Обсуждение авиакатастрофы Як-42 RA-42434

[DSA76]

......Некоторые участники нашего форума сошлись в мысли, что "При торможении в Ярославле энергии выделялось не больше, чем при обычном торможении ЯК-42 при посадке".
Я думаю, что это утверждение крайне сомнительно.
В Ярославле - МАК писал - 650 метров, тормозящая сила 8 тонн. Это значит работа доп. торм. силы на этом участке 80 000 Х 650 = 52 000 кДж. Тормозить начали примерно силой 2 тонны, на скорости примерно 175 км/час, то есть тормозили, с нарастающей до 8 тонн силой, примерно 800 метров - средняя сила 5 тонн. На этом участке работа доп. торм. силы - это 50 000 х 800 = 40 000 кДж. В сумме работа доп. торм. силы - 92 000 кДж, и вся она перешла в теплоту.
................
Вывод однозначный - При торможении в Ярославле тепловой энергии на шасси выделялось значительно больше, чем при обычном торможении ЯК-42 при посадке.
.........
То, что при этом шасси не загорелось - очень странно.
.

Давайте попробуем с цифрами, подсчитв экстремальные значения:
Масса тормозов Як-52 (без колес!!!) - примерно 400 кг.
Удельная теплоемкость стали - примерно 500 Дж/кг*К
Тогда тормоза нагреются максимум на 92000/0,5/400 = 460 градусов. При этой температуре в тормозах гореть нечему, а чтоб передать на резину, нужно еще учесть теплосъем потоком воздуха и алюминиевыми (с коэф 950 Дж/кг*К) барабанами весом 400 кг .( Да и у тормоза теплоемкость окажется выше, т.к. часть массы тормоза составляет масса металлокерамических накладок с более высокой удельной теплоемкостью)

В общем, размышляя на тему нагрева тормозных компонент, для себя я пришел к выводу, что видимые разрушения тормозных дисков могут быть вызваны скорее пиковой тепловой нагрузкой, чем длительным штатным воздействием. (Косвенным подтверждением этому является упомянутая в отчете по "Гольфстриму" причина разрушения тормоза - аварийное торможение после прерывания взлета, а не долгий пробег на тормозах). Связано это с определенной противоречивостью задач, решаемых тормозной системой. По своей физической сути - чем больше нагрелся тормоз, тем лучше - значит он эффективно работает. Температура тормозных накладок достигает 1000 градусов в штатном режиме. Антагонизм этой задачи - максимально препятствовать передаче этого тепла на подшипники и колесный барабан. Вот собственно для этого и нужно охлаждать тормоза, в т.ч. водой и вентиляторами после торможения - тормозам "не холодно ни жарко" уже, они больше не нагреются, задача - не дать тормозу перегреть остальное колесо (не допустить выплавки термосвидетелей)

П.С. Если бы не пожар, думаю можно было бы косвенно оценить утилизированную тормозами энергию, но не столько по состоянию тормозов, сколько по наличию теплового воздействия от них на колесо (выплавление термосвидетелей) и контактирующие предметы (трава высохла, роса испарилась и пр.)

 

[vim1964]

[B]Ноль червончик троечка,скажите,каков порядок выпуска ВС в полет в аэропортах? Кто-то должен осматривать ВС на тех.исправность и в каких документах это отражается? Или и это на откуп пилотам?
Заранее благодарю,
С уважением.

Хоть вопрос и не мне, но, поскольку ноль червончик троечка переадресовал его мне, то попытаюсь ответить вкратце. На самом деле, инженерно-авиационная служба, которая занимается техническим обслуживанием ВС, это очень большая и сложная система, поэтому коротко на Ваш вопрос ответить сложно.
Любой самолет обслуживается в соответствии с регламентом, в том числе и Як-42. Выполняют ТО только сертифицированные специалисты. Поскольку в АП Туношна таких нет, то в состав экипажа были включены два инженера ( по ПиД и АиРЭО) для ТО самолета в аэропорту, где отсутствует сертифицированный персонал. Кстати, выживший Сизов как раз и является одним из инженеров (по АиРЭО). Перед вылетом выполняется Оперативное ТО в объеме формы Д (если стоянка менее 2-х часов) или формы Е (если стоянка более 2-х часов). Выполнение ТО подтверждается оформленной картой-нарядом, в которой оба инженера расписываются за исправность ВС и готовность его к вылету. ВС предъявляют бортинженеру, если у того нет замечаний, то он также расписывается в этом документе, и самолет полетел.

 

[Jinn07]

Перед вылетом выполняется Оперативное ТО в объеме формы Д (если стоянка менее 2-х часов) или формы Е (если стоянка более 2-х часов). Выполнение ТО подтверждается оформленной картой-нарядом, в которой оба инженера расписываются за исправность ВС и готовность его к вылету. ВС предъявляют бортинженеру, если у того нет замечаний, то он также расписывается в этом документе, и самолет полетел.

Что такое "Оперативное ТО"? Это предполетная подготовка?

... "Инженер АОРЭО"... Совместитель?
Интересно, инженеры АОСДАВРЭО существуют тоже?

 

[Kyle]

по моему модераторам давно уже пора закрыть данную тему - все всем понятно кто виноват

 

[serg55]

Еще один Аэрбас с ошибочным весом на взлет (100 тонн разница!!!) Но ведь почти взлетел на номинале (по нашему, я так понял), только за 57 метров до конца полосы дал взлетный. Так что еще раз доказывает - самолет сделан с таким запасом и прощает такие ошибки - только рули грамотно... Там кстати во второй ссылке полный отчет, две фотки вырезал, думаю - сколько бы у нас было споров - как это он так шиной снес антенное полотно?.... В первой ссылке - видеореконструкция взлета.

http://aviation-safety.net/database/record.php?id=20090320-0

http://www.atsb.gov.au/publications/investigation_reports/2009/aair/ao-2009-012.aspx

 

[Программер]

Правильный выбор конкретного типа ФНЧ для фильтрации скорости (или весовой функции для сглаживания «скользящим окном») должен обеспечивать минимально возможное время усреднения при заданной полосе (или минимально возможную полосу при заданном времени усреднения – это то же самое).
Остальное – во вложении.

Посмотрел ссылку - привлекательно. Однако не нашел даже упоминания об оптимальных для нас фильтрах Бесселя - хотя вроде они покрываются то ли эллиптическими фильтрами, то ли фильтрами Гаусса (разбираться сейчас не хочется).

Уважаемый ЛевМих!
Фильтры Бесселя там, конечно же, есть, но их надо отдельными функциями создавать, в удобный интерфейс их почему-то не включили.
Постоил графики для "скользящих окон" длиной 5, 7 и 11 точек, по 0.5 секунд на точку. После сглаживания получившиеся точки соединил кубическими сплайнами.
Пример гауссова окна (7): 0.0439 0.2494 0.7066 1.0000 0.7066 0.2494 0.0439
Как Вы полагаете, какому из графиков можно "верить" ?

 

[vim1964]

Что такое "Оперативное ТО"? Это предполетная подготовка?
... "Инженер АОРЭО"... Совместитель?
Интересно, инженеры АОСДАВРЭО существуют тоже?

Существует периодическое ТО, которое выполняется через каждые 600 часов налета, и оперативное ТО, которое выполняется перед каждым взлетом и после каждой посадки. Инженер по АиРЭО (авиационному и радиоэлектронному оборудованию) и инженер по ПиД (планеру и двигателю) - две инженерные специализации в ГА.

 

[Jinn07]

которое выполняется через каждые 600 часов налета

Т.е. В ГА регламент делается раз в 600 часов?

 

[serg55]

Как Вы полагаете, какому из графиков можно "верить" ?

Извините, что вмешиваюсь - но полагаю, что надо, как иностранцы сравнивать с успешными взлетами ускорение. Вот к примеру А-340 - таблица (три примера видимо на номинале , включая инцидент, один 324 тн - на взлетном, так мне кажется).

 

[serg55]

если бы были оцифрованные данные по скорости и ускорению - сравнили бы, конечно. Но в этом файле у меня открывается всего 4 пары цифр. Может, софт у меня устаревший?

А такой файл не поможет? Только для первого ЯК надо также видимо подставить начальную скорость..

 

[Программер]

А такой файл не поможет? Только для первого ЯК надо также видимо подставить начальную скорость..

Вот график ускорения для взлетевшего ЯК (первый в файле, для второго строить не стал, т.к. там ошибка определения скорости очень большая).
Видим, что для взлетевшего абсолютная величена амплитуды болтанки ускорения даже на красном графике - около 1 м/c^2, а для не-взлетевшего - в 2.5 раза больше.

 

[ЛевМих]

Вот график ускорения для взлетевшего ЯК (первый в файле, для второго строить не стал, т.к. там ошибка определения скорости очень большая).
Видим, что для взлетевшего абсолютная величена амплитуды болтанки ускорения даже на красном графике - около 1 м/c^2, а для не-взлетевшего - в 2.5 раза больше.

Уважаемый Программер! Спасибо за труды, но вопросов становится больше, чем ответов.
1 м/с2 на графике восстановленного ускорения взлетевшего ЯК - это лишь чуть больше. чем среднеквадратичный шум от дискретизации записи скорости без ее сглаживания, так что восстановленное ускорение и не может выглядеть лучше. Судя по виду основного (яркого) графика, Вы применили сглаживание сплайнами? Прошу прощения, но, ИМХО, это бесполезные действия, хотя бы потому, что нет никакой возможности количественной оценки "пользы" от них (помимо видимости "благолепия").

Гораздо многозначительнее графики скорости "второго" ЯК.

Постоил графики для "скользящих окон" длиной 5, 7 и 11 точек, по 0.5 секунд на точку. После сглаживания получившиеся точки соединил кубическими сплайнами.
Пример гауссова окна (7): 0.0439 0.2494 0.7066 1.0000 0.7066 0.2494 0.0439
Как Вы полагаете, какому из графиков можно "верить" ?

Мюллер учил, что верить нельзя никому, даже себе.

ПС. Ночью с ходу погорячился и написал такое, что можно понять весьма неправильно. Сейчас все это удаляю - надо спокойно обдумать. Однако такой возможности не будет, по крайней мере, до вечера.
...
Независимо от удаленной чернухи, на всякий случай напоминаю следующее.
1) При усреднении скользящим окном с относительно малом временем усреднения (порядка 1 с) имеет смысл только предварительная интерполяция нескольких точек между исходными узлами (взятыми с шагом 0,5 с) и, далее, сглаживание (или частотная фильтрация). 5 точек Гаусса без такой интерполяции - это, извините, профанация Гаусса.
2) Эффективное время усреднения скользящим окном с весовой функцией близко к ширине этой функции. по полувысоте. Ваши 7 точек -это время усреднения около 1.5 с: многовато будет.
3) Сплайны - это только косметика, которая тоже полезна, но суть не в ней , а в корректном усреднении.

 

[Сергей1961]

Давайте попробуем с цифрами, подсчитв экстремальные значения:
Масса тормозов Як-52 (без колес!!!) - примерно 400 кг.
Удельная теплоемкость стали - примерно 500 Дж/кг*К
Тогда тормоза нагреются максимум на 92000/0,5/400 = 460 градусов. При этой температуре в тормозах гореть нечему, а чтоб передать на резину, нужно еще учесть теплосъем потоком воздуха и алюминиевыми (с коэф 950 Дж/кг*К) барабанами весом 400 кг .( Да и у тормоза теплоемкость окажется выше, т.к. часть массы тормоза составляет масса металлокерамических накладок с более высокой удельной теплоемкостью)

В общем, размышляя на тему нагрева тормозных компонент, для себя я пришел к выводу,

Э-хе-хе, DSA76, очень жаль, что Вы не замечаете, что все Ваши рассуждения для квазистационарного разогрева колеса и тормоза. Давайте положим тормоз в печку и начнем медленно увеличивать температуру на 460 градусов и наша сталь поглотит именно то количество тепла, которое Вы (и я тоже) сосчитали и при этом тормоз нагреется до 480 градусов С по всему своему объему и никаких разрушений не произойдет.
Да только при торможении 8 тонн (или 12 тонн) на скорости 230 км/час (или 250 км/час) все не так - никакого равномерного нагрева тормоза по всему объему до 480 градусов С нет и в помине. Есть место максимального разогрева, а есть места минимального разогрева (заметим их - больше). Я не могу это утверждать "с цифрами", потому как расчет для меня невозможен, но чтобы какое-то место стального тормоза разогрелось до 1 500 градусов Цельсия (если квазистационарно весь тормоз весом 50 кг при таком количестве тепла нагревается до 480 С) - да при таком нестационарном нагреве - легко!
Да, как мы помним, 1 500 градусов Цельсия - температура плавления стали.

 

[Сергей1961]

В общем, размышляя на тему нагрева тормозных компонент, для себя я пришел к выводу, что видимые разрушения тормозных дисков могут быть вызваны скорее пиковой тепловой нагрузкой, чем длительным штатным воздействием.

Давайте еще немного порассуждаем вместе.
Вот ЯК-42 заходит на посадку, посадочная скорость 180 км/час, коснулся ВПП и сразу максимальное возможное торможение 8 тонн (как у МАК на 650 метрах у разбившегося ЯК-42).
Какой будет пробег на посадке? Если даже мы пренебрежем лобовым сопротивлением, то только за счет торможения колесами - отрицательное ускорение 1,6 м/сек2. Время торможения до остановки 31 сек. Пройденный путь - 780 метров ... а по ТТХ минимальный пробег ЯК-42Д есть 1 650 метров!
Значит летчики на пробеге не тормозят все время 8 тонн. Либо тормозят меньшее время, либо с меньшей тормозящей силой.
Торможение по версии МАК (если бы оно было) обязательно бы привело к наличию следов такого торможения в виде оплавления конструктивных элементов тормозов и горения колес на ВПП.
Обратите внимание, что пробег примерно 1 550 метров (даже без учета лобового сопротивления) получается при постоянной тормозящей силе всего-то 4 тонны. А лобовое сопротивление 4 тонны на скорости 180 км/час (интерцепторы отклонены - Сх=0,18), а на скорости 90 км/час - лобовое сопротивление 1 тонна! Значит в среднем тормозящая сила на пробеге около 2-ух тонн!
Это не Вы писали, что тепловыделение при торможении разбившегося ЯК-42 не более тепловыделения при торможении на пробеге при посадке? Если Вы - откажитесь!
И я еще раз Вам напоминаю, что доп. торм. сила должна быть 12 тонн! 12!! А не 8, как написал МАК, чтобы ЯК-42 с исправными двигателями "на взлетном" прекратил набор скорости ...
В общем версия МАК - это "Тришкин кафтан", надо бы тормозящую силу увеличить с 8-ти до 12-ти тонн, чтобы объяснить прекращение набора скорости на 230 км/час, ан ... нельзя! Тормоза и так уже плавятся ...

 

[gallgun]

Спасибо. Для иностранцев - этого пожалуй достаточно, чтобы определить - тормозили. Тем более, с переходом ускорения в отрицательные области. Вообще, акселерометр сейчас не проблема и надо их устанавливать на самолеты. Ставят уже на автомобили. Там в недорогих используется ФНЧ с фильтром Бесселя 1-ого порядка, более дорогих - 2, 4 порядков.

У меня есть замечание по записи параметров - скорость и другие параметры (была на форуме таблица с частотой опроса параметров) записываются аналоговым сигналом и не преобразовываются в "цифру" (все же самолет сконструирован очень давно и АЦП еще имели размеры очень большие)

 

[tipun]

Давайте еще немного порассуждаем вместе.
Вот ЯК-42 заходит на посадку, посадочная скорость 180 км/час, коснулся ВПП и сразу максимальное возможное торможение 8 тонн (как у МАК на 650 метрах у разбившегося ЯК-42).

Сергей, нет времени копаться глубже, но вот такие заметки на полях:
1) Посадочная скорость ЯК-42, как показывают конкретные видеозаписи посадки этих самолётов - порядка 220 км/час (можно слышать из докладов б/м)
(http://www.avsim.ru/f/cockpit-video-97/posadka-yak-42-28642.html?action=viewonline)
(http://www.avsim.ru/f/iz-kabini-ekipazha-97/posadka-yak-42-v-kazani-38675.html?action=viewonline)
2. Немного про максимальную силу торможения.
ОТЧЁТ МАК: и к моменту времени 11:59:26 (примерно за 650 метров до схода самолёта на грунт) дополнительная тормозящая сила составляла величину примерно 8000 кгс (....давление в тормозах... составляло примерно 75 кг/см2)
однако:
Пилот, отклоняя педали, через передающий механизм воздействует на редукционные клапаны, которые при нажатии тормозной педали на полный ход обеспечивают в тормозах давление p = 100 кгс/кв.см.
(Корнеев Владимир Митрофанович "КОНСТРУКЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ САМОЛЕТА ЯК-42" Учебное пособие для переподготовки пилотов П.5.5.1.)
Это по заметки на полях - только по материалам, предоставленными Вами только в первом предложении.

 

[DSA76]

Э-хе-хе, DSA76, очень жаль, что Вы не замечаете, что все Ваши рассуждения для квазистационарного разогрева колеса и тормоза. Давайте положим тормоз в печку и начнем медленно увеличивать температуру на 460 градусов и наша сталь поглотит именно то количество тепла, которое Вы (и я тоже) сосчитали и при этом тормоз нагреется до 760 градусов по всему своему объему и никаких разрушений не произойдет.
Да только при торможении 8 тонн (или 12 тонн) на скорости 230 км/час (или 250 км/час) все не так - никакого равномерного нагрева тормоза по всему объему до 760 градусов (или на 460С) нет и в помине. Есть место максимального разогрева, а есть места минимального разогрева (заметим их - больше). Я не могу это утверждать "с цифрами", потому как расчет для меня невозможен, но чтобы какое-то место стального тормоза разогрелось до 1 500 градусов Цельсия (если квазистационарно весь тормоз весом 50 кг при таком количестве тепла нагревается до 760С) - да при таком нестационарном нагреве - легко!
Да, как мы помним, 1 500 градусов Цельсия - температура плавления стали.

Ну почему-же, все время держал в уме неравномерность нагрева. Потому и тормоз взял отдельно от колеса в рассчетах. Если продолжить детализацию, мы получим диск, состоящий из стальной основы и тугоплавких металлокерамических пластин. Далее останутся только умозрительные заключения, мы не знаем тонкостей процесса нагрева, температуры плавления металлокерамических пластин. Нам придется учитывать, что значительный теплосъем производит сгорание отделяющихся в процессе работы частиц с самой высокой температурой (что есть штатная работа тормоза) и т.д. и т.п.
Нам эти рассчеты неподвластны, нет знаний и квалификации. (И как это 460 превратилось в 760?).

 

[Сергей1961]

(И как это 460 превратилось в 760?).

Спасибо за конструктивную критику - я поправил (в полемическом задоре перескочил с Цельсия на Кельвина ... я извиняюсь, но все рано - на пробеге при посадке средняя тормозящая сила 2 тонны на дистанции 1 600 м. Именно на это рассчитан тормоз. А МАК захотел тормозить от 2-ух до 8-ми тонн 1 500 метров, из них последние 650 м - 8 тонн. А для объяснения прекращения ускорения на скорости 230 км/час вообще надо 12 тонн ... и конструктивные элементы тормозов не расплавятся? Шасси не загорится? Версия МАК - крайне сомнительна ...

 

[Сергей1961]

Сергей, нет времени копаться глубже, но вот такие заметки на полях:
1) Посадочная скорость ЯК-42, как показывают конкретные видеозаписи посадки этих самолётов - порядка 220 км/час (можно слышать из докладов б/м)
(http://www.avsim.ru/f/cockpit-video-97/posadka-yak-42-28642.html?action=viewonline)
(http://www.avsim.ru/f/iz-kabini-ekipazha-97/posadka-yak-42-v-kazani-38675.html?action=viewonline)
2. Немного про максимальную силу торможения.
ОТЧЁТ МАК: и к моменту времени 11:59:26 (примерно за 650 метров до схода самолёта на грунт) дополнительная тормозящая сила составляла величину примерно 8000 кгс (....давление в тормозах... составляло примерно 75 кг/см2)
однако:
Пилот, отклоняя педали, через передающий механизм воздействует на редукционные клапаны, которые при нажатии тормозной педали на полный ход обеспечивают в тормозах давление p = 100 кгс/кв.см.
(Корнеев Владимир Митрофанович "КОНСТРУКЦИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ САМОЛЕТА ЯК-42" Учебное пособие для переподготовки пилотов П.5.5.1.)
Это по заметки на полях - только по материалам, предоставленными Вами только в первом предложении.

205-215 км/час это скорость захода на посадку в зависимости от веса, а 175-185 км/час посадочная скорость, разве нет?
В отчете МАК давление в тормозной системе 25 кг/см2 при тормозящей силе 2 000 кгс, а вот при давлении в тормозной системе 75 кг/см2 тормозящая сила уже 8 000 кгс, Вы не находите это странным?
За ссылку на книгу Корнеева спасибо - обязательно постарюсь ее посмотреть.

---------- Добавлено в 13:32 ----------

Без повторной технической экспертизы, проведенной другой экспертной организацией, понять причину катастрофы невозможно. Потому что мы имеем дело только с теми данными, которые дал МАК для подтверждения своей версии "неосознанное торможение со скорости 175 км/час с нарастающей тормозящей силой от 2 тонн до 8 тонн за 650 метров от торца ВПП". Понять действительную причину можно только если иметь все исходные данные (причем желательно до МАКовской обработки). Пока мы только можем понять противоречива версия МАК сама себе или нет ... я старался быть непредвзятым и искренне убедился по данным самого МАК (других-то нет), что версия МАК противоречит сама себе, а значит она неправильная, а значит должна быть повторная техническая экспертиза в другой экспертной организации ..

 

[ЛевМих]

У меня есть замечание по записи параметров - скорость и другие параметры (была на форуме таблица с частотой опроса параметров) записываются аналоговым сигналом и не преобразовываются в "цифру" (все же самолет сконструирован очень давно и АЦП еще имели размеры очень большие)

Вы, очевидно, не в теме.
1) МСРП в принципе пишет только цифры. Уважаемый Serg55 даже довольно подробно пересказывал протокол.
2) Гибридные микросхемы АЦП (безумно дорогие, но уже довольно компактные) в СССР выпускались, по крайней мере, в конце 60х.
Интегральные КМОП АЦП 572ПВ1 (10 бит) и 572ПВ2 (12 бит) - это начало 70х (выпускаются в Риге по ГОЗ РФ до сих пор!).
На западе аналогичные АЦП были лет на 5 раньше.