Як-42, Ярославль, причины катастрофы - авторская версия

[Vik63]

[email protected] , просто Вы немножко вперед забегаете , эти пункты отчета еще не написаны - посмотрите оглавление , все будет, потерпите.

1. Чем был загружен самолет и в каком количестве, что нарушилась центровка, причем настолько, что самолет с достаточным углом отклонения стабилизатора, на номинале, а потом и на взлетном режиме пробежал 3 км и не смог взлететь?

Это должно быть отражено в п.3 отчета . Пока он не написан , так как я надеюсь в этом плане на Ан_2 и DSA76 , которые раньше занимались этим вопросом . Но это вопрос вторичный. И как бы я могу как включать в отчет это предполагаемое размещение груза создавшее эту переднюю центровку или не включать , главное что это принципиально возможно . А как это случилось - это может быть покрыто таким мраком, что мы можем и никогда не узнать об этом. Обратите внимание что в ОО отчете МАКа коммерческая загрузка увеличилась на 2 тонны , а взлетный вес на 1 тонну по сравнению с первоначальными данными. При этом центровка у МАК осталась такой же, а конкретных данных как считалась центровка - МАК не приводит.

2. Если торможение пилотами было осознанное (как многие пишут), то как такой самолет взлетал ранее? Почему нигде не были зафиксированы неисправности? Или пилоты под страхом лишения премии плевали на собственные жизни и раз за разом, молча, садились за неисправный самолет? Почему, осуществляя торможение осознанно, пилоты до последнего не понимали, почему самолет не отрывается? Они не знали, что торможение дает пикирующий момент?

Он взлетал ранее потому что не попадал ранее на такой сдвиг вперед центровки . Пилоты до последнего не понимали потому что не знали о передней центровки, а с притормаживанием спокойно взлетали раньше. О том что торможение дает пикирующий момент не знали практически все, так как такой эффект на разбеге не разбирался, так как торможение на разбеге не применялось. По этому вопросу - есть ли этот пресловутый пикирующий момент , шла ожесточенная дискуссия, и об его отсутствии говорили самые именитые летчики . Для того и проводили летные испытания .Только они подтвердили что самолет не поднимает нос при гораздо больших тормозных усилиях, а не при тех что были при первой попытке, так что тот следственный эксперимент подтвердил только физический факт пикирования при торможении, а сама программа ЛИ была написана некорректно и не воспроизводила полностью аварийную ситуацию, так как там тормозили не педалями, а ручками аварийного торможения.

3. Зачем врать свидетелю по поводу загрузки? И вообще, зачем кому-то что-то фальсифицировать и скрывать, если все равно, при любом раскладе виновата авиакомпания?

Мотив также уже указан, загрузка производилась в аэропорту доступ в который был закрыт. А самолет был загружен неверно, чтобы не было никакой связи катастрофы с мерами безопасности из-за саммита - и скрыли переднюю центровку. Свидетель может и не врать , а просто не знать всего, как не знали этого и летчики. Да и мне все равно даже что говорит свидетель. Поведение самолета исходя из графика , из записи параметров взлета очевидно говорит о передней центровке , это объективные данные, в отличии от того что говорит свидетель, и кто и как фиксировал его показания.

 

[vim1964]

Вдаваться в детали по данным вопросам мне сложно: технического образования у меня нет. И вопросы я задаю чисто логические, может даже "чайницкие", но внятного ответа пока не услышал. Вот как услышу, чессслово, больше приставать не буду. Вопросы позволю себе повторить (они не только мои, у многих мелькают выше по ветке):
1. Чем был загружен самолет и в каком количестве, что нарушилась центровка, причем настолько, что самолет с достаточным углом отклонения стабилизатора, на номинале, а потом и на взлетном режиме пробежал 3 км и не смог взлететь?
2. Еси торможение пилотами было осознанное (как многие пишут), то как такой самолет взлетал ранее? Почему нигде не были зафиксированы неисправности? Или пилоты под страхом лишения премии плевали на собственные жизни и раз за разом, молча, садились за неисправный самолет? Почему, осуществляя торможение осознанно, пилоты до последнего не понимали, почему самолет не отрывается? Они не знали, что торможение дает пикирующий момент?
3. Зачем врать свидетелю по поводу загрузки? И вообще, зачем кому-то что-то фальсифицировать и скрывать, если все равно, при любом раскладе виновата авиакомпания?
Хорошо, следственный эксперимент в расчет не берем, хотя было бы интересно, хотя бы в общих чертах, услышать, в чем разница между рельной ситуацией и моделируемой.

Попробую ответить:
1. На этот вопрос Вам вряд ли кто-то сможет ответить.
2. Если бы неисправность была зафиксирована, самолет был бы признан неисправным, и был бы отстранен от эксплуатации до устранения этой неисправности. И потом, "исправность ВС" - юридический термин, и имеет четкое определение, а вовсе не отсутствие неисправностей в принципе.
3. Свидетель - инженер по АиРЭО, и никакого отношения к загрузке самолета не имел.

 

[[email protected]]

Vik63, vim1964, Спасибо. Буду читать продолжение отчета. Хотя и предполагаю, что вопросов у читателей будет появляться еще больше.

 

[Aveca]

Поведение самолета исходя из графика , из записи параметров взлета очевидно говорит о передней центровке , это объективные данные

Версия о технической неисправности мне кажется более приоритетной, чем версия о неправильной центровке.
Исходя из этого предположения, я еще раз внимательно просмотрел графики тех пяти удачных взлетов и график взлета из Окончательного отчета.

Анализ меня, често скажу, обескуражил.

На пяти графиках представлены два разных приема подъема ВС.

1. ВС разгоняется с небольшим пикирующим моментом от РВ, постепенно увеличивая тангаж на 1-2 деления разрешения СМРП.
После достижения скорости подъема ПОШ, РВ достаточно энергично отклоняется на кабрирование, и, практически одновременно с ростом тангажа переводится на пикирование, для парирования избыточного кабрирующего момента.

Судя по графику положения РВ, пикирующий момент до достижения скорости подъема ПОШ удерживается по усилию на штурвале

2 ВС разгоняется с большим пикирующим моментом от РВ, эффективно прижимая ВС к полосе (по графику тангаж не растет, РВ сильно отклонен на пикирование).
После достижения скорости подъема ПОШ, РВ кратковременно и на небольшой угол (не больше 2 градусов) отклоняется на кабрирование, и почти сразу переводится на пикирование, для парирования избыточного кабрирующего момента.

Результат это личных предпочтений экипажа или следствие соотношений конкретно выставленного угла стабилизатора конкретной центровке - не суть важно.

Главное - это то, что ОШ отыгрывают кабрирующий момент еще на половине скорости подъема ПОШ.

В аварийном взлете все происходило точно так же.
РВ был установлен на пикирование, в районе 5-6 градусов, что немало. Тангаж при этом рос на одну-две ступени в процессе разбега до самой попытки подъема ПОШ.

Все это вполне укладывается в картину стабилизатора, выставленного если не строго по центровке, то, по крайней мере, внутри допустимого диапазона.

Конечно, проще всего в такой ситуации подозревать ненакачанный амортизатор ПОШ, который не "вытолкнул" нос при разгрузке шасси, придав этим вращательный момент ВС... Стук от ПОШ начался одновременно с попыткой подъема ПОШ. Т.е., она разгрузилась почти в безразличное равновесие, но тангаж на это никак не отреагировал. Хотя до самой попытки подъема ПОШ он менялся так же, как и в нормальных взлетах.

Дальнейшая перестановка стабилизатора позволила поднять ПОШ, но привела к лишнему кабрирующему моменту, который не удалось парировать...

 

[Сергей1961]

И вопросы я задаю чисто логические

А логика, на мой взгляд, совершенно простая:
- МАК говорит: да поймите Вы - ну нечему и некому было тормозить кроме как пилотам. А раз тормозили они, а торможение на взлете - смерть, то значит тормозили неосознанно.
- а Vik63 в ответ говорит: да поймите Вы - ну не чему было создавать избыточный пикирующий момент при первой попытке поднятия ПОШ кроме как передней центровке самолета примерно 18% (потому что момент от доп. тормозной силы недостаточный сильно).
Если я конечно правильно понимаю Vik63.

 

[DSA76]

Да, спасибо. Заметили там абзац про моменты?
Может, движки под другим углом. А про Як-42 хотелось бы все же уточнить.

Ось суммарной тяги на 154 тоже проходит выше ЦТ. Я разбирался с этим, когда впервые столкнулся с цитируемым эффектом.
Я уверен, что тяга двигателей создает пропорциональный скос потока. Вопрос в том, насколько дополнительный аэродинамический момент соизмерим с моментом тяги.

 

[Сергей1961]

Вопрос в том, насколько дополнительный аэродинамический момент соизмерим с моментом тяги.

Мне кажется, что еще и хуже: является ли доп. кабрирующий (пикирующий) момент при увеличении (уменьшении) режима двигателя постоянным или он зависит от стадии полета (разбег, отрыв, набор высоты, полет на высоте 9 км, снижение, посадка и пробег)?
Потому что из статьи понятно, что режим двигателя влияет на режим обтекания самолета воздушным потоком (во всяком случае его задней части включая оперение), а близость поверхности земли, а также снижение или набор высоты также влияют на обтекание самолета воздушным потоком.
А больше меня интересует: внесет ли учет этого аэродинамического эффекта (если он есть) существенные поправки в расчеты моментов Vik63?

 

[Sibiryak]

2 ВС разгоняется с большим пикирующим моментом от РВ, эффективно прижимая ВС к полосе (по графику тангаж не растет, РВ сильно отклонен на пикирование).
После достижения скорости подъема ПОШ, РВ кратковременно и на небольшой угол (не больше 2 градусов) отклоняется на кабрирование, и почти сразу переводится на пикирование, для парирования избыточного кабрирующего момента.

Вот поэтому сравнение графиков ав. взлета с эксп. № 1 и представляется самым логичным - стойка в последнем пошла ровно тогда, когда скорость самолета достигла необходимой для этого величины.
Точно зная которую, мы и можем делать дальнейшие выводы...

 

[DSA76]

[email protected] , просто Вы немножко вперед забегаете , эти пункты отчета еще не написаны - посмотрите оглавление , все будет, потерпите.Это должно быть отражено в п.3 отчета . Пока он не написан , так как я надеюсь в этом плане на Ан_2 и DSA76 , которые раньше занимались этим вопросом . Но это вопрос вторичный. И как бы я могу как включать в отчет это предполагаемое размещение груза создавшее эту переднюю центровку или не включать , главное что это принципиально возможно . .

МАК озвучил 1083 кг коммерции в багажниках. Самое переднее ее размещение даст только 21 % САХ.

Хочу подключиться к обсуждению баланса моментов, но не владею термином "коэффициент момента тангажа".
Прошу Вас и других посвященных расшифровать его для нас, доморощеных "физиков".
Как озвученный Вами момент перевести к привычным Сила*Плечо? Каким значениям Силы и Плеча соответствуют Ваши расчеты?

Спасибо.

 

[ЛевМих]

Вот поэтому сравнение графиков ав. взлета с эксп. № 1 и представляется самым логичным - стойка в последнем пошла ровно тогда, когда скорость самолета достигла необходимой для этого величины.
Точно зная которую, мы и можем делать дальнейшие выводы...

"Не могу молчать" (С). График скорости аварийного взлета - полная хрень: он и безбожно загажен какими-то помехами, и значительно отличается от весьма правдоподобных докладов БМ. Я много раз об этом писал, наиболее подробно - в частях 2 и 4 своего "сериала" 20.12.12 (см. http://aviaforum.ru/showthread.php?p=1230091#post1230091 и http://aviaforum.ru/showthread.php?p=1230108#post1230108 ). Как регулярно справедливо напоминает windows (но, ИМХО, делает отсюда слишком преувеличенные и категорические выводы о некоректности "диссертации" Vik63), баланс моментов существенно меняется с ростом скорости. А по этому графику нельзя делать серьезные количественные выводы по тем вопросам, для которых скорость очень важна!

ИМХО, центр тяжести уже выложенных частей 1,2 этой "диссертации" не столько в определении того, какая центровка была на самом деле, сколько в доказательстве того, что из данных, приведенных в ОО МАК, вовсе не следуют выводы того же ОО МАК - а следуют совсем другие выводы. В частности, несмотря на возражения windows, Vik63 достаточно убедительно продемонстрировал, что из графика скорости МАК следует недостаточность тормозящей силы (ТС) 1,7 тс как единственной причины неудачи первой попытки подъема ПОШ, и необходимо предположить избыток передней центровки не менее 5...6% по сравнению с центровкой, названной МАК.

А далее Vik63, пользуясь тем же графиком скорости, анализирует факт финального подъема ПОШ при ТС = 8 тс и получает "зеркальную" оценку избытка передней центровки - не более 6...7%. Отсюда он делает вывод, что если бы МАК более корректно обрабатывал свои же исходные данные, приведенные в ОО, то он (МАК) должен был получить избыток передней центровки порядка 6%.

Эти численные оценки, ИМХО, действительно небезупречны. В частности, я согласен с мнением Jinn07, что 8 тс на траве - это слишком много. Но, ИМХО, главная причина погрешности такого расчета центровки - сомнительность (мягко выражаясь) графика скорости аварийного взлета. В то же время, это никак не оспаривает справедливость утверждения Vik63 о некорректности расчетов и выводов МАК.

Если же заняться не только опровержением МАК, но и поиском того, что было на самом деле, то надо прежде всего вспомнить расчеты Aveca и Программера, которые независимо доказывали, что скорость на этом графике существенно занижена (НЯП, более чем на 5%) - иначе этот график не соответствует привязке к пути, пройденному ВС. А учет указанной поправки к скорости, взятой с графика, лишь дополнительно увеличивает избыток передней центровки, оцениваемой по весьма убедительной методике Vik63.

И наконец напомню свои грубые оценки центровки, которые я выкладывал 19-20.08.13 (см. http://aviaforum.ru/showthread.php?p=1385834#post1385834 и http://aviaforum.ru/showthread.php?p=1385834#post1385834). До того я повторял, как мантру, что стаб удовлетворительно соответствовал центровке - иначе якобы не было бы финального подъема ПОШ. Но тут я догадался сравнить динамику тангажа сразу после отрыва (когда уже заведомо нет ТС) в аварийном взлете и нормальном взлете рис.44 ОО (сравнивать с которым регулярно призывает windows) - и получил очень грубую оценку запредельно передней центровки: аж 13% (избыток передней центровки более 11%).

Количественно такая центровка совершенно нереальна, но факт значительного избытка передней центровки (много %) у меня с тех пор не вызывает сомнения. Кстати, тогда же я отметил, что, судя по тангажу в момент отрыва, скорость была близка к докладам БМ (230 км/час и более - аж до 250!) - а не абсурдные 205 км/час на графике с МСРП.

 

[ЛевМих]

А Вам не кажется, что Вы смешиваете понятия "условных избытков" центровки с оценкой реальной взлетной центровки?
Именно тех "условных", которые эквивалентно описывают влияние ТС!

Ни в коем случае. Во всех наших расчетах и оценках (ИМХО, оценка - это грубый расчет, без претензий на точность:confused2 момент от избытка передней центровки (условно назовем это так) и пикирующий момент ТС - это независимые друг от друга величины.

 

[Aveca]

А учет указанной поправки к скорости, взятой с графика, лишь дополнительно увеличивает избыток передней центровки, оцениваемой по весьма убедительной методике Vik63.

Есть еще одна неопределенность - это тяга двигателей.
В своем параметрическом расчете, в котором я привязался к точке отрыва ПОШ как к "нулю" балансов кабрирующих и пикирующих моментов, эта величина находится в "вилке" тормозной силы на разных участках разбега.
Максимальное значение тяги двигателей не может быть выше их технических характеристик, а минимальное - не может быть таким, чтобы "тормозная сила" поменяла свой знак и стала "разгоняющей".

Напомню, что в моем расчете получилось, что после отклонения РВ вес на ПОШ оказался почти на всем протяжении дальнейшего рабега примерно в точке равновесия, что хорошо согласуется с "увеличением шума от ПОШ" на графике МАК.

Получается, что в процессе разбега и увеличения кабрирующего момента от стабилизатора в основном проседают ООШ, а после отклонения РВ на подъем - распрямляется ПОШ. И, если первый эффект на графике тангажа просматривается, то второго эффекта не произошло, хотя стойка перешла практически в равновесное положение...

Посмотрел еще раз в документацию по шасси.
Получается, что передняя опора при взлетной массе 54000 кг и центровке более передней, чем 0,25, окажется перегруженной.
Ибо ход сжатия амортизатора не должен превышать 240 мм.

В любом случае, была центровка 0,25 или более передняя, стойка должна была быть почти или полностью сжата.
При попытке подъема ПОШ, при любой центровке из указанного диапазона, она должна была распрямиться.
А это должно было изменить тангаж как минимум на 1,5 градуса (амортизатор стойки имеет рычажное соединение с колесом шасси, в отличие от основных стоек.)
На графиках этого не зафиксировано, но зафиксирован шум от ПОШ.

Если центровка была настолько передней, что разгрузки стойки не произошло, не было бы изменения шума от стойки.
А раз разгрузка произошла, но тангаж не изменился, это ИМХО может говорить только об одном: амортизатор не разжался.

Теперь по ООШ.
Полный ход амортизатора ООШ - 500 мм.
При рассматриваемом взлетном весе они должны были обжаться (в статике) на величину в 320 мм.
Т.о., им было куда сжиматься под действием кабрирующего момента стабилизатора, что мы и видим на графике тангажа в процессе разбега, до попытки подъема ПОШ.

В сухом остатке:
Попытка подъема ПОШ уменьшает вес на передней стойке и увеличивает на основных (независимо от центровки).
Если предыдущее изменение тангажа вызвано ПОШ, то попытка подъема должна просадить ООШ. Этого на графике не наблюдается.
Если предыдущее изменение тангажа вызвано ООШ, то попытка подъема должна разгрузить ПОШ. С тем же результатом.

Все ИМХО и АФАИК.

 

[Сергей1961]

Если эффект значительный, то поправка может быть порядка 4000 кгс*м.

Гм ... Вы пишете "кгс*м", а на графике МАК "Моменты тангажа" Рисунок 42 написано "кгм", если это одно и тоже (сейчас уже во всем сомневаешься), то 4000 это 2 квадратика на рис. 42. Судя по виду черного графика "Аэродинамический момент" при его переходе через момент времени 11:59:30 (смена режима двигателя) МАК для ЯК-42 этот эффект не считает значительным.
К стати - МАК продолжает "жечь": обороты вентиляторов при переходе на "взлетный" у них увеличиваются с 11:59:30 до 11:59:32, а вот момент от сил тяги двигателей с 11:59:29 до 11:59:31 ...

 

[windowz]

"Не могу молчать" (С).. Как регулярно справедливо напоминает windows (но, ИМХО, делает отсюда слишком преувеличенные и категорические выводы о некоректности "диссертации" Vik63), баланс моментов существенно меняется с ростом скорости. А по этому графику нельзя делать серьезные количественные выводы по тем вопросам, для которых скорость очень важна!

Заметьте, в последнем посте я вообще не опираюсь на экспериментальный взлет как на источник данных, все только в рамках той модели, которую использует Vik63.
И именно в рамках той самой модели лишних 5 градусов РВ примерно соответствуют 20км/ч разности в скорости.
Эдит:
И если нельзя делать выводы по любым графикам взлета (что аварийный, что экспериментальный) о скорости, то нельзя и делать выводы о избытке или недостатке момента силы.

 

[Сергей1961]

Момент = это сила умноженное на плечо. Более правильное наименование единицы момента - килограмм-сила-метр. Соответсвенно у МАК неточность

Спасибо, windowz, а еще объясните мне пожалуйста - проекция подъемной силы на горизонтальную ось становится отличной от нуля, когда отличен от нуля угол атаки или угол наклона траектории?

 

[Vik63]

А Вы не опасаетесь, что смешиваете понятия "условных избытков" передней центровки
с оценкой реальной взлетной центровки?
Именно тех "условных", которые эквивалентно описывают влияние ТС!
И чтобы не возникало дополнительных вопросов, я уточню, что речь идет о процессе пробега/взлета (до отрыва).
Именно о тех "запредельно передних", которые по версии Vik63 не давали поднять ПОШ и далее взлететь
в пределах ВПП.

Мне вопрос не совсем понятен. Расчет выявил что ТС недостаточно для препятствования подъему ПС, и недостаточно очень и очень намного. Единственным действующим реальным физическим фактором могла служить только более передняя центровка, не по установленному стабилизатору .


---------- Добавлено в 18:07 ----------

Как регулярно справедливо напоминает windows

Извините , но он совсем не справедливо об этом напоминает , так как делает элементарные ошибки рассматривая данный частный случай .

 

[Сергей1961]

Но да, при наклонной траектории проекция подъемной силы на горизонтальную ось отлична от нуля в системе координат связанных с землей.

Так значит при резком наборе высоты самолет теряет горизонтальную скорость из-за резкого возникновения проекции подъемной силы на горизонтальную ось? Значит резкий рост Сх из-за срыва потока с крыла тут не при чем?

 

[Vik63]

МАК озвучил 1083 кг коммерции в багажниках. Самое переднее ее размещение даст только 21 % САХ.
Хочу подключиться к обсуждению баланса моментов, но не владею термином "коэффициент момента тангажа".
Прошу Вас и других посвященных расшифровать его для нас, доморощеных "физиков".
Как озвученный Вами момент перевести к привычным Сила*Плечо? Каким значениям Силы и Плеча соответствуют Ваши расчеты?

DSA76 , должна быть такая загрузка которая выведет на эту центровку.
Коэф момента тангажа есть то же что и Су только для момента. Момент есть коэф момента *на скоростной напор , площадь крыла и САХ. Аэр Момент - есть результат воздействия на самолет поверхностных сил возникающих при обтекании его воздушным потоком . Его можно представить в виде суммы моментов отдельных частей самолета - Го, фюзеляжа, шасси, крыла, двигателей. Момент каждой части можно представить в виде полной аэр силы приложенной к этой части в центре давления этой части умноженной на плечо по отношению к центру тяжести. Для сбалансированного по тангажу самолета центр давления самолета совпадает с центром тяжести.


---------- Добавлено в 18:31 ----------

А чем можете доказать Вы? Предметно.

Правилами логики. Методом исключения. По методу исключения , при той конфигурации и параметров взлета , целостности конструкции самолета , указанной МАК тормозной силе , ничто кроме передней центровки не может препятствовать подъему ПС.


---------- Добавлено в 18:33 ----------

летный эксперимент

Летный эксперимент ТС не доказывал.


---------- Добавлено в 18:35 ----------

Я просто скопипастил единицы из сообщения Vik63

Правильно , валите все на меня, я отобьюсь .

 

[Сергей1961]

Т.е. , на рис. 42 весь розовый график от двигателей станет отрицательным (будет давать не пикирующий, а кабрирующий момент). Соответственно, суммарный момент пойдет намного ниже.

Как-то мы по разному понимаем Рис. 42 - не мудрено, что мы не понимаем МАК, а он вероятно - нас.
"Розовый" график от тяги двигателей как был "отрицательным" (его шкала - справа на рисунке) и "пикирующим" - так им и останется.
Речь ведь шла об аэродинамическом эффекте то есть - изменится положение черного графика "Аэродинамический момент" (если режим двигателей существенно влияет на режим обтекания хвостового оперения самолета ЯК-42 воздушным потоком).
Но он - существенно не влияет - я думаю - так, потому что не вижу на черном графике каких-то особенностей в районе момента времени 11:59:30 - смена режима двигателей.

 

[Сергей1961]

при наличии ТС того же порядка,
что рассчитан по МСРП в Туношне, самолет не поднимет ПОШ

Скажите, Ан_2, Вы не помните - на каких скоростях и при каких ТС летчики-испытатели пытались поднять ПОШ?