16 ноября 1981 года. В аэропорту Алыке́ль заходит на посадку Ту-154Б-2 СССР-85480. Самолёт совершенно новый — выпущен в марте этого же года, экипаж тоже опытный, за левым штурвалом работает Геннадий Николаевич Шилак, один из первопроходцев освоения Ту-154 в Красноярском авиаотряде.
Полёт был не только рейсовым, но и учебным — шла тренировка второго пилота. Самолёт загружен по полной — 160 пассажиров, плюс за счёт оптимальных маршрутов выхода и захода удалось сэкономить более 2 тонн керосина, из-за этого посадочная масса самолёта превысила максимально допустимую на те самые 2 тонны. Это сыграло с экипажем одну из злых шуток...
— — — — — — — — — — — —
Автор убеждён, что чтобы обсуждать то, как техника ломается — нужно знать, как работает исправная. Поэтому основная тематика канала — именно изучение транспортной и энергетической техники. О рельсовом транспорте есть простой раздел «Рельсовые зарисовки» и сложный «Труженик электродвигатель», об авиационном — разделы по общим темам, по двигателям и подробный по Ту-154. Много на чём из перечисленного автор работал сам.
И разбор любого происшествия начинается с основ.
— — — — — — — — — — — —
Ту-154 очень чувствителен к загрузке, как и любой самолёт двигателями на хвосте, будь то Виккерс VC-10, Ил-62 или Боинг 727. На Ил-62 даже сделан балластный водяной (!) бак. Пустой Ту-154 со слитым топливом, не загруженный балластом, переваливается на хвост, также есть лётные ограничения — при определённой центровке нельзя возить пассажиров и включать автопилот, архаичная аналоговая АБСУ (автоматическая бортовая система управления) не справляется с неустойчивой пустой машиной. А при полных загрузке и заправке центровка слишком передняя — «тяжёлый нос».
При заходе на посадку экипаж не учёл температурную поправку, из-за этого вошёл в глиссаду — предпосадочную прямую — слишком поздно, на удалении 9 км вместо 10,5, из-за чего самолёт оказался выше глиссады. Глиссаду пришлось «догонять», что всегда дестабилизирует заход. Снижаться пришлось быстрее обычного — значит, и установить режим двигателей ниже обычного, а турбореактивные двигатели на малых режимах «тупят», имеют плохую приёмистость, то есть неохотно выходят на бóльшие обороты.
Вдобавок температура за бортом была –21 °С, плотный холодный воздух повышает мощность двигателей — из-за этого режим пришлось ставить ещё ниже обычного. Машина оказалась в опасном положении — тяжёлая, «хвостом вверх», на необычно низком режиме работы двигателей. А управлял скоростью автомат тяги АТ-6-2, самая неудачная подсистема АБСУ.
Если САУ (система автоматического управления, автопилот) и СТУ (система траекторного управления, позволяет автоматически летать по маякам) работают довольно точно,то АТ ставит режимы грубо, «раздёргивая» двигатели, и на практике экипажами почти не используется. Однако в этом полёте командир решил пилотировать вручную, используя для стабилизации скорости автомат тяги.
АТ, если упрощённо, состоит из указателей скорости УС-И6 на приборных досках, блока управления в первом техотсеке под кабиной и исполнительного механизма (ИМАТ) в хвосте. УС-И — обычный механический указатель, стрелка которого отклоняется давлением скоростного напора:
А по краю шкалы бегает красный индекс. При выключенном АТ индекс приводится электромотором и неотрывно следует за стрелкой, но при нажатии кнопки стабилизации скорости АТ включается и индекс замирает — запоминает заданную скорость. Если стрелка отклоняется от индекса — блок АТ формирует команду на изменение режима работы двигателей и ИМАТ перемещает проводку управления двигателями. Индекс можно двигать кнопкой на пульте АТ — задавать скорость.
Установка ИМАТ показана в статье 23:
В момент пролёта дальнего приводного радиомаяка (ДПРМ), что в четырёх километрах от полосы, самолёт вроде уже был в глиссаде, но вдобавок дул попутный ветер. Видимо, его порыв «поддул» машину, она снова ушла чуть выше глиссады, экипаж отдал штурвалы от себя, чтобы вернуться в глиссаду. Из-за этого возросла скорость и автомат тяги убрал режим, правда, чрезмерно — почти до малого газа.
По возвращении в глиссаду режим надо было добавить, но автомат тяги отказал — в самый неподходящий момент, в сотне метров от земли на тяжёлой машине. Экипаж ждал, что АТ добавит обороты, так были потеряны несколько секунд, скорость упала, для удержания самолёта на глиссаде пришлось взять штурвалы на себя чуть ли не до упора. Но у Ту-154, чуть ли не околозвукового самолёта, есть особенность — на руле высоты при отклонении более чем на –20° начинается срыв потока, отклонять руль дальше почти бесполезно. На указателе положения руля высоты есть зелёный сектор:
Он прозрачно намекает, что до 20 — 22° штурвал на себя тянуть эффективно, а дальше тяни, не тяни — толку мало. Это и произошло, когда экипаж СССР-85480 в попытках остановить снижение запоздало поставил двигателям взлётный режим и взял штурвалы до упора на себя, отклонив руль высоты до –29°. Обороты нехотя (плохая приёмистость ТРД с малых режимов) выросли, пошла расти скорость, с ней должна была вырасти эффективность руля высоты...
Но секунды были упущены, самолёт с вертикальной скоростью около 5 м/с приземлился на поле. А перед полосой, как в любом крупном аэропорту, стоят ближний приводной и курсовой радиомаяки. Машина врезалась в земляную насыпь курсового радиомаяка на скорости около 250 км/ч, благодаря морозу топливо не воспламенилось ни в момент удара, ни позже, однако выжило меньше половины находящихся на борту — бортинженер, двое проводниц и 65 пассажиров.
Что к этому привело? Ошибка в расчёте посадочных данных — из-за экономии топлива масса и центровка вышли за пределы. Отказ автомата тяги. Конструктивная неэффективность руля высоты при полном взятии штурвалов на себя. Оперение не так простó, как кажется — ранее уже бывали и случаи «клевков» Ан-10 из-за обледенения стабилизатора в глиссаде, неизменно кончавшиеся катастрофами — земля слишком близко...
Случаи подхвата Ту-104 — это тоже нарушение обтекания стабилизатора. Вот и при проектировании Ту-154 конструкторы, создав скоростной планёр, просчитались в оперении. В итоге на Ту-154М площадь руля высоты несколько увеличили — это видно по тому, что руль выступает чуть за законцовку стабилизатора:
А угол отклонения ограничили до –25° вместо –29° у Ту-154Б — всё равно дальше тянуть бесполезно, он лишь создаёт иллюзию управляемости... Вдобавок в руководстве по лётной эксплуатации (РЛЭ) запретили заход с ручным пилотированием и включённым автоматом тяги — пользоваться АТ можно лишь при автоматическом заходе. На практике же, как уже было сказано, автомат тяги и так не в почёте.
Подытоживания сказанное: к катастрофе СССР-85480 привели и ошибки экипажа, и отказ техники.
Другие публикации канала:
Что за «уголки» прибиты к лопастям воздушных винтов?
Д6 — и по рельсам ездок, и по воде ходо́к
Это же бубль гум, он же гидротрансформатор. Конец разрезки ZF 6HP26
Мотор с «понижайкой» — видео про асинхронные двигатели с переключением числа пар полюсов
Обновления канала также выходят в нашей Телеграм-группе «Всё, что движется» — там есть и действующие железнодорожники, и авиаторы:
— — — — — — — — — — — —
