Як-42, Ярославль, причины катастрофы - авторская версия

[Сергей1961]

Летный эксперимент показал и доказал, что при наличии ТС того же порядка,
что рассчитан по МСРП в Туношне, самолет не поднимет ПОШ и не взлетит.

Спасибо за ссылку на отчет, вот смотрите- в отчете дословно написано, что динамика самолета в летном эксперименте подтвердилась от скорости 165 до скорости 200-210 км/час при давлении в ТС 25-45 кг/см2. Но в летном эксперименте испытатели пытались поднять ПОШ при приборной скорости от 185 до 220 км/час при давлении в ТС от 40 до 60-70 кг/см2. Из этого следует, что согласно мнению МАК первая попытка подъема ПОШ производилась погибшим экипажем при давлении в ТС от 25 до 45 кг/см2, а в летном эксперименте моделировался подъем ПОШ при давлении от 40 до 70 кг/см2. Поскольку диапазоны давления в ТС в аварийном взлете и летном эксперименте не перекрывают друг друга, то летный эксперимент не моделировал первый подъем ПОШ.
Можно еще немного порассуждать, если взглянуть на графики Рис. 42 "Моменты тангажа". Максимальный момент от торможения (зеленый график) в 4,5 раза больше, чем момент от торможения при первой попытке подъема ПОШ (момент времени 11:59:25). У тормозной силы постоянное плечо, значит тормозная сила при первой попытке подъема в 4,5 раза меньше максимальной. Максимальную тормозную силу 8 тонн МАК моделировал давлением в ТС 70 кг/см2. Значит при первой попытке подъема ПОШ тормозная сила была 1,8 тонны. Но в Заключении МАК писал, что 1,7 тонны тормозной силы соответствует 25 кг/см2 давления в ТС.
То есть диапазоны давлений не просто не перекрываются. Давление в ТС (и тормозная сила) при первой попытке подъема ПОШ были существенно меньше, чем те, при которых пытались поднять ПОШ летчиики-испытатели.

 

[windowz]

1 .На 5 градусов - это максимально для любой передней центровки, а для другой и меньше.
2. Скорость берется расчетная по графику для подъема стойки - 210 она.

Почему именно 5 градусов? почему не 4 или не 6?
И 5 градусов чего ? Тангажа? Так там уже и ООШ могут начать отрываться
Откуда эти данные?

Почему вы берете расчетную скорость с графика из РЛЭ, когда там не сказано на для какого угла отклонения РВ она расчитана?
Данные летного эксперимента МАК (там отрыв на 205 приборной, угол РВ 7), графики предоставленные vim-ом опровергают ваше утверждение (там отрыв на 222,9 приборной) , что для подъема ПОШ достаточно истинной скорости 210 и РВ на 5 градусов.

А так же график от МАК опровергает ваше заявление, что к 30-ой секунде скорость была приборная 205-207.

То есть стойка подымается на 210 уверенно, на 200 более медленно - при тех же штатных отклонениях РВ .

На основании чего вы делаете такое утверждение?


На графике:
приборная скорость на 30-ой секунде аварийного взлета 200-202
приборная скорость отрыва экспериментального взлета 205, угол рв - 7

 

[windowz]

И по поводу уменьшения пикирующего момента с ростом тангажа:
На графике влияния эффекта земли для Ту-154 ( к сожалению для як-42 найти не удалось, и вообще подобные графики редкость) четко видно, что с ростом угла атаки значительно увеличивается пикирующий момент.
Соответсвенно утверждать, что для ЯК-42 при росте угла атаки на разбеге увеличение угла тангажа даст суммарное увеличение момента не учитывая граунд-эффект нельзя.

 

[Aveca]

Кстати, интересно прогнать мою модель, исходя из разных центровок.
Не вылезут ли где-либо противоречия.

По моей модели, наиболее вероятный статический вес на ПОШ около 140000 ньютонов.
При 120000 взлетает при первой даче РВ на кабрирование.
Впрочем, явных противоречий в поведении при 160000 тоже нет.
Как и при 200000.
В любом случае, подъем ПОШ происходит в момент перекладки стабилизатора на 9,5. До сброса двигателей.

Жаль, что не могу учесть момент инерции ВС, как относительно поперечной оси в вертикальном направлении, так и относительно вертикальной оси по курсу.
Есть огромные подозрения, что "пила" на графиках обусловлена рысканьем по полосе и подруливающими воздействиями...

Например, в 11:59:31-11:59:33.

Распрямляющаяся же при разгрузке стойка придает импульс, который действует и после полного распрямления стойки. Без цифр по моменту инерции мне его не оценить...

 

[Vik63]

- зависит ли момент главных стоек от положения ЦТ?
- зависит ли момент главных стоек суммарной подъемной силы?
- если последнее имеет место, почему график момента ООШ не кореллирует с графиком РВ?

1. Напрямую. Момент есть реакция стойки умноженная на плечо до ЦТ.
2.Напрямую. Реакция стоек ( если есть опирание и на ОС и на ПС) есть Сила тяжести самолета за вычетом подъемной силы и вертикальной составляющей тяги , в общем случае с учетом угла тангажа .

 

[DSA76]

1_ 3. Есть много друг Горацио (С)... что нам приготовил МАК.
2_ А Вы еще гляньте момент на 46,5 -47,5 сек.

1_ Подытожу для себя - при построении графика реакции ООШ подъемная сила учтена неверно. Правильно?

2_ Для меня моментом истины стали 38-39 с http://aviaforum.ru/showpost.php?p=1448140&postcount=167

 

[Sibiryak]

Если бы написали подробный порядок счета это одно , а так кто там будет додумывать .

Можно я буду рассуждать относительно основных стоек - мне так понятней как-то...

Вы определили 1 гр РВ = 2879 кг*м из расчета: 1гр стабилизатора (4964кг*м) = 1.7 гр РВ.
Это для скорости 210 км/час.
Если исходить из расчета 1 гр стаб. = 3 гр РВ (Бехтир), то тогда 1 гр РВ = 1654 кг*м.
Это также для скорости 210.
Если исходить из граф. моментов МАКа, то там прирост кабр. момента от 8 гр РВ - 34000 кг*м.
Это - как минимум, я чуть сбросил на прирост скорости.
Относительно ООШ получается - на 1 гр РВ приходится 3900 кг*м.
Но это для скорости 190-200, для 210 будет еще больше.

Вот тут как быть?
Надо же определиться, в конце концов.
-----------
График же моментов, конечно, вызывает больше вопросов, чем ответов.
По нему получается, что не будь тормозящей силы, подъем стойки должен был произойти при кабр. моменте стаб-ра 56000-57000 кг*м (относит. ЦТ).
А относит. ООШ момент стаб будет еще меньше.
Но ведь только один пик. момент от ЦТ (относительно ООШ) равен 53949 кг*1.366 м = 73694 кг*м.
Плюс пик. моменты от трен. качения и тяги двигателей.

Или я чего-то не понимаю?

 

[Aveca]

Ну почему только 38-39 , силой мысли сдвиньте черный график вниз на 16-18 тс*м вниз ( чтобы она соответствовала не 10 гр. РВ а 5 град РВ и для разных скоростей) и у Вас черный график сразу уйдет под красный. Практически весь . Отсюда - по графику МАК при 5 гр. РВ як-42 стойку не поднимает.

Может, в этом есть какой-то скрытый смысл?
Если посмотреть на график обжатия ПОШ, то видно, что отклонение РВ даже на 5 градусов заставляет ее полностью распрямиться.
По моим прикидкам, это должно вызвать изменение тангажа примерно на 1,5 градуса. Этот процесс занимает чуть больше секунды.
Т.о., появляется вращательный момент со скоростью как минимум градус в секунду.
Если стойка отрабатывает так, как в документации...

 

[DSA76]

Ну почему только 38-39 , силой мысли сдвиньте черный график вниз на 16-18 тс*м вниз ( чтобы она соответствовала не 10 гр. РВ а 5 град РВ и для разных скоростей) и у Вас черный график сразу уйдет под красный. .

Это понятно. Просто на 38-39 с "черным по белому" уходит под красный. Не нужно никаких расчетов и силы мысли (которые у кого-то могут вызвать сомнения), МАК сам все нарисовал - избытка кабрирующего момента для отрыва ПОШ нет.

 

[Sibiryak]

Иначе такого бреда...

Ну так и...
Нечего, значит, смотреть на этот график.
Есть, правда, сомнение - может, что-то упускаем?
Может, что-то не так трактуем?
------
А бред - он и на графиках параметров ав. взлета во всей красе.
Последние секунды там тоже кто-то рисовал, не сильно задумываясь о смысле...

А центровку я считал и без графиков моментов.
Получалось (но Вы, конечно, не помните, ибо всерьез тогда "центровочную версию не воспринимали) - с учетом данных из РД МАКа (а, значит, и наличием в пер. багажнике некоего груза), с расположением известной из "Отчета..." загрузки согласно этому же "Отчету..." (и наличии в пер. салоне 15 пассажиров), при предельно заднем расположении груза в перед. багажника - чуть меньше 21 %.
Из расчета 1 гр стаб = 3 гр РВ кабр. момента чуть не хватало...
Но если допустить, что пер. багажник был загружен не так аккуратно, как в моих расчетах (что совсем не исключено в той обстановке), то центровка могла быть и более передней...

 

[Vik63]

Вот тут как быть?
Надо же определиться, в конце концов.

Коэф момента РВ =-0,022 , стаба = -0,038 рис. 35 стр.115 . Все остальное и Бехтира с его 3 градусам можете не учитывать . МАК считал график моментов по этим данным . Если у Вас с графика что-то не сходится с этими данными , то это явно ошибка у Вас .

 

[windowz]

Вобщем судя по всему внятного объяснения почему именно при 5 градусах РВ на истинной скорости Vп.ст. должна подниматься ПОШ так и нет. Без обоснования пары параметров скорость/угол РВ при которых происходит подъем ПОШ результат можно сделать любым.

 

[windowz]

Почему на истинной? Приборная, только приборная.

Плюс минус расчетное значение с оптимальными усилиями в безбустерном управлении. РВ выполняет подруливающую, но командную функцию, основную - стабилизатор.
Т.е. исходя из совокупности факторов и особенностей типа, на РВ около 5 обеспечиваются достаточные условия управляемости по условиям безопасности в канале тангажа

Потому что Вик утверждает, что як-42 должен отрываться на 210 истинной и вокрус этой цифры ведет расчет, ведь если брать приборную, то опять "не получится значительного избытка кабрирующего момента". Там ведь 5км/ч скорости примерно равно 1 градусу РВ и почти равно 1 проценту центровки
Я не отрицаю того, что як-42 отрывает ПОШ на 210 км/ч (при каком-то значении РВ, не обязательно 5 градусов) , я не отрицаю того, что як-42 поднимает ПОШ при 5 градусах РВ (при какой-то скорости не обязательно 210 истинной) , я просто прошу показать на основании каких данных як-42 должен отрывать ПОШ на 210 км/ч истинной скорости при РВ 5 градусов.
Потому что и данные летного эксперимента, и данные графиков vim опровергают данный тезис.

 

[Vik63]

ЛевМих ,Программер ,Aveca. Все забываю рассказать о моей придумке как можно качественно сгладить график скорости . Тяга , номинальная, а затем и взлетная, заведомо ,и всегда, больше лобового плюс качение и тормоза. Может в самом конце где-то придет в равенство , там дополнительно надо посмотреть, но в основном это так. А отсюда график скорости должен только расти ! Кроме сбросов тяги конечно.А отсюда провалы должны быть исключены, то есть надо вручную пройтись , возможно соединять только пики . И конечно брать только истинные точки, если перелом -это истинная точка , и еще они находятся внутри секунды согласно порядку опроса каналов МСРП. Огульно брать все подряд нельзя.
И это даст возможность вычленить полезный сигнал .

 

[Vik63]

Есть такая фраза

Согласно рис.4.2 РЛЭ взлетное положение стабилизатора для центровки 24-25% составляет ~8.5°, т.е. выставка стабилизатора выполнена правильно.

 

[Vik63]

Тем не менее, я просил бы Вас оценить дефицит (недостачу) эффективности стабилизатора
на пониженной скорости поднятия ПОШ (185 против 210).
Более того, если возможно, дать значение в эквиваленте момента.
Надеюсь, Вас это не затруднит?
А потом я постараюсь продолжить свою мысль уже с цифровыми выкладками.

Ан_2, Вы не забыли про мой вопрос , или не увидели? Мне для расчета какое значение РВ подставлять ? То какое было на скорости 185 ? +2,5 градуса ?

 

[Aveca]

ЛевМих ,Программер ,Aveca. Все забываю рассказать о моей придумке как можно качественно сгладить график скорости . Тяга , номинальная, а затем и взлетная, заведомо ,и всегда, больше лобового плюс качение и тормоза. Может в самом конце где-то придет в равенство , там дополнительно надо посмотреть, но в основном это так. А отсюда график скорости должен только расти ! Кроме сбросов тяги конечно.А отсюда провалы должны быть исключены, то есть надо вручную пройтись , возможно соединять только пики . И конечно брать только истинные точки, если перелом -это истинная точка , и еще они находятся внутри секунды согласно порядку опроса каналов МСРП. Огульно брать все подряд нельзя.
И это даст возможность вычленить полезный сигнал .

Способ, конечно, имеет права на жизнь, но мне он кажется немного волюнтаристским.

Я эту проблему решил иначе.

В своей модели я восстановил из графика скорости дистанцию (т.е., фактически, проинтегрировал), сгладил ее, привязал к контрольным точкам, а потом сделал повторное дифференциорвание, придя опять к ускорению.
КМК, это более корректная операция.

Момент второй.

Вот какие мысли: сразу после "подъема ПОШ" (при нормально протекающем взлете), пилоты энергично отдают штурвал от себя, но ВС продолжает увеличивать тангаж, и лишь через какое-то время он стабилизируется.
Это говорит о том, что ВС в процессе разбега и ВС в процессе полета уравновешиваются по разному (это, конечно, очевидно, но я все же это озвучу).

Но, озвучив этот момент, необходимо признать, что условием отрыва является не подъем ПОШ, а изменение тангажа.
И это обуславливается тем, что центр давления крыла расположен между ЦТ и опорами ООШ.
Т.е., когда в работу включается крыло, пикирующий момент от реакции опоры уменьшается.
Полностью распрямленная ПОШ изменяет тангаж примерно на 1,5 градуса. И это не считая ООШ, которые тоже реагируют на изменение кабрирующего момента ГО (при отклонении РВ).

Это и есть то самое условие "лавины", которая позволяет ВС осуществить подъем ПОШ и отрыв.

Если ПОШ в состоянии обеспечить эти 1,5 градуса...

 

[Aveca]

Мне, собственно говоря, любопытна относительная оценка эффективности стабилизатора на разных скоростях.
В нашем случае, при разных скоростях (185 и 210).
Вопрос сводится к тому, чтобы оценить влияние "раннего" начала подъема ПОШ.
И (если не затруднит) через дельту кабрирующего момента.

Разница в 1,3 раза ( (V1*V1)/(V2*V2) ).
Что меньше, чем запас по отклонению РВ.

 

[Aveca]

ПОШ не может быть не в состоянии обеспечить - это пассивный элемент.

Это не аргумент.
Ненулевая жесткость шасси вообще и ПОШ в частности приводит к тому, что зависимость тангажа от момента ГО становится не дискретной, а непрерывной.

----- Не абсолютная жесткость. Впрочем, и так понятно, что я хотел сказать.

Если шасси абсолютно жесткое, тангаж изменится только в тот момент, когда вес на ПОШ станет меньше аэродинамического момента (полного момента). Что я и вижу при анализе аварийного взлета.
Реальное шасси начнет увеличивать тангаж пропорционально аэродинамическому моменту. Это существенная разница.
Увидеть это никак, так как сразу после этого процесса начинается отрыв и взлет (при нормальных условиях).
А при ненормальных не происходит вообще ничего.

 

[Aveca]

В таком контексте согласен.
Просто в "другой системе отсчета", когда равенство моментов достигнуто только аэродинамически, то ПОШ полностью разгружена, а ООШ нагружены. Это наступает при ненулевом тангаже.
В аварийном взлете ПОШ была почти полностью разгружена, подтверждением этого является увеличение стука ПОШ на разбеге.

Резонно. И - согласен.

(Но есть разница - была при этом ПОШ пустой или накачанной согласно регламенту, к примеру)
Это дает как статическую разницу (на величину полностью распрямленной ПОШ), так и динамическую - в отсутствие вращательного момента в процессе распрямления ПОШ.

И, если посмотреть на график аварийного взлета, разница в тангаже зафиксировалась в 0,7.

Даже с учетом дискрета, 1,5 там не получается никак.
А по графику обжатия стоек, там должно было получиться МИНИМУМ 1,5. Даже если там была центровка 0,18.