As causas do acidente ainda estão hoje por explicar. A teoria probabilisticamente mais provável imputa à quebra do leme de voo a responsabilidade do acidente, nos seguintes termos:
"De acordo com informação divulgada pela TV France 2, sem contestação da Air France ou do fabricante do aparelho, a quebra do leme consta de um dos 24 alertas emitidos automaticamente pelo avião. A mensagem, enviada no primeiro dos quatro minutos finais do AF 447, indicava um CTL RUD TRV LIM FAULT, ou seja, falha no controle de limitação do curso do leme. Quer dizer, o computador acusou a quebra do leme. Isto poderia ter origem na tentativa de desvio do curso do avião, para evitar as nuvens de maior risco ao voo, em que o giro do leme teria excedido o limite aceitável para a velocidade efetivamente praticada naquele instante pelo aparelho. Informações errôneas dos sensores de velocidade, derivadas do mau funcionamento de um tubo de Pitot bloqueado ou defeituoso, poderiam levar o computador que controla o avião a permitir a manobra potencialmente perigosa do leme, causando sua ruptura. Um memorando enviado em 5 de junho pela Air France aos seus pilotos informou que a empresa aérea iria substituir os sensores de velocidade de seus aviões Airbus nas próximas semanas.
Um alerta da Airbus emitido depois do acidente determina que a tripulação deve conservar a potência dos motores e o ângulo correto para manter a aeronave na linha de voo, em caso de condições meteorológicas difíceis. Quando ocorre a quebra do leme de uma aeronave, em condições atmosféricas favoráveis, o controle do avião é quase impraticável. No caso do AF447, teria sido impossível. A despressurização da cabine teria sido causada pela perda do leme, tal como ocorreu com o Boeing 747 do Voo Japan Airlines 123.".
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