Il 14 ottobre 2004, il volo Pinnacle Airlines 3701, un Bombardier CRJ200 operante un volo di riposizionamento da Little Rock a Minneapolis, si schiantò durante un avvicinamento di emergenza all'aeroporto Jefferson City Memorial nel Missouri, Stati Uniti. Entrambi i piloti, le uniche due persone a bordo, morirono. L'aereo avrebbe dovuto effettuare un volo passeggeri da Little Rock a Minneapolis quel giorno, ma un problema meccanico causò un ritardo, lasciando infine il velivolo a terra. Poiché l'aereo era ancora necessario per le operazioni della Pinnacle Airlines da Minneapolis il giorno successivo, la compagnia aerea decise di portare l'aereo a Minneapolis. I due piloti a bordo fecero salire l'aereo a , la massima altitudine operativa del CRJ200, ma non garantirono una velocità di sicurezza per l'alta quota a cui stavano volando. A causa dello stato di bassa energia dell'aereo, successivamente entrò in stallo e, a causa dell'interruzione del flusso d'aria, entrambi i motori si spensero. L'equipaggio non eseguì le opportune checklist per l'avaria dei due motori e non condusse l'aereo in un aeroporto idoneo. L'aereo si schiantò in una zona residenziale poco prima della pista e andò distrutto.
L'indagine, condotta dal National Transportation Safety Board, individuò diversi fattori che portarono all'incidente. Si scoprì che durante il volo l'equipaggio aveva intenzionalmente deviato dalle procedure operative standard, mostrando un atteggiamento non professionale in cabina di pilotaggio e manovrando l'aereo in modo aggressivo. In particolare, gli investigatori appresero che gli equipaggi di volo della Pinnacle Airlines avevano espresso curiosità nel volare alla quota di tangenza del CRJ200 e che i piloti che l'avevano fatto lo avevano informalmente definito il "club 410". I dati dei registratori di volo indicavano che l'equipaggio non aveva previsto il comportamento del velivolo e aveva eseguito in modo improprio le procedure della checklist. I due piloti non avevano comunicato in modo efficace con il controllo del traffico aereo la situazione di emergenza e non aveva discusso a fondo i potenziali siti di atterraggio. Gli investigatori stabilirono pure che il nucleo dei motori si era bloccato durante la sequenza dell'incidente, impedendo all'equipaggio di riavviarli, e la documentazione disponibile all'equipaggio non comunicava l'importanza di prevenire il blocco del nucleo.
Contesto Aereo Il velivolo coinvolto nell'incidente era un Bombardier CRJ200, registrato come N8396A. Al momento dell'incidente, aveva volato un totale di 10.168 ore di volo e 9.613 voli. La Pinnacle Airlines acquisì l'aereo nel maggio 2000, subito dopo la sua fabbricazione. L'aereo era spinto da due motori turboreattori General Electric CF34-3B1. L'altitudine operativa massima certificata del CRJ200 è di . Il Bombardier era dotato di un'unità di potenza ausiliaria (APU), che fornisce energia all'aereo quando i motori non sono in funzione. Un riavvio del motore può essere effettuato utilizzando l'aria di spurgo dall'APU per ruotare il nucleo del motore. Come molti aerei dello stesso tipo era dotato anche di uno stick shaker, che avvisa l'equipaggio di uno stallo imminente, e di uno stick pusher, che abbassa l'aereo per evitare lo stallo.
Equipaggio Il giorno dell'incidente, l'aereo stava effettuando un volo di riposizionamento condotto da due piloti. Il comandante era il trentunenne Jesse Rhodes. Rhodes si laureò all'Embry-Riddle Aeronautical University in Florida nel 1995 e iniziò a lavorarvi come istruttore di volo tra il 1996 e il 1999. Fu assunto dalla Pinnacle Airlines nel febbraio 2004. Al momento dell'incidente, aveva registrato un totale di ore di volo, 973 delle quali sul CRJ. I piloti che avevano precedentemente volato con Rhodes avevano parlato bene di lui e l'istruttore del simulatore responsabile del suo addestramento di aggiornamento affermò che pilotava l'aereo "perfettamente", ma notò carenze nel processo decisionale e nel giudizio critico.
Il primo ufficiale del volo era il ventitreenne Peter Cesarz. Cesarz iniziò l'addestramento per diventare primo ufficiale nell'ottobre 2002 e fu assunto dalla Pinnacle Airlines nell'aprile 2004. Al momento dell'incidente, aveva accumulato 761 ore di volo in totale, 222 delle quali sul CRJ. I piloti che avevano volato con Cesarz lo descrissero come un pilota sicuro di sé e un istruttore di simulatore disse che aveva un atteggiamento positivo.
Compagnia aerea Al momento dell'incidente, Pinnacle Airlines era una compagnia aerea regionale sussidiaria di Northwest Airlines. La compagnia aerea venne inizialmente fondata nel 1985 come Express Airlines I operando solo con aerei turboelica. Nel 2001, la compagnia aerea iniziò ad espandere la sua flotta con aerei CRJ e cambiò il suo nome in Pinnacle Airlines l'anno successivo. Al momento dell'incidente, la compagnia aerea impiegava circa 900 piloti e possedeva una flotta di 110 aerei CRJ. Pinnacle Airlines operava come associata a Northwest Airlink, il servizio di pendolari regionali per Northwest Airlines. La compagnia forniva formazione su malfunzionamenti, salite ad alta quota, doppi guasti ai motori, stalli e gestione delle risorse dell'equipaggio. L'addestramento per le salite ad alta quota includeva la discussione sul volo a , ma le operazioni a questa altitudine non venivano dimostrate nel simulatore. I manuali operativi dell'equipaggio di volo della compagnia aerea istruivano gli equipaggi che volavano sopra i a mantenere una velocità minima di e una velocità di salita di almeno al minuto. La checklist della compagnia aerea istruiva gli equipaggi dopo un guasto a entrambi i motori a mantenere una velocità di prima di tentare un riavvio e, una volta a un'altitudine pari o inferiore a , aumentare la velocità a per riavviarli il motore. L'ufficio distrettuale degli standard di volo della Federal Aviation Administration (FAA) a Memphis era responsabile della supervisione della Pinnacle Airlines.
Alla Pinnacle Airlines, c'era un gruppo non ufficiale di piloti Bombardier CRJ che avevano pilotato l'aereo fino alla sua tangenza di servizio di o livello di volo 410, informalmente denominato "club 410". Le testimonianze dei piloti che salirono al livello di volo 410 indicavano che queste salite venivano condotte su voli di riposizionamento. Prima dello schianto del volo 3701, la dirigenza della compagnia aerea, incluso il capo pilota, il vicepresidente della sicurezza e il responsabile del programma CRJ, non erano a conoscenza dell'esistenza del club.
Curva di potenza La curva di potenza mette in relazione la velocità di un aereo in volo livellato con la spinta richiesta dal motore. Su un grafico con la velocità sull'asse x e la spinta richiesta sull'asse y, la curva di potenza è una curva ascendente in cui è richiesta una determinata spinta per mantenere una certa velocità. Per mantenere la stessa quota, un aereo deve bilanciare la spinta con la resistenza. Un aereo richiede più spinta per volare a velocità più elevate man mano che la resistenza parassita aumenta. "Rimanere indietro rispetto alla curva di potenza" è una situazione che può verificarsi a un aereo quando inizia a volare più lentamente mantenendo la stessa quota. Per mantenere una portanza costante (e quindi un'altitudine) durante la decelerazione, l'aereo deve aumentare l'angolo di attacco (AOA). L'aumento dell'AOA determina un aumento della resistenza indotta. All'aumentare della resistenza, la velocità diminuisce, rendendo necessario un AOA ancora più elevato per mantenere la quota. Pertanto, sarebbe necessaria una maggiore spinta per mantenere l'elevato AoA alla velocità inferiore. Se la velocità dell'aria diventa troppo bassa e la spinta disponibile del motore scende al di sotto di quella richiesta per mantenere una certa velocità dell'aria, il volo livellato diventa impossibile.
L'incidente Avvenimenti pre-volo e partenza Il 14 ottobre 2004, il volo N8396A doveva volare dall'aeroporto nazionale Clinton di Little Rock, Arkansas, all'aeroporto di Minneapolis-Saint Paul. L'equipaggio di quel volo, diverso da quello del volo incidentato, ricevette un messaggio di avvertimento relativo a un guasto al condotto dell'aria di spurgo e rifiutò il decollo. Tuttavia, la Pinnacle Airlines aveva ancora bisogno dell'aereo a Minneapolis il giorno successivo, dove era previsto il volo successivo dell'aereo. La compagnia aerea informò il capitano Rhodes e il primo ufficiale Cesarz del volo di riposizionamento che avevano pianificato per i piloti. I piloti arrivarono a Little Rock utilizzando il deadheading sui voli aziendali e iniziarono a prepararsi per il volo.
Il volo 3701 partì da Little Rock per Minneapolis alle 21:21 con un piano di volo che indicava un'altitudine di crociera di . Cinque secondi dopo il decollo, a un'altitudine di , l'equipaggio eseguì una brusca manovra di beccheggio. Il beccheggio dell'aereo salì a 22° con il muso in su e il carico verticale sulla cellula aumentò a 1,8 G. Ciò provocò l'attivazione dello stick shaker seguito subito dopo dallo stick pusher. L'angolo di beccheggio fu successivamente ridotto e l'equipaggio continuò a salire.
Poco prima delle 21:26, mentre l'aereo stava salendo a , il pilota automatico fu attivato. Il comandante Rhodes e il primo ufficiale Cesarz si scambiarono quindi le posizioni dei sedili nella cabina di pilotaggio, con Rhodes seduto sul sedile di destra e Cesarz seduto sul sedile di sinistra assumendo il ruolo di pilota ai comandi. Venti secondi dopo, mentre si trovavano a , il pilota automatico venne disattivato e l'equipaggio mise nuovamente l'aereo in salita e portò il muso a 17°, esercitando un carico di 2,3 G e risultando in una velocità di salita temporanea di al minuto. Quindi eseguirono una serie di input del timone che inclinarono il velivolo prima a sinistra di 4,2°, poi a destra di 7,7°. Quattro minuti dopo, a , l'equipaggio effettuò un'altra manovra di beccheggio, portando il velivolo a un assetto di 10° con il muso verso l'alto e un carico di 1,87 G.
Livello di volo 410 Mentre l'aereo si trovava a circa , il comandante Rhodes chiese il permesso al controllo del traffico aereo (ATC) di salire a , il limite del CRJ. Dopo aver ricevuto l'autorizzazione dall'ATC, l'equipaggio iniziò a salire. I piloti utilizzarono il pilota automatico per condurre la salita. Invece di specificare una velocità da mantenere per il pilota automatico, esso venne impostato in modalità velocità verticale con una velocità di salita comandata di al minuto. Il pilota automatico iniziò a cambiare il beccheggio dell'aereo per raggiungere una velocità di salita di al minuto mentre la velocità diminuiva da un valore iniziale di .
La registrazione vocale della cabina di pilotaggio (CVR) iniziò intorno alle 21:44, catturando la conversazione tra Rhodes e Cesarz sulla salita in corso a . L'equipaggio si impegnò in una conversazione informale, con tanto di battute tra loro. Cesarz commentò a Rhodes che stavano salendo a "41-lì", a cui Rhodes rispose un minuto dopo "40.000 baby". Poco prima che l'aereo raggiungesse il livello di volo 410, il primo ufficiale rise e disse "Ecco il mio uomo 41-0. Ce l'ho fatta, amico". Alle 21:52, Rhodes chiese a Cesarz se voleva qualcosa da bere, al che il copilota rispose che voleva una bibita. Il comandante lasciò il primo ufficiale nella cabina di pilotaggio tornando con lattine di Pepsi e scherzò sul bere birra. Il controllore del traffico aereo che monitorava il volo a Kansas City trovò insolita l'alta quota del volo e chiese ai piloti se stessero volando con un CRJ-200.
21:53:42 Controllo del traffico aereo: Flagship trentasette zero uno, siete un [C]RJ duecento? 21:53:47 Comandante Rhodes: Trentasette zero uno, la risposta è affermativa. 21:53:50 Controllo del traffico aereo: Non vi ho mai visti lì a quarantuno.