Обсуждение авиакатастрофы Як-42 RA-42434

[Программер]

С предположениями о неисправности датчика скорости , шумах и т .п. - как возможных причинах пилы скорости согласиться не могу. Тем более и скольжение не может являться причиной этого, так как в пределах основных эксплуатационных углов ПВД погрешности практически не имеют.

Посмотреть подробно результаты работ по скорости и ускорению пока не смог из-за времени.

Коротко повторю.
На графике скорости есть колебания, которые видны даже невооруженным глазом. Можно было бы считать их шумами, но они коррелируют с положением РН (тут уж точно не шумы). По характеру корреляции можно выделить 2 характерных участка:
1. Верхний рисунок. Примерно с 11:59:00 до 11:59:22. Колебания скорости повторяют колебания РН.
2. Второй рисунок. С 11:59:22 до 11:59:46. (тут я сгладил РН тем же сплайном, что и для скорости ) Производная от скорости повторяет колебания РН, но с обратным знаком ( где у ускорения максимумы, там у РН минимумы ). Прежде всего, смущает огромная амплитуда колебаний ускорения, из-за чего и возник разговор о необходимости фильтрации.
А надо ли фильтровать ускорение, если оно коррелирует с РН ?

PS. Поправочка: на втором рисунке - не колебания ускорения, а ускорение.

 

[del_fin-1]

Уважаемые! Про шимми, автоколебания с F=0,4..0,5 Гц и прочие чудеса корреляции... Если не изменяет память, МАК озвучивал о повреждении магнитного носителя МСРП. Вопрос - с какой угловой скоростью вращается бобина ЛПМ и с какой частотой на ленте записываются временные метки?

 

[Sergey43]

.При быстрых изменениях параметров наложение погрешности дискретизации записи параметра на неоптимальное масштабирование графика для вывода его на печать может сыграть злую шутку.

1. Данные прыгают до 6...12км/час, далеко за пределами погрешности дискретизации датчика, любого современного пишущего устройства
2. График не выводился на плоттере/самописце
3. График строился на одном из графических софтов (судя по виду) вместе с сеткой, вряд ли там такая огромная дискретизация и смещение относительно масштаба сетки

 

[Sergey43]

По поводу амплитуды колебаний скорости у меня такие предположения: Скорость пишется с дискретностью 1 м/с. Поэтому, когда тренд скорости проходит вблизи целого числа, мы даже при реальной амплитуде 0.2 м/c увидим 0.5 м/c. Вот это и надо как-то учесть при сглаживании.

Если на графике действительно шумы/помехи, то сгладить их одновременно с дискретизацией практически не возможно. Тем более есть подозрение, что на нашем графике далеко не все данные отражены. И тогда ситуация запутывается очень серьезно

 

[ЛевМих]

... на мой взгляд скользящее окно 1 или 1,5 сек. дало бы приемлемый результат, о чем ЛевМих помню ранее и писал. ...

Это было до осознания выявленной Программером переменной составляющей восстановленного "ускорения", с амплитудой порядка 3 м/с2, которая сильно скоррелирована с работой РН. Время усреднения 1...1,5 с - минимальное для удовлетворительного подавления шума дискретизации. А для удовлетворительного подавления помехи от работы РН нужно или сглаживание за 2...3 с (причем оптимальны другие алгоритмы), или специальная процедура выявления и вычитания этой помехи. Все это, и не только это, я достаточно подробно расписал 2 дня назад (http://aviaforum.ru/showthread.php?p=998851#post998851 ). С тех пор у меня нет новых мыслей по этому вопросу, и вряд ли они появятся.

К моему глубокому сожалению, уважаемый Программер, ИМХО, пришел к выводу о нецелесообразности финального аккорда по восстановлению ускорения и переключился на поиски общей причины скоррелированных осцилляций записи РН и "ускорения" (см. ниже). Имеет право . Я сам не владею технологией программного сглаживания - на работе этим занимаются "специально обученные люди" у моих смежников.

Коротко повторю.
На графика скорости есть колебания, которые видны даже невооруженным глазом. Можно было бы считать их шумами, но они коррелируют с положением РН (тут уж точно не шумы). ...
... смущает огромная амплитуда колебаний ускорения, из-за чего и возник разговор о необходимости фильтрации.
А надо ли фильтровать ускорение, если оно коррелирует с РН ?

Амплитуда составляющей ускорения, скоррелированной с РН, порядка 3 м/с2. Ясно, что таких осцилляций ускорения реально не могло быть (мотивы такого мнения уже много раз и многими людьми перечислялись). Эти колебания - заведомый артефакт, и задача четко распадается на 2:
1) Наилучшее восстановление ускорения, очищенного от составляющей, скоррелированной с РН.
2) Фантазии на тему, откуда взялись подозрительно размашистая работа РН и корреляция сигнала ДПСМ с этой работой.

Эти 2 задачи практически не связаны друг с другом. По первой задаче, я все свои соображения изложил 2 дня назад и чуть добавил выше. Вторая задача выше моего разумения.

 

[Программер]

Для полноты картины неплохо бы построить на графике ускорения еще и график шумов ПОШ. Но для этого нужен звуковой файл, в котором вырезаны разговоры, оставлены только шумы.

---------- Добавлено в 23:57 ----------

К моему глубокому сожалению, уважаемый Программер, ИМХО, пришел к выводу о нецелесообразности финального аккорда по восстановлению ускорения и переключился на поиски общей причины скоррелированных осцилляций записи РН и "ускорения" (см. ниже). Имеет право .

Я еще не пришел к окончательному выводу. Просто интуиция говорит, что надо сейчас остановиться и подумать
Имхо, раз корреляция есть - сигнал полезный, вот только с амплитудой надо разобраться.

 

[Sibiryak]

Может быть, но ни одной внятной версии, имхо, не было.
В неосознанное торможение не верю, осознанное торможение возможно только для удержания курса. Но остаются те же вопросы: почему не прервали взлет? Почему молчание в эфире (в смысле, на самописце)? От чего так сильно уводит с курса, что для выравнивания требуется до упора жать на тормоз?
Была еще версия "один взлетает, другой тормозит". Тоже невероятно.
А на фото был след от двух стоек...

Ничем иным, как торможением, наличие этих следов не объяснить. (По-моему)
Меня смущало вначале то, что автомат антиюза не должен ,вроде бы, допустить проскальзывания по бетону колес...

Но, поразмыслив немного, понял, что не так все однозначно здесь...
Ведь автомат антиюза вступает в работу только при уменьшении скорости вращения колеса, в котором сработали (в свою очередь) тормозные колодки - то есть все происходит, как бы это сказать, в соответствии с предполагаемым торможением, т.е. уменьшением скорости пробега.

Но что будет, если тормозные колодки сработали, а уменьшения скорости разбега, а, значит, и уменьшения скорости вращения колеса, не произошло?
Или, более того - скорость разбега ВС увеличилась, а скорость вращения колеса осталась прежней, или увеличилась, но не пропорционально скорости ВС... ?
Может такое быть?

Почему бы и нет - двигателям дали "взлетный", а в тормозной системе самолета появилось в результате какой либо технической неисправности давление.
Ну, а дольше, как говориться, возможны варианты - в зависимости от соотношения таких факторов, как тяга/тормоза, вес/подъемная сила, коэффициент сцепления резина/бетон и т.д.
Плюс вот эти манипуляции рулем высоты (происходившие, кстати, как раз в районе следов), которые, конечно же, значительно изменяли силу давления основных опор шасси на бетон.

"От чего так сильно уводит с курса, что для выравнивания требуется до упора жать на тормоз?"

А кто знает - "до упора жали на тормоз" для "выравнивания курса", или не жали никуда вовсе,а просто имела место техническая неисправность?

"А на фото был след от двух стоек..."

А он и будет от двух - давление в тормозах ОС должно быть в любом случае одинаковым - хотя бы приблизительно (в пределах эффективности, скажем так, рулевого колеса).
Иначе как бы он (самолет) выдержал бы курс вообще?

Почему не прервали взлет и молчали?

Ну, на этот вопрос легче всего ответить - думали, что справятся...

 

[ЛевМих]

По поводу амплитуды колебаний скорости у меня такие предположения:
Скорость пишется с дискретностью 1 м/с. Поэтому, когда тренд скорости проходит вблизи целого числа, мы даже при реальной амплитуде 0.2 м/c увидим 0.5 м/c. Вот это и надо как-то учесть при сглаживании.

Любой АЦП не округляет по хорошему человеческому правилу - до ближайшего целого, а тупо отбрасывает лишние младшие разряды. А имеющихся вариаций скорости, вызванных другими причинами (не будем о грустном ), вполне достаточно для "рандомизации" дискретизации скорости.
Так что дискретизация скорости в данном случае вполне эквивалентна белому шуму со среднеквадратичным значением 0,28 м/с2, и этому шуму при частоте выборок 2 Гц соответствует "голубой" (жаргонное) шум ускорения (т.е., шум, пропорциональный частоте) со среднеквадратичным значением 0,8 м/с2. И в этих условиях можно давить этот шум только сглаживанием за время не менее 1 с и радоваться, что он "голубой" (ослабление пропорционально времени сглаживания в степени 3/2).

PS Но амплитуда все-таки иногда выходит за рамки 0.5 м/c. Может, где-то терялся младший бит, как ЛевМих предполагал ? Или ошибка прибора большая...

Я это предполагал очень-очень давно. Потом это вспомнил DSA76. Но как только пошли реальные результаты, стало ясно, что все биты работают, и я это уже отмечал.

ПС. Пока писал - появилась свежая иллюстрация того, как работает АЦП:

Судя по цифрам взлетевшего - если значение не превысило 1 м/с за отсчет 0,5 сек - пишется предыдущее. Но зато следующее значение - как правило, двойное. Это повторяю - у взлетевшего с его равномерным графиком.

 

[Sergey43]

Почему не прервали взлет и молчали?

Два варианта
1. Потому что колебания показаний датчика реально выше возмущающих колебаний самого самолета
2. Потому что на показания датчика воздействал какой-то внутренний деффект самолета, которой никак не отражался на поведении/колебании самолета

То есть, самолет не испытывал то, что мы видим на графике

 

[Sibiryak]

А я не против "проскальзывания" - я даже "за".
А дым - кто сказал, что его не было?
Вот только сколько его было - ну кто там присматривался?
Смотря какое "проскальзывание" было...
---------- Добавлено в 20:17 ----------

Во всяком случае на видео (вид сбоку) дыма не видно.

Да что там на этом видео вообще можно рассмотреть?

 

[ЛевМих]

Если на графике действительно шумы/помехи, то сгладить их одновременно с дискретизацией практически не возможно. Тем более есть подозрение, что на нашем графике далеко не все данные отражены. И тогда ситуация запутывается очень серьезно

Напротив, именно шумы и помехи другой природы осуществляют т.н."рандомизацию" дискретизации - "замешивание" ее со случайным шумом. Тем самым погрешность от дискретизации переводится из систематической в случайную, и теперь может уменьшаться сглаживанием.
Слово "рандомизация" - из книжек. Я лично в 99г с успехом использовал известный метод искусственной рандомизации (специальное добавление небольшого шума перед АЦП) в приемном тракте высокочастотного импульсного лазерного дальномера повышенной точности, и в результате мы получили составляющую погрешности от дискретизации дальности порядка 20...30 см сантиметров (точнее не помню) при дискретности 2,5 м.

 

[Программер]

ЛевМих, сейчас подумал и решил, что цифры по торможению на самом деле раза в 2 меньше, т.к. у нас все высокие частоты зарезаны. Скажем, если импульс торможения имел прямоугольную форму и амплитуду 2 м/c^2, то из-за обрезания высоких частот мы увидим на графике синусоиду с полной амплитудой 4 м/c^2 (амплитуда зависит от ширины прямоугольника).
Так что сейчас надо перевести эту синусоиду в прямоугольники, мы наверняка впишемся в разумные ограничения по силе торможения. Осталось только понять, как переводить

PS. Я имею в виду такие же искажения формы коротких по длительности импульсов, как на правой части рисунка.

 

[ЛевМих]

... С предположениями о неисправности датчика скорости , шумах и т .п. - как возможных причинах пилы скорости согласиться не могу. ...

Предположение о реакции ДПСМ на поперечное ускорение, скоррелированное с работой РН, не является "предположением о неисправности датчика скорости". Такая реакция, обусловленная устройством ДПСМ, в принципе обязана быть - разумеется, в пределах официальной погрешности ДПСМ , а никакие точностные характеристики ДПСМ, кроме статической погрешности, не нормируются (см. РЭ ДПСМ). В то же время такая реакция качественно объясняет корреляцию восстановленного ускорения с работой РН (для количественнго анализа, ИМХО, слишком много недостающих данных).

---------- Добавлено в 00:39 ----------

ЛевМих, сейчас подумал и решил, что цифры по торможению на самом деле раза в 2 меньше, т.к. у нас все высокие частоты зарезаны. ...

С ходу не понял, и уже сплю на ходу. Попробую завтра осознать. Разбираться с масштабированием можно только спокойно.

 

(для количественнго анализа, ИМХО, слишком много недостающих данных).

Их значительно больше, так как:
1. Анализируются не лабораторные данные.
2. Тарировка датчиков (и всего канала) производится довольно редко, в промежутках между тарировками аппаратура эксплуатируется в особотяжелых условиях.
3. Показания датчиков воздушной скорости зависят от параметров атмосферы.
4. Стабильность напряжения и частоты бортовой сети на взлете далеко не лабораторная.
5. Параметры двигателей измеряются на стенде еще реже, чем производится тарировка МСРП.
6. Тяга двигателей зависит от параметров атмосферы, от характеристик топлива и от скорости.
7. Аэродинамическое качество планера зависит от состояния лако-красочного покрытия и чистоты поверхности.
8. Масса и центровка ВС - не точные данные, а вероятностные.
И так далее и тому подобное, поэтому большинство сообщений в теме представляют собой попытку построения модели сферического коня в вакууме.

 

[Sergey43]

Я лично в 99г с успехом использовал известный метод искусственной рандомизации (специальное добавление небольшого шума перед АЦП) в приемном тракте высокочастотного импульсного лазерного дальномера повышенной точности

Наш график и дальномер - это две огромные разницы и по состоянию изначальных данных, и по конечной задаче, и по способам реализации

В дальномере мы имеем дело с приличным массивим данных по одному замеру (в отличии от графика). Цель - отличить объект от фона, здесь включаются все методы математической статистической выборки. И цель не точность, а уверенная дальность при необходимой точности (на малых расстояниях дальномер и так работает точно). Здесь и предварительная обработка сигналов не помешает, в отличие от состояния нашего графика/наших данных, процесс точный и контролируемый

В дальномере можно вообще обойтись простой математикой, если поставить грамоздкую оптику

В нашем случае с графиком, случайный характер дискретизации портит всю картину

 

[Сергей1961]

На сегодняшний день представляю себе картину так - в переднем грузовом отсеке находился неучтенный груз весом в пару тонн.
В правом управляющем/демпфирующем гидроцилиндре передней стойки образовалась воздушная пробка.
В результате перегруза носовой стойки и ослабления демпфирующей функции правого гидроцилиндра носовой стойки, колеса передней стойки оказались развернуты вправо и вышли на режим шимми.
Самоколебания передней стойки и парирование увода самолета вправо тормозами основных стоек не позволили самолету набрать скорость.
Крайняя передняя центровка не позволила выйти на взлетный угол тангажа на штатном угле стабилизатора и РВ.

И еще двигатели не давали положенной тяги.

 

[Sergey43]

И еще двигатели не давали положенной тяги.

Этого не может быть. Это бы отразилось на разнице в оборотах. Все три одинаково не могут отказать.
Мало того, это выразилось бы в больших шумах

 

[Сергей1961]

Этого не может быть. Это бы отразилось на разнице в оборотах. Все три одинаково не могут отказать.
Мало того, это выразилось бы в больших шумах

Тормозящей силы 13 тонн у ЯК-42 от торможения колесами не может быть, а двигатели Д-36 не выдающие тягу соответствующую ТТХ это может быть.

---------- Добавлено в 09:24 ----------

Возможно эта цитата покажется интересной:
"Дата: 11-06-2011
Пассажирский лайнер Як-42 лишился четырех шин во время посадки в столичном аэропорту "Внуково". Инцидент произошел утром субботы, жертв и пострадавших нет, сообщили в Росавиации.
Как стало известно, самолет Як-42, принадлежащий авиакомпании "Тулпарэир", выполнял рейс Оренбург-Москва. Он приземлился в 7:07 утра, однако при пробеге по взлетно-посадочной полосе у лайнера произошло разрушение всех шин четырех колес левой основной стойки шасси, передает "Интерфакс".
По предварительной информации, авария произошла из-за неисправности шасси. "При посадке у самолета заклинили герметики (колеса) на левой стойке шасси, они перестали вращаться и от высокого трения сгорели", - приводит РИА Новости слова источника в столичных правоохранительных орагнах."

А помнится ТО на ЯК-42 погибшем в Ярославле тоже производил какой-то "Тулпар" или нет?

 

[Сергей1961]

И вот еще на ту же тему:
"Юрий Шестак — 25.08.2011 14:24
Как мы уже сообщали, сегодня утром в аэропорту Нового Уренгоя случилось ЧП – у самолета Як-42 под левым крылом загорелись колеса. На борту находились 88 пассажиров и 6 членов экипажа. Никто не пострадал. Аэропорт закрыли до устранения аварии на взлетной полосе. Самолет выполнял рейс Москва – Новый Уренгой.
Как нам сообщила Лиана Ергашева, старший помощник прокурора Уральской транспортной прокуратуры, колеса воздушного судна загорелись на взлетной полосе при выполнении разворота. К счастью, скорость была уже не большой. Произошло задымление, сгорели четыре покрышки колес стойки шасси под левым крылом."

Это к вопросу, а должны ли были гореть колеса ЯК-42 на ВПП в Туношне ...

 

[ЛевМих]

(для количественнго анализа, ИМХО, слишком много недостающих данных)

Их значительно больше, так как:
1. Анализируются не лабораторные данные.
...
8. Масса и центровка ВС - не точные данные, а вероятностные.
И так далее и тому подобное, поэтому большинство сообщений в теме представляют собой попытку построения модели сферического коня в вакууме.

Глобально Вы, безусловно, правы. Но я в данном случае писал только о частном вопросе: может ли поперечное ускорение, которое соответствует имевшей место "размашистой" работе РН, вызвать наблюдаемую помеху в сигнале формально исправного ДПСМ из-за люфта его механизма и т.п.

---------- Добавлено в 09:53 ----------

ЛевМих, сейчас подумал и решил, что цифры по торможению на самом деле раза в 2 меньше, т.к. у нас все высокие частоты зарезаны.
...
PS. Я имею в виду такие же искажения формы коротких по длительности импульсов, как на правой части рисунка.

Восстановленное ускорение в правой части действительно выглядит завышенным, но не в 2 раза, а где-то, скорее, в 1,5 раза. Так, если у меандра подавить все гармоники, кроме 1й, то ее амплитуда будет примерно 1,25 от амплитуды этого меандра. А сумма 1й и 3й гармоник дает 2 выброса над вершиной меандра с амплитудой менее 1,1, а между ними - провал примерно до 0,85 (числа - на глазок, примерно +/0,02). Надо смотреть АЧХ Вашего фильтра - там может быть подъем перед частотой среза. Или просто ошибка масштабирования - но ее, кроме Вас, никто не найдет.