Продолжение истории про саратовский АН148. Уже с фактами и анализом от действующего пилота.
Поговорим о фактах. Итак, из сообщения МАК известно о том, что:
1. Обогрев ППД не был включен
2. После взлета стала появляться разница в показаниях скорости у КВС и третьим (резервным, как я понимаю) прибором. Показания прибора у второго пилота на Ан-148 не фиксируются.
3. Существенных различий в показаниях высоты не было.
4. На высоте около 1300м система в первый раз определила различия в показаниях по скорости и выдала об этом сообщение (я не специалист в Ан-148, и не знаю, сопровождается ли оно звуком/голосом речевого информатора): "V приборная - СРАВНИ". Это длилось 10 секунд.
5. На высоте около 2000м это сообщение появилось снова. При этом показания скорости третьего прибора росли, а у КВС - падали.
6. После повторного появления сообщения был отключен автопилот. Дальнейший полет осуществлялся в ручном режиме.
7. Показания скорости у КВС продолжали падать и через некоторое время достигли ноля. Скорость на третьем приборе - 540-560 км/ч.
8. Примерно 50 секунд самолет летел практически в горизонтальном полете (1700-1900м) с колебаниями по тангажу - перегрузка достигала значений 1.5... 0.5g. (перегрузка в установившемся полете равна 1.0g)
9. Через некоторое время показания скорости третьего прибора начали тоже интенсивно падать и достигли значения 200 км/ч
10. В дальнейшем самолет был переведен в интенсивное снижение с углами тангажа на пикирование 30-35 градусов и вертикальной перегрузкой до 0 g.
Столкновение с землей произошло около 11:27:05. Перед столкновением с землей показания скорости от МВП3 начали интенсивно расти и к моменту столкновения составили около 800 км/ч. Показания скорости от МВП1 продолжали быть равными 0.
В момент столкновения с землей угол тангажа на пикирование составлял около 30 градусов, за 4-5 секунд до столкновения у самолета стал развиваться правый крен, который достиг 25 градусов.
Приборная скорость и ППД - приемники полного давления. Что это такое?
Про скорость.
Если на автомобиле все просто - скорость, измеряемая по вращению колес плюс-минус является правдивой путевой (то есть, относительно земли), то на самолете все сложнее и интереснее. У нас используются следующие понятия скоростей:
а) путевая - скорость перемещения относительно земной поверхности
б) воздушная (она же - "истинная") - скорость перемещения относительно воздушной массы, в которой и летит самолет
с) скорость относительно скорости звука (числа Маха)
d) приборная
Первые две используются в целях навигации - например, для определения времени в полете. Различия между а) и б) появляются из-за ветра. Попутный ветер увеличивает путевую, встречный - уменьшает.
Число М и "приборная" - используются в целях пилотирования.
Приборная скорость - это скоростной напор, измеряемый как раз-таки при помощи ППД, который определяет разницу между полным воздушным давлением (его-то ППД и измеряет) и статическим (для измерения есть дополнительные датчики). Эта разница и является скоростным напором.
Если из этой формулы исключить полное давление (например, из-за того, что трубка ППД забилась льдом), то указатель скорости начинает работать по принципу высотомера - на него поступают данные только со "статики". При наборе высоты скорость будет расти, при снижении - падать.
Мне был задан вопрос: "почему скорость упала до ноля"? Отвечу - а я что, тарировал измеритель скорости на случай его работы в качестве высотомера? В приведенном несколько ниже примере события с Ту-154 скорость тоже упала до ноля.
Чем больше скорость полета, тем выше скоростной напор и выше эффект сжимаемости воздуха. Из-за которого появляется разница между "приборной" и "истинной" скоростью. Чем выше скорость, тем больше разница. Кроме этого, на разницу в скорости влияет плотность воздуха - у земли и на высоте 10 км разница между истинной скоростью и приборной будет совершенно разной (на высоте больше)
К чему такие сложности? Зачем нужна приборная?
Дело в том, что приборная скорость (характеризующая скоростной напор) является так же и характеристикой угла атаки крыла. Каждому углу атаки для данной массы ВС соответствует своя приборная скорость и она не зависит от температуры и плотности воздуха. Т.е., в первом приближении соответствие будет сохраняться на всех высотах - если не принимать во внимание фактор скорости звука. Угол атаки характеризует подъемную силу, которая и держит самолет в воздухе. Да, это и есть та самая "магия". Поэтому приборная скорость и используется для пилотирования и определения безопасного диапазона. Нет скорости - нет подъемной силы. Может наступить сваливание и штопор. Слишком большая скорость - наступают иные ограничения.
Про ППД
Итак, как уже было сказано, приемники полного давления служат для определения скорости. Кроме этого, есть и приемники статического давления - которые тоже служат для вычисления оной, а также, для определения высоты полета. (что касается видов высоты полета, то их в авиации тоже несколько, но не будем об этом) ППД представляют собой трубки, направленные против потока (посередине на фото ниже установлен "флюгер" для определения угла атаки, а в правом нижнем углу - датчик температуры).
Приемники статики - система "отверстий", расположенных по бокам (как правило, фюзеляжа). Вроде таких:
На больших пассажирских лайнерах, как правило, устанавливают три системы - для обоих пилотов и резервную. Как раз на случай расхождения показаний
Критическая система.
Как я уже говорил - данная система является критической для пилотирования и, как следствие, для безопасности полета.
При осмотре ВС мы уделяем особое внимание состоянию приемников полного давления и статики - их состоянию, а также, что не менее критично - состоянию поверхности фюзеляжа перед отверстиями "статики". Например, замерзшие потеки воды перед ними могут привести к значительным ошибкам при определении скорости. В полете они тоже могут обледенеть, поэтому на них ставится обогрев, который на современных лайнерах включается на земле и используется на протяжении всего полета.
История знает очень много печальных случаев, связанных с неправильной индикацией скорости по причине "забитых" датчиков. Кроме того, что отверстия могут обледенеть, могут быть еще более банальные причины - например, не снять заглушки.
Примеры:
1. Ту-154, 1986г. Домодедово. Экипаж не включил обогрев ППД.
Борт 85327, снижаясь до высоты 3600 метров, обходил один из грозовых очагов, когда попал в зону ливневого дождя, при этом также наблюдалось обледенение. Пилотирование на этом этапе выполнял второй пилот Попцев, который вдруг увидел, как приборная скорость начала снижаться и вскоре упала до нуля.
Пилоты опустили нос самолёта вниз, но это не помогло, как и перевод двигателей во взлётный режим. Полёт проходил при этом в облаках, то есть без видимых внешних ориентиров.
Затем в 15:21 на высоте 1800 метров машина вышла из облаков, что позволило экипажу сориентироваться и понять, что они несутся к земле с огромной скоростью. Тогда командир потянул штурвал на себя, заставив самолёт поднятием носа выйти из пикирования, испытав при этом сильные перегрузки. Как впоследствии было установлено, Ту-154 снижался с вертикальной скоростью 100 м/с и приборной скоростью около 813 км/ч, а в процессе манёвра по выходу из пикирования машина испытала перегрузку в 3,2 единицы, то есть значительно выше расчётных, но не разрушилась. Далее экипаж выполнил нормальный заход на посадку и благополучно приземлился в аэропорту Домодедово. Никто из экипажа или пассажиров на борту не пострадал.
Отмечу, что ограничение по приборной скорости на Ту-154, дай Бог памяти, в районе 600 км/ч. Самолет, слава АНТ, не разрушился, но получил несовместимые с дальнейшей эксплуатацией ограничения.
Вот что писал В.В.Ершов - красноярский пилот Ту-154, после выхода на пенсию ставший известным писателем на авиационные темы: "Высоты 1800 метров хватило на вывод из пикирования. И сели благополучно. Но на стоянке, когда подключили шланги заправки, из крыльев фонтаном начало течь топливо. При более внимательном рассмотрении оказалось: по всему самолёту пошли гофры деформации: машина чуть не разрушилась в воздухе. Потом расшифровка показала, что все пределы допустимых скоростей и перегрузок были значительно превышены; спаслись чудом. Самолёт списали; капитан воспринял урок и летает до сих пор, набравшись огромного опыта за двадцать с лишним лет после того случая; теперь он уважаемый человек, мастер. Господь его хранит".
От себя добавлю, что КВС через 17 лет после этого события был одним из первых моих командиров на Ту-154 и я с большим уважением отношусь к нему и ценю его уроки. Ему было очень тяжело восстановиться на летной работе после того происшествия. Но он смог и пролетал после этого еще лет 25, выйдя на пенсию в почетном возрасте "далеко за 60".
2. Катастрофа Boeing 757 под Лимой
...Довольно скоро была найдена причина катастрофы — заклеенные изоляционной лентой приёмники статических давлений со стороны командира. Её наклеили при выполнении мойки самолёта, а после завершения работ забыли снять. Лента была серебристой, как и окраска самолёта в том месте, поэтому при осмотре ночью с помощью обычного фонарика её не заметили.
Из-за заклеивания при взлёте эти датчики начали выдавать ложные показания. Так как на другой стороне самолёта датчики были не заклеены, то в системе из-за разности показаний возник сбой, что и привело к выдаче ненормальных показаний приборов, а также ложных срабатываний тревог. Из-за этой информационной перегрузки пилоты довольно скоро запутались и забыли, например, о радиовысотомере, который начинает работать при высоте полёта ниже 762 метров, а его показания не зависят от воздушных датчиков.
Вообще заклеивание изоляционной лентой датчиков скорости и высоты является стандартной процедурой при мытье или покраске самолёта, но при этом лента должна быть яркого цвета, чтобы её было легко заметить. В случае же с рейсом 603 рабочие использовали нестандартную серебристую ленту, а наклеивший её сотрудник в тот день работал за ревизора и не знал всей важности этих датчиков, поэтому попросту забыл снять ленту после всех технических процедур.
3. Катастрофа Boeing 757 под Пуэрто-Плата
...В ходе расследования было установлено, что правильная скорость самолёта на момент развития ситуации, приведшей к катастрофе, была 410 км/ч, но после расшифровки бортовых самописцев было выяснено, что у КВС скорость самолёта была 650 км/ч, а у второго пилота — 370 км/ч. А после изучения найденных обломков лайнера следователи выяснили, что одна из трёх трубок Пито (приемник ППД - denokan) была заблокирована.
Трубка Пито была полностью исправна, но следователи долго не могли понять, что её заблокировало. Вскоре было установлено, что причиной блокировки трубки Пито (предположительно) стало гнездо песочной осы, известной тем, что её гнездо из грязи имеет цилиндрическую форму. Изучив историю самолёта, стало известно, что до рокового рейса самолёт простоял в аэропорту Пуэрто-Плата 20 дней и 12 дней из них за ним никто не следил, и за это время песочная оса успела сделать гнездо в трубке Пито со стороны КВС.
Согласно отчёту, причинами катастрофы стали засорившаяся трубка Пито, повлиявшая на работу указателей скорости, и неправильные действия экипажа, не разобравшегося в противоречивых показаниях указателей скорости и допустившего сваливание самолёта из-за уменьшения скорости.
4. Катастрофа А330 в Атлантике
5 июля 2012 года BEA опубликовала окончательный отчёт расследования катастрофы рейса AF447. Он подтвердил выводы, сделанные в предыдущих отчётах, отметил дополнительные подробности и добавил рекомендации по повышению авиационной безопасности. В соответствии с выводами окончательного отчёта, катастрофа произошла в результате следующих основных событий:
Временная рассинхронизация показаний скорости, произошедшая, скорее всего, в результате засорения трубок Пито кристаллами льда, что привело к отключению автопилота и переходу на альтернативный закон пилотирования (англ.).
Экипаж совершал ненадлежащие управляющие действия, приведшие к выходу из стабильного полёта.
Экипаж не выполнил действия, предписываемые в случае потери показаний текущей скорости.
Экипаж запоздал с определением и корректировкой отклонения от заданного режима полёта.
Экипаж не обладал достаточными навыками для определения приближения к сваливанию.
Экипаж не смог определить начало сваливания, а потому не предпринял действия для вывода самолёта из сваливания.
Пожалуй, этого достаточно. Катастроф в более мелкой авиации по схожим причинам за прошедшие 100 лет было очень-очень много. В общем, это серьезная система.
Оригинал записи здесь.
Много про самолёты здесь.
А еще я пишу про машинки.