Сразу оговоримся, рассматривать ситуацию будем для пассажирских турбореактивных самолетов, в качестве "подопытного" возьмем Airbus А320.
Давайте начнем с того, что разберемся - зачем вообще нужны двигатели. Самое очевидное - двигатели создают тягу и именно за счет этой тяги самолет может набирать и поддерживать скорость, а скорость - это подъемная сила. Но это не все! Мы же помним, что а320 это летающий компьютер? А компьютеру для работы нужно электричество - двигателях установлены генераторы обеспечивающие потребности в нем всех систем самолета. Но и это не все - на каждом двигателе есть насосы гидросистем, создающее в них необходимое давление. Все управляющие поверхности, механизация крыла, уборка и выпуск шасси управляются гидравликой.
Почему вообще могут отказать двигатели:
1. Внутренние дефекты. Причина крайне маловероятная - конструкция очень продумана и надежна, а также (в случае CFM56) доведена практически до совершенства за многолетнюю историю эксплуатации (к сожалению, это не относится к двигателям а320NEO - там установлены абсолютно новые двигатели и пока еще встречаются "детские болезни"). Кроме того, современные технологии производства и контроля качества сводят риск дефектов практически до нуля. В любом случае, вряд ли по этой причине откажут оба двигателя одновременно, а полет с одним отказавшим двигателем проблемой не является - самолет даже может набирать высоту.
2. Механические повреждения. Например попадание птиц или любых других посторонних предметов или удар о поверхность ВПП. Самые известные случаи - посадки на Гудзон и в кукурузу, катастрофа в Карачи.
3. - Дедушка, дедушка, а правда, что ты в войну 5 самолетов сбил?
- Ну видишь ли, внучек... Не то, чтобы прям сбил... Скажем так - недозаправил.
Третья причина - отсутствие топлива. И это самый неприятный случай - нет даже шанса на повторный запуск. Но такого на А320 не произошло ни разу! А самый известный случай такого рода - планер Гимли.
4. Помпаж, самозатухание. Это может произойти, например при сваливании самолета или в мощной турбуленции - поток воздуха входит в двигатель неправильно, масса воздуха (а он нужен для горения керосина) не соответствует расчетной - газодинамическая устойчивость нарушается. Для минимизации риска отказа при входе в зону с опасными метеоявлениями пилоты включают зажигание в постоянном режиме (а обычно после запуска оно отключается - процесс горения топлива в турбореактивном двигателе непрерывен, в нем нет надобности). Правда в случае подобных отказов есть шанс запустить двигатель заново.
5. Пожар. Пожар двигателя явление само по себе опасное, однако шанс что загорятся сразу оба стремится к нулю. В случае чего - на каждом двигателе установлены две очереди пожаротушения - обычно хватает.
Так что же случится, если откажут оба двигателя, например при полете на эшелоне?
1. Пропадет тяга. Но на большой высоте это не так страшно, все пилоты знают - есть высота, будет и скорость. В конце концов, летают же планеры вообще без двигателей. Так и самолет - просто превратится в планер.
2. Откажут генераторы установленные на двигателях. В этом случае самолет перейдет на питание от аккумуляторов (только основные системы), а через несколько секунд вывалится RAT (ram air turbine - турбина набегающего потока) - аварийная турбина, создающая давление в одной из гидросистем самолета, от которой в свою очередь приводится аварийный генератор.
3. Откажут гидросистемы. Точнее одна из трех. Вторая будет худо-бедно работать от электродвигателя, в третью давление подаст RAT.
4. Закон управления полетом перейдет в Alternate law.
То есть оснований "падать камнем на землю" нет никаких. К тому же, через 45 секунд можно запустить APU (ВСУ - вспомогательная силовая установка) - электропитание воостановится от ее генератора.
Ну ладно, APU мы запустили, работу систем восстановили (не в полном объеме) дальше нужно искать где сесть. Есть такое понятие "аэродинамическое качество самолета", если грубо, то это отношение пройденного пути к потерянной высоте (нас интересует именно это при полете без двигателей). У самолета А320 оно равно примерно 15 (у всех пассажирских самолетов примерно столько же), то есть с высоты в 1 км можно спланировать на 15 км. Мы летаем на высоте 10 км и больше, то есть можно пролететь примерно 120-130 километров, с учетом потерь на меневрирование и выпущенные перед посадкой механизацию крыла и шасси. Есть правда еще один нюанс - максимальному качеству соответствует определенная скорость и при полете с неверно выбранной скоростью дальность планирования существенно снижается. Но наш А320 сам умеет рассчитывать оптимальную скорость и подсказывать ее пилотам -она называется GREEN DOT SPEED (скорость зеленой точки) - на шкале указателя скорости есть зеленая точка, подсказывающая нам эту скорость. Если по каким-то причинам Green Dot Speed не отображается - на борту есть QRH (quick reference book - оперативный справочник) в котором есть таблицы. Насколько это много - 120 километров? Достаточно для того, чтобы при полетах над Европой посадку можно было произвести на аэродроме. Над Сибирью - сложнее, пригодных аэродромов мало, тут как повезет. Но что же делать, если аэродромов поблизости не оказалось? Вариантов нет - садиться где получится. Практика показывает, что шанс посадить А320 в поле или на воду - очень высок (речь о посадке без жертв). А уж рек и в Сибири хватает. Впрочем шанс что откажут два двигателя одновременно - крайне мал.
Намного хуже, если отказ произойдет, например, при взлете (а взлет - это самый тяжелый для двигателей режим). Проблема в том, что нет запаса времени для подготовки к посадке и высоты для спокойного возврата на аэродром вылета. Но шанс что повезет очень и очень велик - отказ двигателя на взлете - самый любимый сценарий на тренажерах и экипажи справляются.
Как видим, не все так страшно. Кстати, вы заметили, что я пишу только об одновременном отказе обоих двигателей? Дело в том, что одного двигателя вполне достаточно для того чтобы взлететь, а уж тем более снизиться и приземлиться. Отказ одного двигателя на разбеге (при достижении определенной скорости) даже не является причиной для прекращения взлета. Вот так вот - летайте с удовольствием, а не со страхом!
Остальные статьи тут!