28 августа 1993 года пожарные бригады авиабазы RAF Weston-on-the-Green в Оксфордшире, Англия, отреагировали на крушение необычного самолета — советского Антонова Ан-28 с двумя турбовинтовыми двигателями, который был арендован парашютным клубом Королевских ВВС для перевозки парашютистов. Вскоре после взлета с двумя российскими пилотами и 17 парашютистами на борту, экипаж попытался убрать закрылки, но произошел странный сбой, и оба двигателя вышли из строя в тот момент, когда был выбран рычаг закрылков. У капитана было всего несколько секунд, чтобы отреагировать на невероятный отказ, и он сумел направить Антонов на безопасную аварийную посадку в близлежащем кукурузном поле, спасая жизни всех на борту. Хотя самолет был списан, серьезно никто не пострадал.
Инцидент предоставил британскому отделению по расследованию авиационных происшествий редкую возможность исследовать крушение советского типа самолета на британской земле, всего через полтора года после распада СССР. Действительно, история, которую они раскрыли, была странной — от темной цепочки событий, которая привела к несанкционированной модификации Ан-28 для парашютных прыжков, до одновременной регистрации самолета в двух разных странах, до ошеломляющей электрической неисправности, вызвавшей крушение. И в основе всего этого было решение по дизайну, которое заставило следователей ломать голову, одна точка отказа, которая сделала Ан-28 уникально уязвимым. Как могла такая конструкция быть одобрена? И почему дизайн, по-видимому, изменился между оригинальными чертежами и фактическим производством самолета? Не имея доступа к деталям процесса дизайна, следователям пришлось строить предположения, но то, что они написали, тем не менее предоставляет увлекательное окно в мнения британских экспертов о советских самолетах в начале после Холодной войны.
Построенный в 1916 году на пике Первой мировой войны, RAF Weston-on-the-Green — это травяная взлетно-посадочная полоса, принадлежащая Королевским ВВС, расположенная недалеко от города Бисестер в Оксфордшире, Англия. Сегодня на ней не базируется ни один самолет, но поле давно используется как зона практики для Школы парашютной подготовки из близлежащей базы RAF Brize Norton, крупнейшей авиабазы Великобритании. Аэродром также используется в тех же целях Королевской ассоциацией спортивных парашютных прыжков ВВС, или RAFSPA, которая предоставляет рамки для участия членов RAF в соревновательных и спортивных парашютных прыжках (в отличие от парашютных прыжков в военных целях). Хотя свежей информации трудно найти, исторически это делалось с использованием гражданских самолетов, базирующихся в Weston-on-the-Green или арендованных из других мест.
В конце августа 1993 года RAFSPA планировала провести специальное мероприятие по парашютным прыжкам на базе RAF Weston-on-the-Green, для чего клубу требовались услуги самолета, способного работать с травяной взлетно-посадочной полосы, перевозя до 17 парашютистов, которые должны были прыгать из самолета в полете. Для этих целей RAFSPA наняла компанию Avia Special Ltd., которая должна была выступать посредником между клубом и оператором подходящего самолета. Однако Avia Special не смогла найти в Великобритании ни одного самолета, соответствующего требованиям RAFSPA и доступного в указанные даты. Вместо этого Avia Special начала искать за границей и через некоторую цепочку событий, которая остается неясной, они узнали о венгерской компании G92 Commerce, которая проводила парашютные прыжки на советском Антонове Ан-28.
Ан-28 — это самолет с высокорасположенным крылом и двумя турбовинтовыми двигателями с характерным двойным хвостом, способный перевозить до 18 пассажиров или 1750 кг груза. По своей нише его ближайшими западными аналогами, вероятно, являются DHC-6 Twin Otter и Short Skyvan.
Происхождение Ан-28 уходит корнями в 1960-е годы, когда Киевское конструкторское бюро Антонова впервые произвело Ан-14, который имел аналогичные кабину управления, крыло и поперечное сечение фюзеляжа. Ан-14 впервые вошел в эксплуатацию в 1966 году, а три года спустя Антонов представил первый прототип Ан-28, который по сути был удлиненным Ан-14 с лучшими двигателями. Однако второй прототип был построен только в 1975 году, и в 1978 году, вероятно, возникли дальнейшие задержки, когда было решено перенести производство этого типа на завод PZL-Mielec в соседней Польше. Массовое производство на самом деле началось только в 1983 году, первый польский самолет взлетел только в 1984 году, а тип был сертифицирован СССР для гражданского использования только в 1986 году, через 17 лет после первого полета прототипа. За пять лет до распада СССР было построено чуть менее 200 корпусов.
Смотрите, как самолет-аварийщик собирается на месте в Антарктиде, а затем взлетает на лыжах!
Особый Ан-28, который стал героем этой истории, был построен в 1988 году с регистрацией CCCP-28778 и сразу передан филиалу Петрозаводска Ленинградского управления гражданской авиации, самого ветви советской государственной авиакомпании Аэрофлот. Невозможно отследить все, для чего он использовался между 1988 и 1993 годами, но, по-видимому, он видел широкий спектр применений. Где-то в конце 1980-х CCCP-28778 был перевезен на корабле в Антарктиду, где его оснастили лыжами, собрали на месте и испытали для перевозки людей и товаров между базами. Информация об этом предприятии труднодоступна, но есть указания на то, что Ан-28 оказался непригодным для антарктической среды, возможно, из-за отсутствия дальности, и его вернули обратно.
После распада СССР в 1991 году наступил период неопределенности в отношении владения самолетом. В докладе об аварии говорится, что свидетельство о регистрации продолжало указывать Ленинградское управление гражданской авиации как единственного владельца на момент аварии в 1993 году, но это, очевидно, не может быть правдой, потому что это учреждение было распущено в 1992 году. Доступные в Интернете записи указывают, что он ненадолго оказался во владении авиакомпании Архангельск, которая позже стала Аэрофлотом Норд, теперь известным как SmartAvia. Однако единственное изменение в официальном документе о регистрации произошло, когда кто-то зачеркнул идентификатор «СССР» и от руки написал «РА» для России.
На самом деле в мае 1993 года самолет был субарендован с экипажем компании из Будапешта под названием G92 Commerce, которая в свою очередь заключила соглашение с Венгерской аэронавтической ассоциацией, согласно которому последняя действовала в качестве оператора. Затем самолет был перерегистрирован в Венгрии с регистрацией HA-LAJ, но российские власти об этом не были проинформированы, и самолет оставался в их книгах как RA-28778, делая последующую венгерскую регистрацию технически недействительной.
Некоторое время после регистрации HA-LAJ в Венгрии Avia Special связалась с G92 Commerce, чтобы договориться об использовании самолета с 27 августа по 6 сентября для мероприятия RAFSPA по парашютным прыжкам в Weston-on-the-Green. К тому времени самолет уже был модифицирован для парашютных прыжков: пассажирские сиденья были сложены к стенам, а задние двери были сняты. Эти пары дверей обычно использовались для посадки с земли и открывались в формате ракушки, но на HA-LAJ их физически удалили из самолета, чтобы облегчить высадку парашютистов в воздухе.
Впоследствии 27 августа самолет вылетел из Будапешта под командованием двух российских пилотов, которые, предположительно, были в штате российского владельца самолета. Капитаном был 40-летний Сергей Сускин, который налетал около 9400 часов, включая 1200 на Ан-28. Имя второго пилота мне найти не удалось, но ему было 26 лет, и он налетал 2310 часов, включая 510 на этом типе самолета.
После дозаправки в Маастрихте, Нидерланды, HA-LAJ приземлился в Мейденхеде, Великобритания, для таможенного осмотра, а затем полетел дальше в Weston-on-the-Green, прибыв туда около 15:30 того же дня.
Само мероприятие по парашютным прыжкам началось в 8:30 следующего утра, когда HA-LAJ взлетел с травяного поля с первой группой парашютистов. Расположение сидений было временным, так как парашютисты сидели на полу кабины без каких-либо ограничений. На некоторых рейсах также присутствовал официальный представитель парашютного клуба, который наблюдал за экипажем, чтобы подтвердить соблюдение положений Руководства по операциям Британской ассоциации парашютного спорта. В каждом случае, когда все были на борту, самолет взлетал, набирал высоту на запад, разворачивался и пересекал аэродром с севера, после чего парашютисты прыгали один за другим через заднюю дверь Ан-28. Затем самолет возвращался и садился на ту же взлетно-посадочную полосу, с которой взлетел, при этом общее время в воздухе составляло всего около 15 минут.
Двенадцать таких рейсов, каждый из которых перевозил до 17 парашютистов, прошли безупречно. Однако на несчастливом тринадцатом рейсе началась настоящая история.
С капитаном Сускиным за штурвалом и 17 человеками сзади — на этот раз без наблюдателя — самолет покинул травяную взлетно-посадочную полосу 36, как и на каждом предыдущем вылете, затем начал свой обычный подъем. После взлета проверки на Ан-28 были довольно простыми, так как самолет не имел убирающегося шасси. Единственное значительное изменение конфигурации, которое требовалось, было убрать закрылки, которые были выдвинуты при взлете для увеличения подъемной силы на низких скоростях. Хотя было доступно несколько промежуточных положений, пилотам HA-LAJ они не требовались; вместо этого примерно на высоте 500 футов над землей Сускин обычно просил своего второго пилота перевести закрылки с полностью выдвинутого положения в полностью убранное, пока он сам наклонял самолет вниз для увеличения скорости.
Хотя на большинстве самолетов этого размера рычаг закрылков полностью механический, на Ан-28 это делалось с помощью электрического переключателя закрылков. Действительно, как и 12 раз за этот день, на высоте 500 футов Сускин приказал поднять закрылки, и второй пилот дотянулся до электрического переключателя закрылков, трижды быстро переключая его, чтобы полностью убрать закрылки. Именно в этот момент, как только началось убирание закрылков, началась настоящая беда.
Чтобы понять, что произошло в этот решающий момент, нам нужно вернуться к основам, начиная с электрических систем — то есть, не только к электрической системе Ан-28, но и к любой батарейной электрической системе. Потому что, если углубиться, система, которая (например) убирает закрылки Ан-28, по сути не отличается от базовой схемы, которую вы могли бы собрать на уроке науки в начальной школе. В такой установке отрицательно заряженные электроны стремятся течь от отрицательного конца батареи к положительному, так что если вы соедините эти два конца проводящим материалом — например, проводом — вы завершите цепь, через которую электроны будут течь как ток. Затем к этой цепи можно добавить различные интересные устройства, чтобы заставить электроны работать по мере их прохождения. Классическим примером будет лампочка.
Однако, как обнаружили конструкторы ранних телеграфных систем, при построении очень большой цепи требуется много провода, чтобы протянуть электроны от батареи до места, где вы хотите, чтобы они работали, и затем обратно после этого. К счастью, эти ранние пионеры телеграфа обнаружили, что вам не нужен возвращающий провод, если конец исходящего провода и соответствующий вывод источника питания (в нашем случае батареи) подключены к одному и тому же физическому объекту, который для телеграфных линий был сама планета Земля. Вот почему мы называем эту технику «заземлением».
На движущихся транспортных средствах, включая автомобили и самолеты, очевидно, невозможно подключить электрические цепи через физическую землю. Вместо этого цепи на таких транспортных средствах «заземляются» через шасси транспортного средства. Следовательно, когда конкретная цепь находится под напряжением, электроны будут течь от батареи, по проводу к вопросному устройству, и затем в шасси, через которое электроны проводятся прямо обратно к противоположному выводу батареи, который также подключен к шасси.*
Если эта критическая связь между проводом и шасси будет нарушена, цепь станет «незаземленной», и ток будет искать другие пути обратно к противоположному выводу — который может пройти через ваше тело, если вы одновременно коснетесь шасси и конца незаземленного провода, так что не делайте этого.
*[Примечание: Технически электроны текут в другом направлении — от отрицательного вывода, через шасси, вверх через заземляющую точку и обратно по проводу к положительному выводу. Но это довольно странно и не имеет практического значения, поэтому мы обычно представляем, что ток течет в другом направлении.]
На Ан-28 электрически активированная система закрылок получала питание от 27-вольтной батареи. Перемещение электрического переключателя закрылков в любое из его различных положений замыкало цепь, вызывая ток, протекающий от батареи и через соленоиды управления закрылками в соответствии с выбранным положением. Затем этот ток шел на землю через клеммную колодку A6X1, которая служила общей точкой соединения для нескольких разных проводов из нескольких цепей.
После достижения клеммной колодки A6X1 нормальный путь тока проходил через один из двух проводов, называемых M01 и M02 соответственно, которые оба подключались к одному «заземляющему винту». Этот винт, в свою очередь, крепился к шасси самолета, позволяя току входить в шасси и возвращаться к противоположному выводу батареи.
Однако закрылки не были единственной системой, подключенной к земле через клеммную колодку A6X1. Другой крупной системой, использующей эту клеммную колодку, была механизм автоматического перевода винтов Ан-28 в режим "перо".
Как я обсуждал во многих предыдущих статьях, винты на турбовинтовых самолетах имеют регулируемый шаг лопастей. Когда кромки лопастей выровнены с плоскостью вращения винта, они не "захватывают" воздух; они будут свободно вращаться с небольшим сопротивлением. Увеличение угла лопастей заставит их начать "захватывать" больше воздуха, толкая воздух назад для создания тяги. Но если угол лопастей увеличится настолько, что кромки лопастей будут перпендикулярны плоскости вращения, то винт больше не сможет толкать воздух назад, и тяга снова упадет до нуля. Это называется положением "перо" (см. выше).
Если турбовинтовой двигатель выйдет из строя в полете, турбина перестанет приводить в действие винт. Если лопасти все еще настроены на создание тяги, то вместо того, чтобы лопасти "захватывали" воздух, набегающий воздух начнет "захватывать" лопасти, так сказать, приводя винт, и, таким образом, турбину, в обратное вращение. Это вызывает много сопротивления, которое негативно влияет на производительность, поэтому для предотвращения этого турбовинтовые самолеты оснащены системой автоматического перевода в режим "перо", которая автоматически поворачивает лопасти в положение "перо" в случае отказа двигателя. Это также можно сделать с помощью переключателя в кабине пилотов, если возникнет такая необходимость. Как только лопасти переведены в режим "перо", набегающий воздушный поток больше не сможет получить достаточное усилие для привода винта, устраняя избыточное сопротивление.
На Ан-28 система автоматического перевода в режим "перо" могла быть активирована путем замыкания одного или обоих из двух переключателей, обозначенных как 7S19 и 7S20 соответственно, один для каждого винта. (В дальнейшем я буду называть их "переключателями перевода в режим "перо""). У каждого переключателя было два вывода: постоянно неэнергизированный вывод, который обычно был замкнут (т.е. контактировал), и обычно разомкнутый вывод, который при замыкании энергизировал цепи перевода в режим "перо". Эти переключатели контролировали питание цепей перевода в режим "перо", независимо от того, была ли команда на перевод автоматической или ручной. Если любая из этих цепей замыкается, питание течет от батареи, через активированные переключатели, и по проводу к реле 7-K6 перевода в режим "перо", которые передавали команду на перевод на систему управления шагом лопастей. После этого ток уходил на землю в одном из двух отдельных мест, по одному для каждой из двух идентичных цепей (изображено выше).
Однако, когда цепи перевода в режим "перо" не находятся под напряжением, что является по сути всегда, обычно замкнутые концы обоих переключателей перевода соединены проводами с клеммной колодкой A6X1 и оттуда на землю через заземляющий винт этой клеммной колодки, описанный ранее. Эти провода никогда и ни при каких обстоятельствах не должны быть под напряжением, потому что когда система перевода в режим "перо" работает, ток будет обходить их, а когда она не работает, тока не должно быть вообще. Так зачем было необходимо заземлять обычно замкнутую сторону переключателей, даже если в цепи не предполагалось наличия тока, когда эта сторона переключателя замкнута? Ответ, насколько я могу судить, заключается в том, что это просто хорошая практика заземлять любой открытый проводник. Если бы обычно замкнутая сторона переключателя оставалась подключенной ни к чему, она могла бы служить точкой входа для электромагнитных помех, потенциально приводя к некомандованному переводу одного или нескольких винтов в режим "перо". Вы можете думать об этом открытом проводнике как о молниеотводе, выступающем в пространство, приглашающем случайные источники энергии индуцировать ток в цепь перевода в режим "перо". Таким образом, заземление обычно замкнутой стороны переключателя было разумным шагом. Что касается места заземления, клеммная колодка A6X1, вероятно, была выбрана просто потому, что она была поблизости.
Все это может быть сложно визуализировать, но, надеюсь, прилагаемые схемы помогают. Тщательное изучение их должно значительно облегчить понимание предстоящего сбоя. Теперь, имея все это в виду, можете ли вы догадаться, где в этой системе была потенциальная единственная точка отказа?
Если вы догадались, что это заземляющий винт на клеммной колодке A6X1, то поздравляю, вы лучше разбираетесь в этом, чем тот, кто спроектировал электрическую систему Ан-28.
Заземляющий винт, фактически, был просто винтом, и как и любой винт в условиях высоких вибраций, он мог со временем ослабнуть. И чем больше он ослабевал, тем менее эффективно он контактировал с шасси. Фактически, если винт ослаблен достаточно, то сопротивление между винтом и шасси становится настолько велико, что это уже не представляет оптимальный путь для тока.
Электрическое сопротивление — это противоположность проводимости. Чем выше сопротивление объекта, тем труднее протолкнуть через этот объект ток. На странице Википедии о сопротивлении и проводимости есть отличная метафора для этого, которую я без стыда возьму взаймы. Если у вас есть водопроводная труба, через которую течет вода с заданной скоростью, то если эта труба частично заблокирована волосами, требуется более высокое давление воды, чтобы поддерживать ту же скорость потока. Далее, если существует другой путь для воды, который имеет более выгодное соотношение давления к скорости потока, то большая часть воды начнет течь в этом направлении. С электричеством дело обстоит так же: электроны будут течь по всем доступным путям с скоростью, обратно пропорциональной их относительному сопротивлению.
Таким образом, если заземляющий винт на клеммной колодке A6X1 выйдет из шасси, то между винтом и шасси образуется воздушный зазор, который имеет высокое сопротивление. Более того, если это сопротивление достаточно высоко, то большая часть тока может начать течь по пути с меньшим сопротивлением.
Теперь представьте, что цепь управления закрылками находится под напряжением, а заземляющий винт больше не соединен с шасси. Какой теперь путь наименьшего сопротивления обратно к батарее? Какой другой путь на землю существует?
Фактически, если заземляющий винт выдвинут достаточно далеко, основной ток будет течь от цепи управления закрылками, в клеммную колодку A6X1, затем — минуя винт — вверх по проводам заземления цепи перевода в режим "перо", через обычно замкнутую сторону переключателей перевода, по проводке цепи перевода, мимо реле 7-K6 перевода и наружу через нормальные точки заземления цепей перевода. Этот путь показан выше.
Если сопротивление между винтом и шасси достаточно велико, то достаточно тока может протекать по каждой цепи перевода, чтобы активировать оба реле 7-K6 перевода, вызывая одновременное переведение обоих винтов в режим "перо". Именно это и произошло, когда пилоты HA-LAJ убрали закрылки на высоте 500 футов во время их 13-го парашютного полета.
Как только реле перевода были активированы, команда была отправлена контроллерам шага лопастей, чтобы перевести винты в режим "перо" и удерживать их там. Затем, поскольку винты не создают тягу в режиме "перо", система обнаружения отказа двигателей Ан-28 зафиксировала потерю тяги в обоих двигателях, вызывая ряд последующих эффектов.
У Ан-28 довольно сложная система обнаружения отказа двигателя, которая автоматически отключает подачу топлива к двигателю, когда обнаруживается большое расхождение между положением рычага управления мощностью и определенными параметрами работы двигателя. Более того, поскольку отказ двигателя на Ан-28 обычно приводит к большому и внезапному моменту рыскания, система также автоматически выдвигает крыльевой спойлер наружу с противоположной стороны отказа двигателя, чтобы обеспечить максимально равномерное сопротивление с обеих сторон. Это делает самолет более управляемым с неисправным одним двигателем. Однако в данном случае, когда система обнаружения отказа зафиксировала потерю тяги в обоих двигателях, она не только отключила топливо к каждому двигателю, но также выдвинула наружные спойлеры на обоих крыльях, потому что отказ левого двигателя активировал правый спойлер, а отказ правого двигателя активировал левый спойлер. Это было согласно логике работы системы, но тем не менее было совершенно ненужно, потому что одновременное выдвижение обоих спойлеров просто увеличило сопротивление самолета, не предоставляя преимуществ управляемости.
Пилоты HA-LAJ не знали, что все это собирается произойти. Вместо этого они почувствовали, будто переключатель закрылков вдруг превратился в кнопку "разбить самолет". В тот же момент, когда закрылки были убраны, оба винта перешли в режим "перо", подача топлива к обоим двигателям была прекращена, и оба спойлера были выдвинуты, что привело к катастрофической потере тяги и подъемной силы. Самолет начал быстро замедляться, заставляя капитана Сускина ввести самолет в пикирование, чтобы поддерживать скорость воздуха. Если бы он попытался уменьшить скорость снижения, они бы потеряли скорость и встали бы на крыло, что привело бы к разрушительному крушению. Но другой исход тоже не выглядел радужно. У них очевидно не было достаточно высоты, чтобы вернуться на аэродром, а местность была испещрена препятствиями, такими как деревья, канавы и дороги. У них было всего несколько секунд на действия, и Сускин с его вторым пилотом мгновенно приняли решение повернуть направо и приземлиться на поле с недавно убранной кукурузой. На подготовку к аварийной посадке времени не было, но парашютистам она и не требовалась — было очевидно, что они падают, и все, что они могли сделать, это держаться изо всех сил, так как в самолете не было ремней безопасности.
Моментом позже HA-LAJ жестко приземлился на кукурузное поле, с значительной скоростью снижения, слегка наклонившись вправо и с высоким носом при воздушной скорости 92 узла. Шасси быстро сломалось, заставив оба крыла сложиться вниз и удариться о землю, но всего через несколько секунд самолет скользнул на брюхе и остановился.
Когда самолет остановился, 19 пассажиров и членов экипажа обнаружили, что, несмотря на отсутствие ограничений, все выжили после аварийной посадки, и фактически никто не получил серьезных травм. Кроме того, пожар не возник, и выход был тривиален из-за снятых задних дверей. К тому времени, как пилоты отключили оставшиеся системы самолета, все пассажиры уже покинули самолет без необходимости в экстренном вызове. Затем второй пилот был последним, кто вышел, вылезая через окно кабины после того, как отключил батарею. Скоро после этого прибыли экстренные службы, но им было мало чего делать.
Поскольку авария была незначительной и произошла в выходные дни, британское отделение по расследованию авиационных происшествий не начало расследование до трех дней спустя. Тем не менее, когда расследование началось, оно привело к ряду интересных открытий.
Хотя оба пилота уже вернулись в Россию к тому времени, как туда прибыли следователи AAIB, им удалось получить показания обоих через Российский департамент воздушного транспорта, в которых они описали, как винты перешли в режим "перо", двигатели отключились, и спойлеры выдвинулись, когда они попытались убрать закрылки. Выдвижение спойлеров и перевод винтов в режим "перо" было подтверждено не только состоянием обломков, но и фотографией самолета в полете, сделанной незадолго до удара случайным свидетелем. Насколько мне известно, эта фотография остается собственностью фотографа и не была опубликована.
Поскольку Ан-28 был спроектирован в Советском Союзе, и поскольку Россия унаследовала обязательства СССР, в расследование принимали участие следователи из России, и на самом деле они первыми выдвинули возможный механизм, с помощью которого команда пилотов убрать закрылки могла вызвать наблюдаемые отказы. Их подозрения впоследствии подтвердились, когда на месте происшествия измерения, проведенные AAIB, показали повышенное электрическое сопротивление, когда цепь управления закрылками была под напряжением. Затем было обнаружено, что заземляющий винт, соединяющий клеммную колодку A6X1 с шасси, ослаб, медленно выкручиваясь со временем.
Тем временем AAIB начало раскрывать ряд фактов, которые вызвали вопросы о том, почему HA-LAJ вообще был разрешен для перевозки парашютистов в Weston-on-the-Green. Один явный вопрос был выявлен представителями компании Antonov — а именно, что Ан-28 никогда не предназначался для парашютных операций, не был одобрен для этой цели и никогда не тестировался или не сертифицировался для полетов с снятыми задними дверями-ракушками. Представители Российского департамента воздушного транспорта выразили те же взгляды. Это противоречило венгерскому сертификату летной годности самолета, в котором говорилось, что HA-LAJ был одобрен для полета в такой конфигурации. На самом деле, эксплуатация самолета без задних дверей настолько насторожила представителей Antonov, что в финальном отчете об аварии их заявления против этой практики описываются как "категоричные" и "настойчивые". Уточняя дальше, персонал Antonov сообщил AAIB, что Ан-28 никогда не тестировался на прочность, усталость металла или летные характеристики без дверей, и что, по их мнению, турбулентность с снятыми дверями могла привести к структурному повреждению самолета. Однако следователи также написали, что Antonov решительно выступал против принятия какой-либо "ответственности" — что заставляет задуматься, насколько эта реакция была вызвана искренней озабоченностью, и насколько это была попытка отвлечь внимание от ответственности за решения по дизайну, которые привели к крушению, о чем я расскажу подробнее через момент.
Другой вопрос, который возник, конечно, касался регистрации самолета одновременно в двух разных странах. Этот промах был случайным, но следователи отметили, что если бы венгерские власти проинформировали своих российских коллег о новой регистрации, как это было их обязанностью, то они должны были бы предоставить информацию о самолете Российскому департаменту воздушного транспорта. Поскольку это агентство, по-видимому, знало, что самолет не был одобрен для парашютных операций, возможно, они бы обратили внимание венгров на это несоответствие, если бы этот необходимый шаг был выполнен.
Наконец, и, возможно, самое важное, следователи также изучили процесс, согласно которому HA-LAJ получил разрешение на полеты в Великобритании.
Согласно законодательству Великобритании того времени, чтобы нанять иностранный самолет для выполнения «воздушных работ», включая парашютные прыжки, было необходимо получить явное разрешение от Департамента транспорта. После демонстрации того, что ни одна компания, базирующаяся в Великобритании, не могла выполнить предполагаемую работу, Группа по регулированию безопасности Управления эксплуатационных стандартов Гражданской авиационной власти должна была проверить, среди прочего, использовался ли самолет в настоящее время для указанного типа работ в его стране происхождения; компетентны и квалифицированы ли члены экипажа; и наличие дополнения к Руководству по полетам для парашютных операций. Также требовалась подача сертификата летной годности самолета и сертификата эксплуатирующей компании.
В случае с HA-LAJ не было сомнений в компетентности экипажа или наличии необходимых документов, и самолет ранее осуществлял парашютные полеты в Венгрии, поэтому разрешение было выдано. Однако CAA не смогла установить, что Ан-28 не был одобрен для парашютных операций, потому что не было требования консультироваться с производителем, пока сертификат летной годности HA-LAJ указывал на такое одобрение, что он и делал. Поэтому AAIB обеспокоила тот факт, что процесс верификации стал формальностью, из-за чего несоответствия упускались из виду. В худшем случае было бы возможно, чтобы заявитель мог обмануть CAA, просто вставив ложные одобрения в представленную документацию. В результате AAIB рекомендовала Группе по регулированию безопасности CAA рассмотреть возможность прямой проверки с государствами проектирования, производства и регистрации самолетов из бывшего СССР перед выдачей им разрешений на воздушные работы в Великобритании, чтобы проверить документацию.
Однако, возможно, самой интересной частью отчета AAIB о аварии был его анализ конструкции электрической системы Ан-28.
Неудивительно, что AAIB написал, что использование общей точки заземления для нескольких систем, сбой которых мог бы вызвать некомандованное отключение обоих двигателей, было «не здравой конструктивной философией». Некоторая консолидация точек заземления желательна, чтобы уменьшить количество бродячих токов, протекающих через шасси самолета, но необходимо соблюдать осторожность, чтобы не создавать единственные точки отказа. Идеальной конфигурацией было бы изоляция критически важной цепи автоматического перевода в режим "перо" от всех других систем путем заземления обычно замкнутой стороны переключателей перевода в отдельном месте. В качестве альтернативы можно было бы установить на проводах, соединяющих обычно замкнутые стороны переключателей перевода с клеммной колодкой, устройства, называемые диодами обратного тока. Диод обратного тока гарантирует, что ток может течь только в одном направлении, что в данном случае было бы от переключателей к земле, предотвращая протекание тока от земли к переключателям. AAIB с недоумением отметил, что использование диодов обратного тока на самолетах было стандартным способом защиты критически важных систем от бродячих токов с 1950-х годов. На борту аварийного самолета были установлены некоторые диоды обратного тока, но следователи заметили, что их использование не было систематичным.
Также стоит упомянуть вопрос, который я ранее обсуждал в своей статье о рейсе 20 авиакомпании Capital Airlines — а именно изоляцию систем автоматического перевода в режим "перо" для каждого двигателя, так чтобы только один винт мог перейти в режим "перо" за раз. Изоляция этих систем была стандартной с конца 1950-х годов, поэтому я предполагаю, что у Ан-28 был какой-то механизм блокировки, который должен был предотвратить одновременный автоматический перевод обоих винтов в режим "перо". На диаграмме переключателей перевода Ан-28 AAIB показан элемент, который может быть блокировкой, хотя он и не обозначен. Если это так, то блокировка, по-видимому, работала, не позволяя активировать оставшийся переключатель, если один уже активирован. Эта конструкция была бы нормальной, за исключением того, что в данном сценарии аварии она оказалась бесполезной, потому что ток вошел в цепи перевода через обычно замкнутую сторону переключателей, активировав реле перевода, без того чтобы какой-либо переключатель вообще активировался.
Примечание: после публикации читатели указали мне, что отсутствие какого-либо механизма удержания на заземляющем винте также было конструктивным недостатком. Бросайте это на кучу!
Хотя у AAIB не было доступа к персоналу, участвовавшему в дизайне и производственном процессе Ан-28, им удалось изучить оригинальные конструкторские чертежи Антонова, которые содержали интересные различия от того, как самолет был фактически построен. В то время как на фактическом самолете два провода M01 и M02 соединяли клеммную колодку A6X1 с общим заземляющим винтом, оригинальные чертежи показывали, что эти провода подключались к отдельным заземляющим винтам. Предполагаемая цель заключалась в том, что если один винт выйдет из строя, системы, подключенные к A6X1, останутся надежно заземленными через другой. Однако AAIB отметил, что, хотя два заземляющих винта лучше одного, это все еще далеко от идеального решения, потому что не было способа обнаружить, если один винт больше не заземлял правильно. Это состояние, таким образом, могло бы сохраняться бесконечно, пока второй винт также не выйдет из строя, вызывая аварию.
В своем финальном отчете AAIB написал, что «широко используемые принципы проектирования для выявления общих режимов отказа… должны были раскрыть потенциальную опасность». Следователи отметили, что техники анализа общих режимов отказа использовались на Западе с 1950-х годов, а более сложные анализы дерева неисправностей с 1960-х. Тот факт, что AAIB уделил время упоминанию этих дат, подчеркивает очевидное недоумение следователей по поводу того, как такой явный конструктивный недостаток мог попасть в самолет, который вступил в эксплуатацию только в 1986 году. Следователи написали, что они не знали, какие техники анализа неисправностей использовались в СССР, когда Ан-28 был спроектирован, но в любом случае такие техники, по-видимому, не были применены к рассматриваемой системе — или если они и были применены, то это, безусловно, произошло до решения сократить количество заземляющих винтов на клеммной колодке A6X1 с двух до одного.
Тот факт, что в оригинальных чертежах были указаны два отдельных заземляющих винта, свидетельствует о том, что инженеры Антонова осознавали необходимость избыточности в этой области, хотя их решение было далеко от оптимального. То, что этот дизайн был изменен перед производством, очевидно, без какого-либо дальнейшего анализа, могло быть симптомом того, как организованы проектирование и производство авиационной техники в Советском Союзе. Хотя сегодня Антонов — это независимая компания, которая проектирует и строит свои собственные самолеты, в СССР это было «Конструкторское бюро», которое отвечало только за фазу проектирования самолетов. В отчете AAIB упоминается, что после того, как чертежи покидали головной офис Антонова в Киеве, конструкторское бюро «переставало иметь полный контроль над стандартом производства», потому что фазы производственной инженерии и сборки обрабатывались разными организациями в рамках министерского уровня. Это означало, что инженеры, ответственные за строительство советских самолетов, часто имели ограниченное общение с инженерами, ответственными за их проектирование. В отличие от этого, традиционно организованный западный производитель, такой как Boeing, имеет инженеров по проектированию и производству под одной крышей. Производство многих компонентов может быть аутсорсинговано, но Boeing и его поставщики подписывают контракты, в которых указываются спецификации производимых систем, и поставщик должен сообщить Boeing о любом намерении отклониться от этих спецификаций, если он хочет избежать судебного иска. Такие меры предосторожности, очевидно, несовершенны, но в Советском Союзе даже их не было. В результате советские самолеты чаще страдали от конструктивных недостатков, внесенных на этапе производства, что является проблемой, о которой я ранее писал в своей статье о рейсах LOT Polish Airlines 007 и 5055. Ан-28 был особенно уязвим к этому типу ошибок из-за его необычно долгого и неравномерного процесса разработки.
В 1993 году авиационная промышленность на Западе все еще мало знала о большинстве советских типов самолетов, и сильные и слабые стороны этих типов были малоизвестны там. Ан-28 из Венгрии не могли бы нанять для работы в Великобритании до примерно 1990 года, и ни CAA, ни предполагаемые пользователи мало что знали, если вообще что-то знали, о обстоятельствах, при которых он был построен. Несмотря на это, CAA могла разрешить такому самолету въехать в Великобританию для работы с гражданами Великобритании на борту без какого-либо особого контроля, потому что Венгрия (государство регистрации), Польша (государство производства) и СССР (государство проектирования) были членами Международной организации гражданской авиации и должны были соблюдать минимальные стандарты безопасности этой организации. Сегодня некоторые страны, такие как Соединенные Штаты, могут аудировать степень соблюдения каждой страной стандартов ИКАО, но в 1993 году это была очень новая концепция, и, похоже, Великобритания этого не делала.
AAIB написал, что Ан-28, как он был построен, не соответствовал стандартам ИКАО, требующим, чтобы самолеты были спроектированы так, чтобы минимизировать вероятность непреднамеренного управления системами, влияющими на управление полетом и силовые установки. Не было ясно следователям, учитывал ли или как Antonov адресовал эти стандарты ИКАО в процессе проектирования. И все же Великобритания CAA была обязана доверять, что эти стандарты соблюдались без какой-либо прямой проверки. Такой контроль был бы предоставлен только в случае, если бы самолет был арендован компанией с сертификатом воздушного оператора Великобритании, чего у HA-LAJ не было. В результате AAIB рекомендовал CAA Великобритании «развивать повышенное осведомленность о философиях проектирования и производства самолетов, которые использовались и используются в бывших Советских Социалистических Республиках».
История Ан-28 в итоге достигла чего-то вроде счастливого конца. Начиная с 1993 года завод PZL-Mielec в Польше начал выпуск лицензионных Ан-28 с обновленной авионикой и канадскими двигателями Pratt & Whitney PT6A, предназначенными для соответствия западным стандартам безопасности и производительности. Переименованная модель PZL M28 Skytruck продала больше экземпляров, чем оригинал, и производилась как минимум до 2019 года. Skytruck нашел множество пользователей за пределами традиционных рынков для восточноевропейских самолетов, включая, что интересно, в военных силах США. В 2012 году Военно-воздушные силы Соединенных Штатов приобрели около 10 Skytrucks, которым было присвоено военное обозначение «C-145A Combat Coyote». Краткая статья в Air Force Times об их введении не упоминала советское происхождение самолета, но в ней цитировался полковник JD Clem из Командования специальных операций ВВС, который сказал: «[Skytruck] просто предназначен для перевозки людей. В этом действительно нет ничего особенного».
C-145A служил в ВВС США 10 лет, пока последний экземпляр не был выведен из эксплуатации в 2022 году. Статья, опубликованная на веб-сайте резерва персонала ВВС в то время, процитировала мастера-сержанта Бобби Бартона из 919-й группы специальных операций, которая эксплуатировала этот тип: «Было не так много других самолетов в ВВС, подобных этому,» он сказал. «Он действительно выделялся из толпы». Но и эта статья не признавала, откуда пришел дизайн. На самом деле, мне не удалось найти ни одной, которая бы это сделала.
Что касается крушения HA-LAJ, его значение было ограничено в то время и только уменьшилось с тех пор. В конце концов, это было маленькое крушение маленького самолета в уединенном месте, из которого все вышли. Я узнал о нем, потому что оно было перечислено в разделе «недавно опубликованные отчеты» другого отчета об аварии AAIB примерно в то же время. И тем не менее, чем больше я читал, тем интереснее становилась история, от происхождения самолета до его нелепых конструктивных недостатков до невероятного сбоя, который привел к его крушению. Из языка в их отчете можно предположить, что у следователей AAIB была примерно такая же реакция. Как часто им приходилось расследовать крушение Антонова на британской земле? Определенно не каждый день!
Часто я заканчиваю эти истории каким-то уроком, но на этот раз, думаю, не буду. «Не проектируйте самолет с единственной точкой отказа, которая вызывает отказ обоих двигателей, когда вы убираете закрылки», вероятно, слишком очевидно. И в конечном счете, причина, по которой я написал эту статью, заключается в том, что я считал эту историю достойной того, чтобы ею поделиться сама по себе. Так что я надеюсь, прочитав все это, вы согласитесь.