Данная статья состоит из 3-х частей, была запланирована давно и предназначена как для профессионального сообщества, так и для круга людей, не относящихся к профессиональному сообществу, которые найдут для себя ответы на волнующие их вопросы, не озвученные ни в отчётах об инцидентах МАК, ни ФАВТ (Росавиация), ни в учебниках по конструкции самолётов, ни в «учебниках» по сертификации авиационной техники, ни в методических рекомендациях ФАВТа.
В статье также разобрана не только авиакатастрофа SSJ-100 в Шереметьево, отчёты МАКа, но и другие инциденты в России и мире на эту тему в свете особенностей конструкций разных типов ВС.
Статью рекомендую читать последовательно, а не отдельными кусками, дабы исключить у читателя разрывы в логической цепочке и, как следствие, неуместные вопросы по статье.
Статья по понятным причинам основана исключительно на общедоступных материалах. Совпадения в фамилиях исключительно случайны.
Содержание этой статьи
Часть I «Физика и лирика»
(1) История рождения этой статьи и цель этой статьи
(2) Общая информация для понимания вопроса
(3) Аварийная посадка на сушу. Условия
(3.1) Много ли человеку нужно, чтобы не остаться в живых при вертикальном ударе?
(3.2) Вертикальный удар при аварийной посадке. Испытания
(4) Защита от топливного пожара.
(4.1) Дела каркасные
(4.2) Защита людей на борту при внешнем топливном пожаре
(4.3) Героизм?
(4.4) Системы защиты от взрыва
Следующие части
Часть II «Шасси»
(5) Конструкция
(5.1 ) Безопасное разрушение шасси
(5.2) Самые широко распространённые схемы шасси «магистральников».
(5.2.1) B737
(5.2.2) B757
(5.2.3) B767
(5.2.4) B777
(5.2.5) RRJ95B/LR
(5.2.6) Bombardier C-Series и CRJ-700/900/1000
(5.2.7) Airbus 320-330-340
(5.2.8) Ту-204
(5.2.9) МС-21
(5.2.10) Выводы о безопасности
Часть III «Пилон»
(6) Общая информация
(6.1) Влияние воздействующих факторов на облик конструкции пилона МД и смежной конструкции
(6.2) Схема «В» (Boeing)
(6.3) Схема RRJ95B/LR
(6.4) Схемы «А» (Airbus)
(6.5) Схема ТУ-204
(6.6) Схема МС-21
(6.7) Выводы. Сравнение схем. Сравнительный анализ безопасности конструкции
Послесловие
Часть I «Физика и лирика»
(1) История рождения этой статьи и цель этой статьи
Цель этой статьи – ликвидация каши в голове не только у околоавиационной тусовки, но и у большинства профессионального авиационного сообщества. Кому-то эта статья покажется «скучной» («многабукав»), но первый профессиональный навык инженера – работа со «скучной» профессиональной литературой, анализ, выводы, формирование новых извилин.
Полагаю, что даже пилоты и инженеры, обслуживающие ВС, опустив некоторые «лирические опусы» этой статьи, почерпнут много той информации, которую им преподавали лишь весьма поверхностно или «под другим углом», и задумаются о том, о чём они никогда не задумывались.
История рождения этой статьи не такая уж экзотическая или «героическая», как может показаться обывателю, и уж тем более не спонтанная, но, тем не менее, считаю необходимым рассказать о ней.
Некоторое количество лет назад, когда в одной из крупных российских авиафирм зарождался очередной проект большого магистрального самолёта – CR929, начались работы по проработке конструкции планера самолёта с учётом требований CS25.721, CS25.963(d) в части проблем разрушения топливного бака в условиях аварийной посадки на сушу. Темой анализа безопасности конструкции я начал заниматься ещё с МС-21 в 2015г., уже имея к тому моменту весомый опыт в части проектирования планера магистральных ВС (например, RRJ95), но, к сожалению, без возможности что-либо изменить в процессе проектирования МС-21. Невозможно приставить свою голову безголовому «головному разработчику», особенно, когда у него работа идёт «наотшибись», а не на положительный результат.
По результатам сего были подготовлены аналитические материалы, которыми впоследствии заинтересовались коллеги из Ильюшинской фирмы (при том совсем не те специалисты, которые отвечают за этот вопрос и занимаются сертификацией, а просто неравнодушные, желающие детально разобраться в вопросе), особенно в свете катастрофы Ил-112 и для продолжения 30-летних «раздумий» по проекту Ил-114. Как говорится - умнеть никогда не поздно, пока "крантик" не перекрыли. Но, к сожалению, работа в авиафирмах по принципу: сначала сляпать что-нибудь, а потом посмотреть в Нормы лётной годности и понять, что сделали непотребщину, ну и последующий пропихнизм этой непотребщины - с завидным упорством продолжается. Потому, раз уж мои мысли «разошлись по рукам», я решил опубликовать их в несколько упрощённом виде для понимания широким кругом читателей, немного разбавляя «конструкторской лирикой».
(2) Общая информация для понимания вопроса
Самолёты (здесь рассмотрены самолёты транспортной категории АП25, CS25, FAR Part 25, т.е. со взлётным весом начиная от 5600кг, если не считать переходную категорию 23 части Норм лётной годности) – устройства весьма недешёвые и производятся на грани рентабельности в большей части. А особенно у нас, в России – это вообще дело глубоко убыточное. Потому добровольно никто в мире ни цента не потратит на увеличение безопасности ВС, если это не требуют Авиационные Власти страны разработчика/изготовителя или условия конкуренции (вспомните, на чём был построен успех автомобилей Volvo). Общемировые Нормы лётной годности CS25 и FAR Part 25 ушли вперёд от российских лет на 20-30 (про это читайте здесь и здесь ), соответственно, на уровень безопасности российских Норм ориентироваться как минимум глупо, а в России ориентироваться на наши Нормы требует закон. В человеческом понимании – это осознанно идти на убийство людей. Потому далее по тексту будут приводиться только общемировые Нормы лётной годности CS25, FAR Part 25.
Так сложилось, что в основе мировых Норм летной годности используется такой принцип повышения безопасности, когда с минимально возможными финансовыми затратами достигается значительное повышение безопасности. Либо, когда выявлена глобальная проблема (обычно по результатам катастрофы или серьёзного инцидента), тогда самолёты ставятся к забору. И пока Разработчик ВС не устранит проблему – весь парк стоит на приколе. В737MAX помнят все... Тут уже не важно, какие затраты на решение проблемы будут у разработчика ВС. А если нет возможности исправить проблему – весь парк ВС отправляется на свалку со статусом цветного металлолома.
(3) Аварийная посадка на сушу. Условия.
При решении любой задачи следует задаться исходными данными, и аварийная посадка на сушу не исключение. К сожалению, у многих представителей авиационного сообщества (наших, родных «уродов от авиации», «с лицом, внушающим доверие», создававших наши распиаренные проекты) на эту тему сплошная каша в голове, но на самом деле не так уж всё сложно, если детально разобраться в вопросе.
Основной принцип при любой аварийной посадке – обеспечение надлежащей защиты людей на борту ВС, пока сохраняется выживаемость человека на борту ВС. Всё, что за этими пределами условий, нас не интересует.
Что такое выживаемость на борту магистрального ВС после аварийной посадки – это способность человека на борту самостоятельно встать с занимаемого места, выйти из самолёта и удалиться от самолёта на безопасное расстояние.
Это условие обеспечивается тогда, когда одновременно выполняются три основных условия (критерия):
- перегрузки (25.561), возникшие при аварийной посадке, не превышены (физическое состояние человека позволяет самостоятельно встать и идти),
- пути эвакуации функционируют (отсутствует недопустимая деформация пола, кресел, проёмов дверей, вызвавшая заклинение дверей, а также приемлемое для эвакуации пространственное положение самолёта),
- нет опасного задымления или опасного пожара.
Всё это рассматривается во всех ожидаемых условиях эксплуатации (ОУЭ).
Небольшое отступление про ОУЭ.
Вот тут вспоминается байка про фокусника-авиатехника, который показал охраннику фокус со спичкой и ведром керосина на морозе, а охранник потом показал этот фокус «собратьям» уже в тепле и спалил ангар. В этой байке есть доля истины про воспламеняемость топлива в разных условиях. Бывает и так, что всё располагало к авиакатастрофе, но каким-то чудом случилась всего лишь авария, потому что был ливень или мороз, или самолёт оказался на склоне, или в водоёме после остановки.
И ещё одно упомянутое ранее условие – ОУЭ – ожидаемые условия эксплуатации. Т.е. безопасность самолёта не должна ухудшаться во всех ОУЭ. В Нормах лётной годности не учитывается фактор «везения» с ОУЭ.
Согласно FAA AC 25-30 или CS AMC 963(d), посадка осуществляется на ИВПП (искусственная ВПП предназначенная для эксплуатации рассматриваемого типа ВС, в данном случае бетонная) и никуда более. Посадку на другие поверхности Нормы не рассматривают, поскольку выживание там - это чисто везение, а везение и прочую «русскую рулетку» Нормы не рассматривают.
Трагикомическое отступление.
Некоторые «специалисты», создававшие один из наших распиаренных нацпроектов «на острие прогресса», выдавали вот такие «исходные данные»:
приводнение с нулевым углом тангажа (авторы П*..., К*…, young и old Ч*…), посадка на сушу с нулевым углом тангажа (автор Р*…), безопасность конструкции пилона двигателя при контакте мотогондолы с пеньком на просеке (автор Л*…), кто-то принёс выжимку из некого РЛЭ с фразами – «совершить экстремальное снижение с последующим подбором площадки» (автора не помню уже) и прочие дебильно-некомпетентные идеи. И это, когда самолёт уже стоит «в металле». EASA, щупая его, восклицает: «мы такого (Г@) никогда не видели, но посмотреть интересно…». Ну и другие «мелочи».
Р*…, ответственому за прочностные расчёты при аварийной посадке и общую координацию работ по этому вопросу, пришлось объяснять, что такое взлётные и посадочные дистанции, длины разбега и пробега, градиент набора, в т.ч. на одном двигателе, как они рассчитываются, что такое поляра самолёта (!!!) и т.д. На что был получен ответ – «как Вы так уверенно делаете такие умозаключения». На что ему был дан ответ, что это информация из раздела введение в специальность любого самолётного ПТУ и разъяснения, как летает самолёт (в данный момент этот субъект уже занимает начальствующее положение…). Далее я прервал с ним разговор за нецелесообразностью сего процесса. Самое смешное, что вот эта их дурь была занюхана положена на бумагу за порядковыми номерами внутренних документов, подписями Главного конструктора и датами, и прокурор, при достаточной компетентности, всё это с лёгкостью может «приобщить» к заключению психиатра-нарколога. Вот с такой квалификацией у нас «рулевые» создают самолёты!
Пилоты! Догадываетесь, какой уровень безопасности у «новейшего» самолёта? Потому - смело требуйте доплаты за героизм после отстоя пены! Среди Вашего брата таких демонов тоже хватает, но их кара настигает быстро и гарантированно, в отличие от демонов Разработчика ВС. Они давно не испытывают собственные творения, а жаль! Заработал бы естественный отбор на благо Родины.
* - фамилии авторов настолько известны в узком кругу ограниченных людей, что я озвучивать их не буду.
(3.1) Много ли человеку нужно, чтобы не остаться в живых при вертикальном ударе?
Вернёмся к условиям. Согласно CS 25.561, конструкция самолёта при аварийной посадке должна выдержать перегрузки (> 3сек. при испытаниях на статическую прочность) от инерционных сил:
- 6 вниз (по простому для понимания: давит на пятую точку человека);
- 3 вверх (выдёргивает из сиденья вверх);
- 3 вбок;
- 1,5 назад (вдавливает в кресло);
- 9 вперёд (выдёргивает из кресла вперёд).
Испытательные нагрузки прикладываются к креслам или их имитаторам, тяжёлым компонентам интерьера (например, те же полки) и прочим массивным объектам, установленным в фюзеляже. Испытывают, естественно, не всё, а то, что не получается достоверно обосновать одним лишь анализом прочности. CS 25.562, относящийся к конструкции самих кресел, мы пока не рассматриваем.
При этих перегрузках ничего не должно оторваться или деформироваться настолько, чтобы нарушить указанные выше по тексту критерии безопасности. Как показал опыт испытаний при этих перегрузках (6, 3, 3, 1.5, 9), человек, сидящий в кресле, которое отвечает требованиям 25.562, может самостоятельно встать и выйти из самолёта. С тем, что делается внутри фюзеляжа (под этим подразумевается кабина экипажа, пассажирский салон, багажный и технические отсеки) - разобрались. Далее переходим к повреждениям окружающей салон конструкции.
При какой же скорости вертикального удара можно обеспечить условия выживания? Всё зависит от конструкции самолёта и особенно от размера. Ничего сверхъестественного. Законы Ньютона продолжают работать, несмотря на «гениев» («уродов от авиации»), которые из зомбоящиков нам вещают об обратном – «о преодолении законов физики силой мысли».
Конструкция фюзеляжа магистральных самолётов за последние 80 лет пока существенно не изменилась - и опыт наработан, и познания, да и лучшей весовой эффективности при надлежащем уровне безопасности никто пока не достиг.
Отступление про теперешних «гениальных конструкторов» из «КБ».
К какому своему больному месту только «гении-теоретики» свои разработки не прикладывали. Не помогает!
«Я художник, я так вижу мир». С такими ЦАГИ с удовольствием заключит многомиллионный «договорчик» - с каждым «художником»-«неголодранцем», чтобы испытать его «шедевр». За отрицательный результат по причине скудоумия художника - никто же журить не будет. «Художника обидеть легко»…
На данный момент, как бы это не выглядело прозаично – «труба» или около того по форме близкая к цилиндру оптимально держит избыточное давление от наддува при минимально возможном весе, рационально вмещает в себя целевую нагрузку и создаёт минимальное аэродинамическое сопротивление на магистральных ВС.
(3.2) Вертикальный удар при аварийной посадке. Испытания.
В 1990-х и до 2000-х, пока в России царила разруха, FAA проводила DROP-тесты фюзеляжей среднемагистральных самолётов и не только, анализировала результаты инцидентов и авиакатастроф. Проще говоря, била фюзеляжи с разными вертикальными скоростями и анализировала результаты.
Из графика несложно сделать вывод – чем больше под креслом вертикального пространства для деформации (для более плавного вертикального замедления), тем выше вертикальная скорость выживания. Умозаключение про безопасность самолётов более лёгких категорий, сертифицируемых по АП-23, ОЛС напрашивается само собой. Нормы 23 части и ОЛС многого не требуют – страховка всё покроет, особенно у нас. Она «чуть-чуть» отличается от «загнивающих»: 1-3 млн рублей у нас, а у них 1-3 млн долларов/евро («…Это нас должно быть мало!…» М.М. Жванецкий).
И как тут не вспомнить Шереметьево 2019 в части скорости вертикального удара. Здесь мы можем руководствоваться только не очень точными, в отличие от испытательных СБИ, показаниями датчиков самолётных систем. Но, тем не менее, результаты катастрофы - то, что люди из хвостовой части фюзеляжа не вышли самостоятельно, вполне коррелируется с графиком на рисунке выше и графиками по вертикальным скоростям удара из отчёта МАК, см. ниже. Перегрузка в данном случае не является репрезентативной, поскольку невозможно определить точно её длительность и, соответственно, проанализировать перемещения и создавшиеся напряжения в конструкции, равно как и определить конечные величины вертикальных нагрузок на позвоночник пассажира. Можно лишь приблизительно смоделировать данный нерасчётный случай на конечно-элементной модели. Но это тоже серьёзная трата ресурсов.
Вырезка, показанная выше, была вот из этого графика
В свете разговоров в прессе о повышенной защите при вертикальном ударе кресел бизнес класса, вернёмся к ранее упомянутому пункту CS 25.562.
Кресло, согласно требованиям при заданных в 25.561 перегрузках (6, 3, 3, 1,5, 9), должно обеспечить отсутствие травм. Жёсткость конструкции кресла обеспечивает определённую скорость нарастания перегрузки в направлении голова таз. Соответственно, даже при небольшом превышении скорости вертикального удара и, как следствие, небольшом превышении перегрузок, первым делом выходит из строя поясничный отдел позвоночника со всеми вытекающими последствиями для организма, включая двигательные функции как результат - неспособность самостоятельной безопасной эвакуации, хотя человеческий организм пока жив.
А есть ли разница в креслах? Есть. В цифрах - она не очень существенная, но когда скорость вертикального удара попадает на границу выживаемости, то в прямом смысле решается вопрос жизни и смерти. Если обратиться к результатам испытаний, см. графики ниже с учётом взлётного веса самолёта и расстояния под полом, то как раз и получается разница в 3-4 фута в секунду.
Как вы видите – теперь всё встало на свои места и понятно, почему часть людей не вышла самостоятельно из салона (если есть желание у читателя копнуть глубже - читатель может сам пересчитать параметры по всем графикам с учётом геометрии самолётов – расстояния под полом и взлётного веса). Но в отчёте МАКа этого нет! Отчёт есть, а исчерпывающей информации по причинам гибели людей в нём нет. Соответственно, нет достаточной информации для мероприятий по повышению безопасности и устранению несоответствий действующим Нормам, кроме установления факта «козла»! «Капитан очевидность» в МАКе рулит. Про качество подготовки пилотов в «нацпере» и то, что пилотов обязывают летать на автопилоте тоже ни слова. Все белые и пушистые.
(4) Защита от топливного пожара.
Разобравшись с условиями по воздействию инерционных сил на людей на борту и задавшись вертикальными скоростями удара, при которых обеспечивается выживание (когда люди самостоятельно эвакуируются из ВС) на конкретном ВС, переходим к следующим критериям – пожар и сопутствующие с ним проблемы эвакуации.
(4.1) Дела каркасные.
Подавляющее большинство низкопланов транспортной категории, стойки шасси (ООШ) и пилоны двигателей которых закреплены на кессоне крыла, являющимся одновременно топливным баком, требуют особого подхода к организации конструкции. В баках самолёта вполне достаточно керосина для образования огромной огненной лужи при разрушении топливного бака, которая сделает эвакуацию людей невозможной.
Потому существуют требования о безопасном разрушении стоек:
- шасси CS 25.721(a)(b)(1)(ii)(2)(ii);
- пилона двигателя CS 25.721(b)(c), который будет контактировать с землёй при разрушенных или убранных шасси;
- выпущенных шасси CS 25.473
А также для стойкости топливного бака к инерционным силам при аварийной посадке - CS 25.963(d) (вспоминаем перегрузки 6, 3, 3, 1.5, 9, которые создают куда большее давление топлива на стенки топливного бака, в отличие от обычных полётных нагрузок).
Для соответствия этим требованиям конструкция мест присоединения стоек ООШ и пилона к топливному баку-кессону обязана разрушаться при нормированных условиях аварийной посадки без образования опасных течей топлива. Более подробно эта тема раскрыта в частях II и III статьи.
(4.2) Защита людей на борту при внешнем топливном пожаре
Теперь разберёмся с пожаром от разлива топлива (внешний топливный пожар), как выполнена защита людей на борту, ведь абсолютно избежать небольших утечек при разрушении конструкции физически не получится, применяя все разумные (адекватные) конструктивные решения.
Согласно CS 25.856(a)(b), конструкция фюзеляжа выполняется устойчивой к внешнему топливному пожару в течение 5 минут («EASA REGULATORY…, final report», FAA AC 25.856-2 для бокового остекления и зоны фюзеляжа выше нижней кромки иллюминаторов требуется показать устойчивость к пожару в течение 4 минут. Для нижней половины фюзеляжа 5 минут. Критерий – отсутствие проникновения/появления пламени/дыма на внутренней стороне конструкции фюзеляжа с учётом матов ТЗИ, остекления, дверей, люков.) Требование действует с 2009г. соответственно. Запомните эту цифру, которая будет упомянута при разборе отчёта МАК по катастрофе RA89098 05.05.2019г. в Шереметьево и не только.
Рассматривать устойчивость к распространению пожара интерьера пассажирского салона (CS 25.853, в целом относящийся к IN-FLIGHT FIRE) в свете выживания людей на борту после аварийной посадки уже не имеет смысла.
Отступление про человеческий фактор.
И как же без любимой в прессе величины времени эвакуации 90 секунд (CS 25.803(c))! На самом деле в Нормах - это лишь зачётное время для демонстрации соответствия ВС Нормам при наземных испытаниях. При демонстрации используются люди разных возрастов, полов, веса и пр. обычно из состава фирмы Разработчика ВС.
В реальной ситуации, когда в салоне находится реальный срез общества с дебилами, гопниками обоих полов, свиньями, оголтелыми пенсионерами, наглыми и оголтелыми «яжематями» с такими же м@даковатыми детишками любых возрастов (за примером далеко ходить не нужно - посмотрите на автодорогу – обочечники, блондинозавры, пьяные, ломящиеся гопники и прочая нечисть, можно ещё посетить городскую поликлинику с тем же результатом) и т.д., время эвакуации может «затянуться» и вот в этом случае действительно будет всё плохо, а если точнее уже было и не раз, а почти всегда! Самый яркий пример на родине слонов в Сургуте 2011г. При пожаре Ту-154 – эвакуация заняла аж 3 минуты вместо 90 сек, при том, что на борту было всего 116 пассажиров вместо 160 в среднем. Притом, что при эвакуации не требуется выполнять каких либо сложных действий. На данный момент на моральных уродов из отряда хомосапиенсов Нормы не рассчитаны. А то ведь как-то «неполиткорректно» в документах называть вещи своими именами. Не в тренде. К моему сожалению, экипажу не разрешено отстреливать таких индивидуумов, дабы спасти всех остальных.
Видя «истерзанные» гопниками салоны (местами даже с порезами на чехлах сидений!!!) чартерных самолётов, летающих в Турцию, сразу вспоминается подмосковная электричка из 90-х годов с бомжами, гопниками, порезанными диванами и разбитыми окнами. Хотя, даже современная электричка, наполняемая жителями подмосковной Ивантеевки, неизменно создаёт всё то же впечатление…
Но, несмотря на испытательные 5 минут, стоит помнить о том, что пока происходит нагрев конструкции, всё равно выделяется дым, которым постепенно наполняется салон. Конструкция фюзеляжа, как минимум, окрашена и краска с внутренней стороны тоже начинает обгорать, а ещё герметик, пусть и силиконовый, но свыше 250°С ему тоже становится «плохо», а краске уже после 140°С. Потому «засиживаться» в горящем самолёте точно не стоит. Ещё засидеться не позволит величина теплового потока от обширного пожара (например, когда пламя контактирует с боковой частью фюзеляжа, т.е. когда горит уже «всё вокруг»). На практике от сильного излучения через иллюминатор при очень обширном пожаре обгорают волосы и появляются ожоги на коже, потому любоваться пожаром из иллюминатора точно не стоит. Это примерно, как если бы вместо иллюминатора у Вас стоял большой такой «блин» от электроплиты. Нужно, следуя командам кабинного экипажа, - организованно встать и идти к выходу. И если не будет среди пассажиров моральных уродов, то Вы отделаетесь лёгким испугом и сгоревшим багажом, а иногда даже багаж остаётся целым.
(4.3) Героизм?
Почему я акцентировал всё внимание на критериях выживаемости, когда человек самостоятельно встаёт со своего места и самостоятельно выходит – эвакуируется из ВС? Вот, например, типичная аварийная ситуация: выкат за пределы ИВПП при взлёте, подлом стоек ООШ и повреждение навески пилона двигателя на кессон (пилон с мотогондолой вздыбились после удара или оторвались после нелимитированной нагрузки при скольжении). Начался пожар.
Засекаем время. Просто, навскидку, ориентировочно посчитаем время даже не по нормативам для конкретного аэродрома, а просто из физики процесса. Допустим, лётный экипаж не сильно побился, «очухался» после удара и докладывает на КДП об аварийной ситуации (а также даёт команду на эвакуацию пассажиров), а из КДП дают указание места пожарным. Полминуты, а то и все полторы прошли (когда прямо из КДП видят столб огня и обломки - команда проходит быстрее, но, как правило, уже поздно…). Далее собираются и выезжают из своих боксов пожарные, и мчатся на всех парах через весь аэродром (1,5-3 км), включают сходу всё своё «вооружение» - это ещё минуты 3 сверху. И это если ВС сразу доступно для пожарных авто. А бывает и так, что недоступно. Разное бывает…
Аэропорт в Денвере площадью аж 140 квадратных километров!
Итого, минут 4-5 уже прошло. Таким образом, если человек самостоятельно не вышел, то вероятность выжить у него минимальная, поскольку салон самолёта постепенно нагревается и наполняется дымом. Максимум, что обездвиженный человек может сделать, если у него хоть что-то ещё работает, но он уже не может ползти к выходу – надеть выпавшую кислородную маску, расположиться пониже и ждать чуда наименее мучительного ухода к праотцам.
Ну вот и пожарные подъехали и начинают поливать самолёт, но почему никто близко старается не подходить к горящему самолёту, не пытается лезть в салон и вытащить пострадавших? Во-первых, при обширном пожаре салон уже наполнился дымом и накалился сильно больше 100 градусов (температурный критерий при испытаниях по части VII приложение F к CS-25 – 204°C после 4-минутного воздействия на ТЗИ) со всеми вытекающими фатальными последствиями для организма человека. А во-вторых – читайте ниже.
Из опасностей, находящихся на борту ВС, есть не только человек неразумный, но и топливо, оставшееся в баках, подогреваемое огромным «костром» топливного пожара с тепловым потоком 18.2 ± 0.9 Вт/см2, температурой 1100°С и активно испаряющееся. Ну как при таких условиях не рвануть?
(4.4) Системы защиты от взрыва
В середине 1970-x FAA проводила испытания топливного бака-кессона крыла самолёта DC-7 в условиях, имитирующих реальный топливный пожар. И действительно, спустя пару минут рвануло так, что обломки кессона собирали по округе. Но испытывали и другие кессоны – с нейтральным газом (азотом). После чего было определено, что снижение концентрации кислорода в баке до 12% уже даёт ощутимую защиту от взрыва, а снижение до 9% - даёт достаточную защиту от взрыва паров керосина при пожаре.
Но только после катастрофы B747 в 1996г. дело в части применения системы нейтрального газа (СНГ) уже не только на боевых, но и на гражданских ВС, сдвинулось с мёртвой точки. Дело обошлось не только директивами лётной годности для летающих бортов по внедрению СНГ, но и в Нормах появилось «Приложение М» «Fuel Tank Flammability Reduction Means (FRM)» в FAR Part 25 и CS-25 (вот она, работа авиационных властей по прецеденту – нет тела – нет Норм!). И это было очень и очень полезно, поскольку защита топливного бака от взрыва требуется по многим причинам, а не только на случай нештатной работы систем внутри бака (искрение/нагрев проводки) или внешнего топливного пожара. Для защиты от атмосферного электричества (CS 25.581, 25.954 – защита от удара молнии, CS 25.899 - защита от статического электричества) эта система (СНГ) также незаменима. Особенно в свете применения композитов в конструкции крыла. Вообще, тема защиты топливного бака от взрыва – это отдельная тема. Когда буду писать статью по защите ВС от атмосферного электричества – это будет один из больших разделов новой статьи.
Небольшое отступление.
В России сейчас действует поправка 6 к АП-25, введённая приказом Минтранса в 2016г., которая эквивалентна Нормам FAR Part 25 и CS-25 на 2000 год. В поправке 10, опубликованной АРМАКом в 2022году, наконец-то появилось «Приложение М» (не прошла и четверть века), но для Минтранса и ФАВТа этот документ не легитимен, и наши разработчики ВС могут на абсолютно законных основаниях сертифицировать абсолютно непотребный нигде в мире по причине опасности самолёт. И потом свободно отчитаться об его «успешной» сертификации перед Счётной палатой и рассказывать сказки про необоснованные требования EASA к сертифицируемому самолёту и прочие санкции. Вот так можно в России отправлять людей на тот свет на вполне законных основаниях. Нужны ли нам такие авиационные власти в лице АРМАКа, ФАВТа и Минтранса? Раз не умеют работать как надо – лучше бы как в «Папуасиях» Нормы писали из трёх страничек – см. CS или FAR последнюю поправку, титульник и лист изменений. И на штате властей тоже сильно сэкономили бы.
Продолжение читайте в частях II и III. Там будет меньше "лирики" и гораздо больше технических подробностей.
#пожар после посадки
#аварийная посадка
#разрушение шасси
#топливный пожар
#пожар двигателя
#пожар топливного бака
#разрушение пилона двигателя
#кессон крыла
#катастрофа SSJ-100
#SSJ-100
#МС-21
#МАИ кафедра 101
#конструкция планера самолёта