6 октября 1981 года региональный самолёт Fokker F28, выполнявший внутренний рейс по Нидерландам, вскоре после вылета из Роттердама оказался в центре грозовых облаков. Пытаясь избежать их, пилоты попытались обойти грозовой фронт, но тот сжался вокруг них, и самолёт оказался в зоне сильного ветра. В этот момент мощный порыв ветра, значительно превышающий расчётные нагрузки, ударил по машине. Вследствие этого правое крыло откололось, и воздушное судно стремительно рухнуло из облаков рядом с Мурдейком. Из 17 человек на борту никто не выжил. Следователи ломали головы, пытаясь понять, что могло так резко вывести самолёт из строя. Неужели это была турбулентность? Однако, по мере расследования стало понятно, что рейс 431 авиакомпании NLM Cityhopper столкнулся с чем-то гораздо более опасным, чем обычные воздушные потоки: самолёт, вероятно, попал в торнадо, который всего за несколько минут до катастрофы пронёсся по голландской деревне, оставив после себя разрушения.
NLM Cityhopper, ныне известная как KLM Cityhopper, является дочерним подразделением голландского авиаперевозчика KLM и занимается короткими рейсами как внутри Нидерландов, так и в соседние страны. В 1980-х годах флот авиакомпании состоял преимущественно из турбовинтовых Fokker F-27 и региональных Fokker F-28, также производства Нидерландов.
Рейс 431 авиакомпании NLM был обычным рейсом из Роттердама в Гамбург с промежуточной остановкой в Эйндховене. Самолёт Fokker F-28 «Fellowship» с задними двигателями был рассчитан на 65 пассажиров, но 6 октября 1981 года на борту было почти пусто. Всего зарегистрировалось 17 человек, включая двух пилотов — капитана Йозефа Вернера и первого помощника Хендрика Схорла. Обслуживало рейс две стюардессы, а пассажиры, в основном деловые путешественники из Германии, Великобритании и США, составляли небольшую группу.
6 октября 1981 года над Нидерландами сформировалась необычная погодная ситуация. Стационарный тёплый фронт накрыл Западную Европу, принося дожди и высокие температуры. Одновременно с этим холодный фронт двигался на восток через Ирландию. Столкновение этих двух воздушных масс над Нидерландами вызвало сильную нестабильность: холодный воздух поднимался над тёплым, создавая условия для гроз, града и торнадо. В результате в зоне их пересечения образовались грозовые линии, обрушившие на регион сильные дожди, ветры и молнии.
В 16:20 того же дня капитан Вернер и первый помощник Шорл во время брифинга были проинформированы о грозах к юго-востоку от Роттердама. Однако эти грозы не казались опасными. Метеорологические данные с радара в аэропорту Схипхол не указывали на аномальные явления, лишь небольшой дождь. Пилоты планировали избегать гроз, но на тот момент не было поводов для тревоги.
Рейс 431 вылетел из Роттердама в 17:04 и повернул на юг. Последние погодные сводки не сообщали об угрозах. Однако, данные, переданные диспетчерами, были более чем 20 минут назад. Процесс обновления информации занимал около 20 минут, и за это время ситуация могла измениться.
Хотя в тот момент этого никто не знал, условия к югу от Роттердама способствовали образованию сильных циклонов. Хотя детали того, что произошло далее, оставались неясными, современное понимание процессов позволяет реконструировать вероятную цепочку событий, приведших к катастрофе.
На стыке двух фронтов ветры, движущиеся в разных направлениях на различных высотах, начали создавать вращение в слое воздуха между ними. Холодный воздух на высоте 900 метров, опускаясь через более тёплый слой, создавал восходящие потоки, которые сталкивались с вращающимся слоем. В результате восходящий поток и вращающаяся «трубка» воздуха сливались, заставляя поток вращаться вокруг вертикальной оси. Этот вихрь диаметром в несколько километров называется мезоциклон, и при определённых условиях он может быстро перерасти в торнадо.
Однако мезоциклон не обнаруживается на метеорологическом радаре, который фиксирует только интенсивность осадков. Современные метеорологи могут отслеживать мезоциклоны с помощью доплеровского радара, который измеряет скорость и направление ветра внутри шторма. Но в 1981 году в Нидерландах метеорологи не располагали доплеровским радаром и не имели особых знаний о мезоциклонах и торнадо. Поэтому мезоциклон, возникший над устьем реки Холландс-Дип, остался незамеченным.
После 17:00 начал формироваться торнадо, когда мезоциклон прошёл рядом с муниципалитетом Мурдейк, на южном берегу Холландс-Дип. Нисходящий поток проник в мезоциклон, и вращающийся столб воздуха опустился из облаков на землю. Восходящий поток, продолжающий поступать в мезоциклон, сужал основание, ускоряя вращение, как у фигуриста, который тянет руки, чтобы ускориться. Этот процесс создавал зону низкого давления, тянущую циклон вниз, пока тот не коснулся земли. Из-за высокой скорости ветра водяной пар конденсировался, образуя воронкообразное облако вокруг циклона. Торнадо обрушился на сельскую местность к западу от промышленного парка Мурдейк.
Двигаясь на северо-восток со скоростью более 50 км/ч, торнадо разрушал фермерские постройки и поля, а затем прорвался через промышленный парк, подняв в воздух лёгкие обломки. Несмотря на свою относительную слабость (вероятно, не более EF1 по шкале Фудзиты), торнадо мог развивать скорость ветра более 170 км/ч, причиняя серьёзные повреждения незащищённым зданиям.
Не подозревая о присутствии торнадо, пилоты рейса 431 NLM Cityhopper продолжили путь на юг в сторону устья реки Холландс-Дип. Через пять минут после взлёта они заметили впереди грозу, значительно интенсивнее, чем предсказывал прогноз. Чтобы избежать наиболее мощной части шторма, они запросили отклонение на юг, чтобы пролететь между двумя зонами с сильными осадками, как показал бортовой радар. Диспетчер согласовал их запрос, и самолёт направился в просвет между двумя мощными кучево-дождевыми облаками. Но, как только они оказались в этом просвете, облака сомкнулись, и турбулентность начала трясти самолёт вверх и вниз, а также из стороны в сторону. Пилоты увеличили скорость до 425 км/ч, пытаясь сгладить полёт.
Тем временем многочисленные свидетели наблюдали торнадо, пронёсшееся над промышленным парком Мурдейк, в том числе те, кто сообщал о втором торнадо неподалёку. Один полицейский на лодке пытался догнать торнадо, делая фотографии быстро движущегося облака. Однако, несмотря на множество свидетельств, не было эффективной системы для передачи информации о торнадо ближайшим самолётам.
В 17:12, на высоте 3000 футов над проливом Холландс-Дип, рейс 431 столкнулся с верхними слоями торнадо в облаке. Турбулентность швыряла самолёт во все стороны, и вскоре он оказался в нисходящих потоках, окружающих торнадо. Сила удара была в 2,5 раза выше силы тяжести, а через секунды самолёт оказался в центральной восходящей части торнадо, прежде чем снова попасть в нисходящую. Силы, действующие на него, менялись с -2,5g на +6,8g и затем на -3,2g за доли секунды. Экстремальные колебания превысили конструктивные ограничения самолёта, оторвав правое крыло и вызвав взрыв топливных баков.
Лишившись правого крыла, рейс 431 вынырнул из облаков, кувыркаясь и падая вниз в огненном ореоле. Пилоты не могли ничего сделать, чтобы спасти самолёт. Через несколько секунд он рухнул на край промышленного парка. Фюзеляж врезался в обочину дороги, а обломки разлетелись через железнодорожный мост и по обеим полосам движения. При столкновении самолёт взорвался, подняв столб дыма, который был запечатлён полицейским сразу после фотографирования торнадо. В трёх километрах от места крушения правое крыло также упало в воды Голландия-Дип. Сам же торнадо рассеялся всего через минуту после катастрофы, растворившись в вечернем небе.
Бригады скорой помощи прибыли на место происшествия, но от самолёта остались лишь обломки и огромная воронка в поле. Все 17 человек на борту погибли. Косвенно крушение унесло ещё одну жизнь: 49-летний пожарный, увидев падающий самолёт, умер от сердечного приступа.
Торнадо нанесло относительно небольшой ущерб, и, кроме того, больше никто не пострадал. Связь между торнадо и крушением не была очевидна сразу. Голландские газеты упомянули плохую погоду, но не сообщали о торнадо, и первоначально причиной крушения считали сильную турбулентность или саботаж. Однако бортовой самописец раскрыл ужасные силы, действующие на рейс 431: за несколько секунд на самолёт действовали перегрузки от +6,8G до -3,2G, что значительно превышало конструктивные пределы авиалайнера. Возник вопрос: действительно ли гроза могла быть настолько мощной, или же имело место что-то более необычное? Следователям нужно было доказать, что самолёт столкнулся с торнадо, которое было зафиксировано полицейским всего за несколько минут до крушения.
Голландские следователи обратились в Метеорологическое бюро Соединённого Королевства для анализа торнадо, чтобы оценить вероятность его связи с крушением рейса 431. Проанализировав фотографии, погодные карты, данные о полёте и другие материалы, команда смогла уверенно установить, что Fokker F-28 попал в верхние слои торнадо вскоре после того, как воронка оторвалась от земли в конце своего жизненного цикла. Однако для составления окончательного отчёта этого было недостаточно. Следователи задавались вопросом: была ли встреча с торнадо случайной, или же можно было предпринять меры, чтобы избежать катастрофы?
В 1981 году авиация столкнулась с проблемой отсутствия надежных методов для обнаружения торнадо, кроме визуальных наблюдений с земли. Пилоты не могли полагаться на обнаружение торнадо, так как видна была только его нижняя часть. Метеорологи могли лишь определить области, где возможно образование торнадо, анализируя данные радара, но это было неизвестно в Европе. После аварии анализ радарных данных показал изгиб в области торнадо, но осознание этого пришло поздно.
Европейские власти были плохо подготовлены к угрозам сильных погодных явлений. Торнадо в Европе встречаются так же часто, как и в Северной Америке, хотя большинство из них слабые. Вероятность столкновения с торнадо была оценена в 1 раз на 300 миллионов летных часов, что хотя и редкость, но не настолько маловероятно. Метеорологи рекомендовали создать систему для обнаружения торнадо. Пилоты рейса 431 избегали самой сильной части грозы, но торнадо часто возникает рядом с ней. Облетев край шторма, они не знали, что подвергают себя большему риску.
Вскоре после катастрофы рейса 431 проблема сдвига ветра стала важной темой мировой авиационной безопасности. В 1982 году рейс 759 авиакомпании Pan Am столкнулся с микропорывами при взлёте из Нового Орлеана, в результате чего самолёт упал, убив 145 человек на борту и 8 на земле. Через три года рейс 191 авиакомпании Delta разбился в Далласе из-за микропорыва при посадке, унеся жизни 136 человек на борту и одного на земле. Эти трагедии побудили Федеральное управление гражданской авиации США вложиться в технологии для обнаружения сдвига ветра, чтобы повысить безопасность полетов.
Технология обнаружения сдвига ветра существовала, но в Европе её не применяли. В 1973 году в США была разработана система на основе доплеровского радара для изучения торнадо. К 1981 году она начала использоваться для гражданских нужд в США, в то время как в Европе таких систем не было. В некоторых аэропортах, как Хитроу, были локальные системы, но на континенте — нет. Голландские следователи предложили создать программу предупреждения пилотов о неблагоприятных погодных условиях и внедрить общеевропейскую систему оповещения о грозах.
К концу 1980-х годов в США была внедрена система доплеровских радаров, обеспечившая полное покрытие страны для обнаружения торнадо и других опасных погодных явлений. В то же время в США разработали системы обнаружения сдвига ветра для пассажирских самолётов, а в 1993 году они были введены в эксплуатацию. Канадская сеть доплеровских радаров была создана в том же году. Европейские страны последовали этому примеру в конце 1990-х годов, обеспечив полное покрытие к 2004 году. С тех пор, благодаря современным системам, такие происшествия, как с рейсом 431, стали маловероятными. Этот случай остаётся единственным подтверждённым крушением от торнадо, и его значение для безопасности полётов нельзя забывать.