Это крупнейшая авиакатастрофа в штате Мэриленд. По результатам расследования был сделан вывод, что катастрофа произошла из-за попадания в самолёт молнии, что привело к взрыву топливного бака и разрушению левой плоскости крыла. Данное происшествие занесено в книгу рекордов Гиннесса, как наибольшее число погибших от удара молнии.

Самолёт

Boeing 707—121 с заводским номером 17588 и серийным 3, который являлся одиннадцатым по счёту представителем семейства Boeing 707 (включая 720, E-3 и так далее), был выпущен 15 мая 1958 года. Лайнер получил бортовой номер N709PA и был продан заказчику — американской авиакомпании Pan American World Airways (Pan Am), в которую поступил 15 августа и где являлся третьим по счёту 707-м (после N707PA и N708PA). Также самолёту присвоили поначалу имя Clipper America, но уже в 1959 году переименовали в Clipper Tradewind. Общая наработка лайнера составляла 14 609 лётных часов. Его четыре турбореактивных двигателя были модели Pratt & Whitney JT3C-6 и развивали силу тяги в 13 с половиной тысяч фунтов каждый.

Экипаж

• Командир воздушного судна — Джордж Ф. Кнут (англ. George F. Knuth). 45 лет, лицензию пилота гражданской авиации получил 20 апреля 1953 года. Был квалифицирован на пилота B-707, DC-6, DC-3 и L-049. Также имел квалификацию бортинженера. Общий налёт составлял 17 049 часов, в том числе 2890 часов на B-707.
• Второй пилот — Джон Р. Дейл (англ. John R. Dale). 48 лет, лицензию пилота гражданской авиации получил 11 ноября 1955 года. Был квалифицирован на пилота B-707, L-049 и B-377. Также имел квалификацию штурмана. Общий налёт составлял 13 963 часа, в том числе 2681 час на B-707.
• Третий пилот — Пол Л. Орринджер (англ. Paul L. Orringer). 42 года, лицензию пилота гражданской авиации получил 6 апреля 1962 года. Был квалифицирован на пилота DC-6 и DC-3. Также имел квалификацию штурмана. Общий налёт составлял 10 008 часов, в том числе 2808 часов на B-707.
• Бортинженер — Джон Х. Кантленер (англ. John H. Kantlehner). Имел квалификацию бортинженера и авиатехника (ремонт самолёта). Общий налёт составлял 6066 часов, в том числе 76 часов на B-707.

Все члены экипажа, включая бортпроводников, имели необходимую квалификацию.

Катастрофа

Утром 8 декабря 1963 года Clipper Tradewind выполнял рейс PA-213 (позывные — Cliper 213) из Филадельфии (штат Пенсильвания) в Сан-Хуан (Пуэрто-Рико) с промежуточной посадкой в Балтиморе (штат Мэриленд). Весь полёт прошёл без отклонений и вскоре рейс 213 благополучно приземлился в Сан-Хуане. Здесь его начали готовить к выполнению обратного рейса — PA-214. В топливных баках оставались 25 с половиной тысяч фунтов керосина типа «A», но в Сан-Хуане залили ещё 78 тысяч фунтов керосина типа «B». Соотношение этих двух сортов керосина по топливным бакам было следующее: основные и резервные баки № 1 и 4 — 69 % «B», баки № 2 и 3 — 63,5 % «B»; центральный бак — 100 % «B». Также командир экипажа получил информацию о погоде по маршруту до Филадельфии. Сюда входило и сообщение от SIGMET о возможной грозовой активности и турбулентности, а также примерное время прохождения холодного фронта вдоль восточного побережья, включая Балтимор и Филадельфию. Полученная командиром папка содержала все документы, необходимые для выполнения полёта.

В 16:10 рейс 214 вылетел из Сан-Хуана и в 19:35 благополучно приземлился в Балтиморе. Экипаж не сообщал о каких-либо отклонениях в работе систем самолёта. Визуальный осмотр авиалайнера, включая экспертизу утечки топлива, выполнил техник авиакомпании Pan Am. Также в Балтиморе Clipper Tradewind был дозаправлен, при этом в его баки залили 27,4 тысячи фунтов керосина «A». Теперь оценочный объём и состав топливных смесей был распределён по бакам самолёта следующим образом: резервные баки № 1 и 4 — примерно по 1,81 галлона, 69 % «B»; основные баки № 1 и 4 — по 12 тысяч фунтов, 31 % «B»; центральный бак — остаток около 15,05 галлонов, 100 % «B». По оценке, температура топлива в резервных баках составляла 42° F (5,5° C), в системе — 46° F (7,8° C). Взятые впоследствии в аэропортах Айдлуайлд, Сан-Хуан и Балтимор пробы топлива не выявили никаких отклонений от норм. В Балтиморе командир Кнут встретился с представителем авиакомпании и обсудил погоду на участке от Балтимора до Филадельфии, а также получил прогноз погоды за 19:00. Также командир был предупреждён, что фронт прошёл Балтимор относительно недавно и по оценке будет в Филадельфии в 20:25.

В 20:24 Clipper Tradewind с 8 членами экипажа и 73 пассажирами на борту вылетел из Балтимора в Филадельфию. Согласно плану, полёт должен был проходить под радиолокационным контролем. После взлёта рейс 214 должен был пройти Порт-Герман, воздушный коридор Victor 44 и Victor 443 на высоте четыре тысячи футов (1,2 км), при этом после Порт-Германа и следуя по Victor 443 следовало получить прямое разрешение от диспетчерского центра в Нью-Касле на следование в Филадельфию. Рейс 214 как и было задумано занял воздушный коридор Victor 44, после чего Балтимор-контроль дал указание переходить на связь с центром управления воздушным движением в Нью-Касле. Диспетчер контроля наблюдал за Cliper 214 по радиолокатору вплоть до 20:31, когда самолёт находился на удалении 8 миль к западу от Рок-Холла, при этом никакого необычного влияния погоды на полёт не замечалось. Когда рейс 214 перешёл на связь с Нью-Каслом, то получил разрешение подниматься до пяти тысяч футов (1,5 км) с докладом о занятии данной высоты. Стоит при этом отметить, что радар в диспетчерском центре Нью-Касла отсутствовал. В 20:42 с самолёта доложили о занятии высоты пять тысяч футов, на что диспетчер в Нью-Касле дал указание переходить на связь с диспетчером подхода в Филадельфии. Экипаж перешёл на связь с Филадельфия-подход и получил следующую информацию:

Филадельфия, погода сейчас: [облачность] семь сотен рассеянная, замеренная восемь сотен переменная, одна тысяча с просветами, [видимость] шесть миль, ливневый дождь, высотомер два девять четыре пять, у земли ветер двести восемь градусов, двадцать [узлов] с порывами до тридцати [узлов]. У меня уже пять самолётов выбрали… переждать опасный ветер. …Вы хотите получить разрешение на заход, или вы не будете пересекать границу вихря… проходящего над Филадельфией?

Экипаж сообщил, что они будут находиться в зоне ожидания к западу от радиомаяка Нью-Касл на направлении 270° и рассчитывают получить разрешение на посадку в 21:10. Далее экипаж запросил и получил разрешение на прямой вход в зону ожидания. В 20:50:45 с рейса PA-214 доложили о готовности начать выполнять подход, на что диспетчер сказал пока сохранять высоту, а разрешение на посадку будет дано как только будет возможно. На это с самолёта ответили: Понял, не спешите. Просто хотим, чтобы вы знали… Ждём разрешение. Согласно показаниям очевидцев на земле, в данном регионе в это время была гроза и шёл небольшой дождь. По данным метеостанции в Уилмингтоне, что в 8 милях к востоку, в 20:54 там началась гроза с небольшим дождём, переменная облачность с нижней границей 900 футов (274 м) и сплошная с нижней границей 4000 футов (1,2 км), ветер западный, юго-западный 10 узлов.

С момента предыдущего радиосообщения от рейса 214 прошло 8 минут, когда в 20:58:56 на частоте 124.6 (Филадельфия-подход) неожиданно прозвучало следующее радиосообщение: Мэйдэй, мэйдэй, мэйдэй. Клиппер 214 потерял управление. Мы падаем. Затем через несколько секунд на той же частоте, но уже с другого самолёта передали: Клиппер 214 падает объятый пламенем. Второе сообщение было передано вторым пилотом рейса 16 компании National Airlines (NAL 16). Рейс 16 находился на той же схеме ожидания, что и рейс 214, но на тысячу футов выше, а второй пилот самолёта National стал свидетелем трагедии самолёта Pan Am. В 20:59 горящий «Боинг» врезался в поле в двух милях к востоку от городка Элктон. Самолёт полностью разрушился и сгорел. Все 8 членов экипажа и 73 пассажира погибли.

Расследование

Второй пилот рейса 16 указывал, что в зоне ожидания стояла тихая погода, небо покрывали облака, через разрывы в которых можно было увидеть огни на земле, и шёл небольшой дождь. Также экипаж рейса 16 сообщил, что в их самолёт несколько раз били молнии. Позже следователи обнаружили признаки повреждений молниями на кончиках левой плоскости крыла и на хвостовом оперении.

Были опрошены 140 свидетелей на земле. 99 из них заявили, что видели в небе самолёт, либо полыхающий объект. Из этих очевидцев 72 видели молнию, а семь утверждали, что видели как молния ударила в самолёт. Другие три очевидца видели, как у развилки молнии, либо на другом конце появился огненный шар. 72 очевидца утверждали, что взрыв произошёл одновременно, либо сразу после удара молнии. Со слов 27 свидетелей, пожар произошёл через очень короткий промежуток времени после удара молнии. 23 свидетели увидели взрыв, после которого уже начался пожар. 38 человек упомянули о взрыве при ударе. Помимо этого, 28 очевидца видели, как от самолёта ещё в воздухе начали отделяться предметы, а 48 наблюдали падающие горящие части самолёта.

Экипаж самолёта был квалифицирован и имел необходимую для выполнения данного рейса подготовку. На рейс были получены необходимые указания и разрешения, а выполнялся он в соответствие с правилами управления воздушным движением. Как показала история борта N709PA, в его конструкции не было ни одного элемента, который мог бы стать причиной катастрофы. Также не найдено доказательств, что до столкновения с землёй экипаж потерял трудоспособность. Другие самолёты выполняли рейсы в и из Филадельфии непосредственно до и после катастрофы. Около Филадельфии находились грозы и области высокой турбулентности, но при этом в районе катастрофы рейса 214 турбулентность была слабой и умеренной, а потому не могла привести к потере управления или разрушению конструкции. В облаках наблюдалось обледенение, но и это не могло привести к катастрофе. Выданный экипажу в Сан-Хуане прогноз погоды был на удовлетворительном уровне. Выданный в Балтиморе прогноз погоды не был полным, но всё же в нём было указано прохождение холодного фронта мимо Филадельфии, а к прибытию рейса 214 погода улучшиться. В районе катастрофы шла гроза, но наличие отдельных гроз было указано в прогнозе погоды.

Согласно данным бортовых самописцев, полёт с момента взлёта в Балтиморе продолжался 32 минуты 15 секунд и проходил нормально. Затем через 32 минуты 15 секунд от момента взлёта на левой плоскости произошёл взрыв. Пилот ещё несколько секунд сохранял контроль за самолётом, но затем последний опустил нос и помчался вниз. Теперь требовалось выяснить, что стало причиной взрыва. Доказательств, что его вызвало разрушение или сбой в работе двигателя нет. Однако пожар при этом повредил внутренний левый подшипник внутренней кромки крыла, левое горизонтальное оперение, а также левую сторону киля. Это вызвало предположение, что пожар был вызван утечкой топлива на левой стороне крыла у задней кромки. Причин утечки могла быть несколько, включая трещину в заднем лонжероне или отходящей трубки резервного бака. Вытекая, топливо начнёт собираться внизу у задней кромки. Хотя конструкция крыла такова, что топливо продолжит стекать вниз, но всякие препятствия, в том числе и малозаметные, приведут к тому, что топливо всё же будет накапливаться, а затем воспламенится, вызвав пожар внутри полости крыла. Жар от пожара потом мог привести к воспламенению топливовоздушной смеси в первом топливном баке, а затем и к взрыву бака с разрушением крыла.

Однако при более тщательном изучении обломков, на передней кромке левого горизонтального стабилизатора были обнаружены брызги металла, а левый руль высоты оказался повреждён огнём. Здесь стоит учесть аэродинамику самолёта, когда отходящий от крыла воздушный поток проходит гораздо ниже хвостового оперения, чтобы не «затенять» его. Такие повреждения стабилизатора могла вызвать ударившаяся в него отделившаяся внешняя левая часть крыла. Стоит однако заметить, что имеющиеся повреждения вертикального оперения могли быть получены при пожаре в задней части крыла в нормальном горизонтальном полёте. Обследование обломков показало, что взорвались левый резервный, центральный и правый резервный топливные баки. Изучение рисунка обломков в сочетании с повреждениями от пожара привело к выводу, что первый взрыв произошёл в левом резервном баке, причём на отделившихся частях до взрыва пожара не было. Последовательность и точную хронологию последующих взрывов установить не удалось, да это и было то не столь важно.

Свидетели описывали, что при падении горели обе плоскости крыла. А значит, что основные баки, которые примыкали к резервным и центральному бакам и при этом содержали топливо, оказались пробиты. после чего вытекшее из них топливо воспламенилось. В частности, именно утечка и воспламенение топлива из левого основного бака (№ 1) и привели к повреждению заднего лонжерона и внешних элеронов. Также из-за сильного пожара произошло отделение пилонов двигателей. Очень много усилий было потрачено на поиск улик, которые позволили бы найти причину взрыва левого резервного топливного бака. И тут как нельзя кстати помогли показания очевидцев, в том числе и высококвалифицированных, которые указывали, что перед взрывом наблюдали мощный грозовой разряд, а многие даже указывали, что удар пришёлся непосредственно в самолёт. Следователи обнаружили следы повреждений от молнии на левом кончике крыла, но не было никаких повреждений обшивки над топливным баком или системой вентиляции, а значит прямой связи между повреждениями законцовки крыла со взрывом топливного бака не было.

Были предприняты попытки найти доказательства, что молния вызвала коронный разряд, который затем воспламенил топливо-воздушную смесь. Но эти попытки оказались безрезультатными. Таким образом, не было доказательств, что именно удар молнии привёл к взрыву топливного бака, но и исключать эту версию ещё было нельзя. Тогда были начаты поиски признаков стримеров, которые появляются, когда молния ещё на своём начальном этапе «жизни». И следы стримеров нашли, а значит вероятный источник воспламенения топливо-воздушной смеси был обнаружен. Стоит отметить, что природа молний на тот момент была ещё плохо изучена, при этом при ударе молнии могла появляться и плазма, которая тоже имеет высокую температуру и может воспламенить пары топлива. Точно установить механизм зажигания паров топлива не представлялось возможным, но теперь все имеющиеся свидетельства указывали, что его привёл в действие удар молнии. Учитывая, что первым взорвался левый резервный топливный бак, возгорание началось либо в нём, либо у соседнего бака, либо вовсе в выходном левом отверстии. Так как вентиляционная система соединяет все баки и выходы, то по ней пламя распространилось по остальным бакам.

Хотя на то время применяемые методы по защите от молний и находились на удовлетворительном уровне, катастрофа Clipper Tradewind показала, что требуется их улучшение. К тому же было отмечено, что взрыв произошёл не из-за прямого удара молнии в районе бака. Высказывались мнения, что одним из факторов катастрофы стало смешивание двух разных сортов керосина, а пары этой смеси могли оказаться более взрывоопасными. Но по мнению комиссии, если вся авиационная отрасль перейдёт на один тип керосина, то это не сильно повысит безопасность. Куда более важным, по мнению комиссии, было проведение дополнительных исследований по изучению природы молний, а также заодно и изучение свойств паров авиационных керосинов в условиях реальных полётов.

Согласно заключению комиссии Совета по гражданской авиации, причиной катастрофы стал удар молнии, который воспламенил топливо-воздушную смесь в левом резервном топливном баке, в результате чего произошёл взрыв этого бака с разрушением конструкции левой внешней части крыла, а затем и потеря управления.