Самолет-мишень разбился на взлете…

ЗАПИСКИ АВАРИЙЩИКОВ. Ведущий серии Борис Шафаренко

Продолжение, начало в №4-2019

2. МИГ-21. САМОЛЕТ-МИШЕНЬ РАЗБИЛСЯ НА ВЗЛЕТЕ

В мае 1987 г. в 13 ГосНИИ ЭРАТ ВВС поступило сообщение о том, что на одном из авиационных воинских полигонов произошла катастрофа с самолетом МиГ-21. Немедленно была подготовлена летающая лаборатория на самолете Ан-12 под руководством подполковника В.Зобнина, которая со всем необходимым оборудованием вылетела на место происшествия. По прилету нас разместили в общежитии, представлявшем из себя часть солдатской казармы. Это был военный городок закрытого типа, на территории с повышенной сейсмической активностью, в зоне пустыни и жаркого климата. По этой причине все дома здесь были небольшой этажности, стены в трещинах, а солнце палило неимоверно, температура воздуха днем не опускалась ниже 30-35 °С.

После размещения на месте прилета начались работы по организации доставки обломков самолета на место исследования.

Согласно обстоятельствам происшествия, на второй минуте после взлета самолет упал вблизи дальнего привода (ДП) с последующим скольжением по земле на протяжении 180 м (рис.1). На месте падения возник пожар. По словам очевидцев, летчик пытался выбраться из кабины, однако сделать самостоятельно этого не смог. Дежурный на ДП также не смог помочь летчику открыть фонарь, так как у него не было ни лома, ни кувалды, которые были необходимы в данном случае. Воды в приехавшей пожарной машине оказалась недостаточно, поэтому пожар в районе кабины затушить не удалось…

Таким образом, объектом исследования стал самолет типа МиГ-21ПФ, на котором выполнялся первый контрольный полет после установки специального оборудования для обеспечения автоматического беспилотного взлета и полета в качестве самолета-мишени, по которому должны были производить учебные пуски ракет «воздух-воздух». Анализ технологии выполнения работ по переоборудованию боевого самолета в самолет-мишень показал следующее.

Для обеспечения доступа к оборудованию конус входного устройства, который крепится к силовой раме шестью самоконтрящимися болтами специальным легкосъемным кольцом, был демонтирован. Вместо антенны РЛС установлено оборудование, обеспечивающее беспилотный полет самолета. После этого в обратном порядке установлен конус воздухозаборника при помощи легкосъемного кольца.

Было выяснено, что в период переоборудования самолета в самолет-мишень техническим составом производилось снятие конуса и установка специального оборудования.

Исследование фрагментов самолета после удара о землю показало следующее. От носовой части фюзеляжа в районе входного устройства сохранился выдвижной конус и часть канала воздухозаборника до шпангоута №5. Легкосъемное кольцо конуса с правой стороны частично выгорело. Внешним осмотром конуса входного устройства на месте падения самолета выявлено отсутствие одного из шести болтов крепления съемного кольца в замке №5, расположенном в верхней части конуса (рис.2). Исследованием других пяти болтов установлено, что они не были законтрены, как этого требует техническая документация, а просто затянуты полностью до упора, без возможности их дотяжки.

Конструкция замков предусматривает автоматическое стопорение болтов от выворачивания при заходе подпружиненного стопора в прорезь замка в процессе их заворачивания. Такое положение болта контролируется по положению контрольного подпружиненного валика внутри болта, который при заходе стопора болта в прорезь замка должен полностью выйти на всю свою высоту из болта под действием пружины (рис.3). При этом застопоренное положение болта в замке также контролируется по специальным меткам, указывающим законтренное положение болта в замке.

После разборки и препарирования всех замков установлено, что на их деталях не имеется признаков ненормальной работы – заедания, схватывания, перекоса деталей, деформации и разрушения. Исследование резьбы замка №5 показало, что признаков выхода болта под нагрузкой со смятием витков резьбы не имеется. Это свидетельствует о том, что отсутствующий болт не был вырван из резьбы при общем разрушении самолета в результате удара о землю.

Но если болта нет, то когда его не стало? Или, может быть, его забыли установить? Чтобы выяснить это, следовало тщательно исследовать входное устройство и газовоздушный тракт двигателя на предмет прохождения по ним посторонних предметов.

Такие исследования показали, что на сохранившейся части канала воздухозаборника следов прохождения болта при работающем двигателе нет. А вот на внутренней поверхности воздухо-воздушного радиатора системы кондиционирования обнаружены многочисленные следы ударов посторонним предметом. При идентификации этих следов выявлены вмятины, по своей форме соответствующие конусной форме головки болта, а также отпечатки от резьбовой части болта. Такие же отпечатки имеются на роторных и статорных лопатках компрессора (рис.4). В камере сгорания двигателя обнаружены металлические частицы в виде «окатышей», материал которых, как показали результаты спектрального анализа, соответствуют материалу болта.

Лопатки компрессора двигателя в значительной степени повреждены при работающем в полете двигателе. При этом повреждений и неисправностей, которые могли произойти до удара самолета о землю, на деталях корпусов компрессора, турбины и камеры сгорания, деталях топливной автоматики и опор роторов не имеется.

Таким образом, вся совокупность выявленных признаков свидетельствовала о том, что в полете на взлете при работе двигателя на режиме «Полный форсаж» в проточный тракт двигателя попал болт крепления конуса воздухозаборника, что привело к повреждению рабочих лопаток компрессора, снижению его газодинамической устойчивости, помпажу и самопроизвольному падению частоты вращения ротора низкого давления до N1=40 %.

На других сохранившихся деталях, узлах и агрегатах системы управления самолетом и двигателем признаков неисправностей, которые могли бы привести к их отказу в полете, не выявлено.

В ходе исследования стало очевидно, что причины авиационного происшествия были связаны с работой специалистов ИАС в процессе переоборудования самолета. Поэтому естественно, что руководство ИАС воздушной армии отнеслось к событию крайне болезненно. Оно требовало доскональной проверки всех систем, выполнения дополнительных работ и исследований, помимо действительно необходимых, оказывало давление на руководство ГосНИИ ЭРАТ ВВС. Однако это было обычное течение событий при расследовании летающими лабораториями происшествия, связанного с виновностью личного состава. В этих условиях специалистам летающей лаборатории приходилось быть крайне осторожными в выводах и представлять убедительные и однозначно понимаемые доказательства каждого слова в заключении.

Поэтому в тексте отчета по результатам исследования были использованы крайне осторожные формулировки. Так как болт при прохождении через проточный тракт полностью разрушился, то оценить его техническое состояние, а также определить причины его попадания на вход двигателя не представилось возможным. То есть, следы, которые оставил болт на деталях двигателя,
имеются, а по какой причине он туда попал – определить невозможно, так как сам болт разрушился при прохождении через газовоздушный тракт двигателя.

Всесторонний анализ ситуации показал, что возможные причины попадания болта в двигатель очень ограничены и вероятности их проявления – почти нулевые. Кроме одной, связанной с неправильной установкой болта техническим составом и отсутствием контроля за этой операцией со стороны руководящего ИТС. Поэтому в тексте отчета летающей лаборатории было зафиксировано следующее: наиболее вероятной причиной попадания болта №5 в проточный тракт двигателя является его установка без фиксации стопором.

Итоговое заключение после его согласования с руководством 13 ГосНИИ ЭРАТ ВВС было следующим:

1. На второй минуте последнего полета самолета произошел отказ двигателя вследствие повреждения лопаток компрессора из-за попадания в него болта замка №5 съемного кольца конуса воздухозаборника.

2. На сохранившихся агрегатах, узлах и деталях замков крепления съемного кольца конуса воздухозаборника, систем жизнеобеспечения и системы управления самолета признаков неисправностей, которые могли привести к их отказу в полете, не имеется.

Таким образом, поскольку в ходе исследования не установлен факт неправильных действий или ошибок личного состава ИАС, не представилось возможным однозначно утверждать, что причиной самоотворачивания и попадания в двигатель болта замка №5 является ошибка техника самолета, допущенная при установке съемного кольца конуса. Кроме того, задачей специалистов летающей лаборатории при расследовании авиационного происшествия в первую очередь является установление технической причины события, приведшего к трагедии. А виновность техника, летчика или инженера в данном событии должно было определить следствие в соответствии с требованиями УК РФ.

Следует заметить, что часть особенностей конструкции данного устройства может быть отнесена к его эргономическим недостаткам, обусловливающим ошибочные действия при выполнении на нем работ техническим персоналом. Ими здесь являются:

• сложность конструкции, требующая нескольких операций для достижения требуемого результата:

— для выполнения монтажа болтов необходимо выдвинуть конус воздухозаборника полностью вперед;

— при заворачивании болтов необходимо отслеживать их ход и контролировать положение болта относительно замка по контрольным меткам, прижатие головки болта к поверхности кольца и выход подпружиненного валика внутри болта.

• Ограниченный доступ к устройству:

— болты размещаются равномерно по окружности и доступ к ним в верхней части и нижней части конуса неудобен, требует размещения отвертки строго перпендикулярно к поверхности легкосъемного кольца, что невыполнимо без спецприспособлений.

Продолжительный период эксплуатации самолетов семейства МиГ-21 показал, что на нем имелись три зоны, которым были присущи особенности, требующие наибольшего внимания со стороны инженерно-технического состава:

— болты конуса воздухозаборника;

— крышка заправочной горловины топливной системы;

— люк осмотра лопаток компрессора внутри ниши шасси.

По всем этим точкам за весь период эксплуатации самолетов типа МиГ-21 был ряд случаев их неполного закрытия, что приводило к серьезным авиационным происшествиям.

Николай ПОГОСЬЯН, в 1980-1990-е годы старший научный сотрудник НИО аварийных исследований 13 ГосНИИ ЭРАТ ВВС

(с 4.12.1990 г. до 29.09.2001 г. – 13 ГНИИ МО (ЭРАТ)

Ваш комментарий будет первым

Написать ответ

Выш Mail не будет опубликован


*


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика