dos motores. Thomas White era miembro del parlamento y ex capitán de grupo de la RAAF . [10] [11] A raíz de estas críticas en la Cámara de Representantes del Parlamento, el Ministro de Aviación Civil, Arthur Drakeford, designó al juez Philp del Tribunal Supremo de Queensland para que realizara una investigación sobre el accidente utilizando los poderes de la Ley de Seguridad Nacional. [9] [10] [15] [16]
El Tribunal de Investigación del Aire se reunió por primera vez el 27 de marzo de 1945 en Melbourne, presidido por el juez Philp. Los términos de referencia de la investigación eran investigar las causas del accidente; investigar las acusaciones del señor Clark sobre una grieta en el soporte de la bisagra del elevador; e investigar las preocupaciones del señor White de que el Panel de Investigación había descuidado la importante alteración realizada al quitar tres motores y reemplazarlos por dos motores. [9] [15]
La investigación recibió pruebas de que la inspección anual del VH-UYY se había completado el 2 de noviembre de 1944 y desde entonces había volado durante 525 horas. [17] [18] En una inspección de este tipo fue posible examinar la mayoría de las juntas soldadas en el ala, pero no la junta soldada del larguero que finalmente falló. Esa junta no había sido inspeccionada desde la instalación de los motores Pratt & Whitney en 1943. [18] La investigación también recibió pruebas de que los pesos máximos de todas las aeronaves civiles registradas en Australia se determinaron de manera conservadora y de una manera que era coherente con la Convención Internacional sobre Navegación Aérea. El aumento del peso máximo del VH-UYY solo se concedió después de que se hubieran realizado todos los cálculos adecuados para garantizar que la aeronave fuera segura con el mayor peso. [19]
El juez Philp presentó el informe del Tribunal al Gobernador General el 10 de abril de 1945. El Tribunal determinó que el accidente fue causado por una grieta por fatiga en la parte inferior del larguero principal del ala izquierda. Encontró que no se podía determinar la presencia de una grieta en el soporte de la bisagra del elevador, pero que incluso si hubiera habido una grieta, no habría contribuido a la causa del accidente. También determinó que el cambio de motores no fue parte de la causa del accidente, pero que el aumento del peso máximo había hecho que el accidente ocurriera un poco antes de lo que habría sucedido de otra manera. [12] [17] [20]
El informe del juez Philp contenía cinco recomendaciones:
El único Stinson Modelo A que quedaba en Australia, el VH-UKK Binana , vio suspendido su certificado de aeronavegabilidad y no volvió a volar. [8] El accidente atrajo la atención pública sobre la posibilidad de que la fatiga del metal provoque un fallo repentino de la estructura de una aeronave civil moderna. El Departamento de Aviación Civil inició una práctica de cálculo de la vida útil segura de las aeronaves de metal registradas en Australia. [12]
En diciembre de 1946, la Universidad de Melbourne organizó un simposio internacional titulado The Failure of Metals by Fatigue (La falla de los metales por fatiga) , el primero de este tipo que se celebraba en un país de habla inglesa. Cinco de los treinta trabajos técnicos presentados en el simposio se ocuparon específicamente del problema de la fatiga de los metales en las aeronaves. [Nota 7] [12]
La División de Estructuras y Materiales del laboratorio de la División de Aeronáutica de Fishermen's Bend, Melbourne, inició un programa a largo plazo destinado a avanzar en el conocimiento de la fatiga del metal en las estructuras de las aeronaves. Las alas sobrantes, fabricadas por Commonwealth Aircraft Corporation durante su producción bajo licencia del avión North American P-51 Mustang , se probaron mediante cargas repetidas para examinar las características de la fatiga en las estructuras de las aeronaves. Finalmente, se probaron de esta manera aproximadamente 200 alas de Mustang. [12]