Записки аварийщиков

Ту-22М3

Ведущий серии Борис Шафаренко

Продолжение, начало в №4-2019

Николай ПОГОСЬЯН,
в 1980-1990-е годы старший научный сотрудник НИО аварийных исследований 13 ГосНИИЭРАТ ВВС (с 4.12.1990 г. до 29.09.2001 г. – 13 ГНИИ МО (ЭРАТ)

7. «Не может советский самолет упасть из-за какого-то писсуара»

Исследования отказавшей и аварийной техники сродни следственным действиям по установлению виновности тех или иных лиц при расследовании преступления. В ходе проведения следствия по уголовным преступлениям дознаватель или следователь обязан собрать и задокументировать улики, подтверждающие вину или невиновность лица, обвиняемого в совершении преступления. Эти улики могут иметь прямой или косвенный характер, причем в практике следственных действий прямых улик в деле обычно немного. Преимущественно выявляются косвенные улики, по совокупности которых следователь и суд делают вывод о виновности лица, подозреваемого в преступлении.
При расследовании причин авиационного происшествия (АП) целью расследования является установление причины отказа техники, а не установление виновности летного или технического персонала воинской части либо предприятия-изготовителя авиационной техники (АТ) в происшествии*. И только на основании заключения комиссии по расследованию АП прокуратура или следственный комитет возбуждают уголовное дело в отношении круга лиц, которые могут быть причастны к этому происшествию.
При исследовании технического состояния остатков АТ, поврежденной при падении на землю, технические специалисты-расследователи выполняют функцию технических следователей и они также сталкиваются с прямыми и косвенными уликами (признаками, следами) на деталях воздушного судна (ВС), при этом информативность каждого признака требует доказательств и обоснований, с учетом характера разрушений деталей АТ и наложения признаков, полученных при ударе ВС о землю и разрушении конструкции, и признаков отказа АТ в полете. Кроме того, исследователи всегда сталкиваются с ситуацией, когда в качестве «присяжных» выступают те или иные представители сторон, отстаивающие интересы или руководящего летного состава, или интересы воинской части, эксплуатировавшей потерпевший АП самолет, или предприятий промышленности, разработавших и изготовивших этот самолет и его системы.
В таких случаях под давлением заинтересованных в результате исследований сторон полученные в ходе расследования косвенные признаки отказа агрегата или системы ВС в полете часто не принимаются в качестве доказательств, и формируется заключение о том, что в полете произошел отказ, причина которого не установлена.
Характерным и ярким примером такой ситуации стало расследование причины аварии самолета типа Ту-22 более 30 лет тому назад, в условиях действия административно-командной системы управления в нашей стране.
21 апреля 1987 г. должен был состояться полет этого воздушного судна по маршруту. Взлет осуществлялся на полном форсажном режиме работы двигателей. По данным записей параметров полета бортовым средством объективного контроля МСРП-64 (рис.1), после отрыва ВС от ВПП по мере нарастания скорости полета зарегистрировано перемещение колонки штурвала с -265 мм до -215 мм на пикирование и уменьшение местного угла атаки с 20° до 17°.
Однако с началом уборки закрылков местный угол атаки начал увеличиваться и к 9-й секунде после отрыва от ВПП достиг критического значения 21°. На 11-й секунде движение штурвальной колонки на пикирование (от себя) прекратилось и колонка штурвала оставалась практически неподвижной в положении -140 мм вплоть до катапультирования экипажа. Согласно рапортам летчиков, на данном участке полета возник упор в системе управления объектом, не позволивший отклонить колонки штурвалов на пикирование для увода объекта с критических углов атаки. К моменту остановки колонки штурвала в положении 140 мм скорость полета увеличилась до 425 км/ч, а угол атаки – до 23°, и МСРП-64 начал регистрацию разовой команды «Критический угол атаки». Катапультирование командира экипажа произошло на 56-й секунде полета (через 23 с после отрыва от ВПП). Столкновение объекта с землей произошло на 84-й секунде полета. Анализ записей параметров полета до столкновения ВС с землей показал, что система автоматического управления в последнем полете работала в режиме штурвального управления. Признаков ее отказа на записях МСРП-64 не имеется. Упор в продольном канале, не позволивший перемещать колонку штурвала на пикирование, возник, как установлено анализом особенностей конструкции, на участке системы управления от механизмов аварийного отключения колонок до дифференциальной качалки подключения рулевого агрегата РА-57Б2 к продольному каналу управления объектом.
Данное событие вызвало пристальное внимание вышестоящего руководства, так как заклинение проводки системы управления на заре авиации было частым явлением, но совершенно исключительным для современных типов ВС.
С целью исследования причин отказа была составлена развернутая модель причинно-следственных связей, которая включала в себя 21 версию вероятных причин события. Кроме этого, были развернуты исследования различных систем ВС и экспериментальных работ для проработки каждой версии. Однако исследовательская работа затруднялась большим количеством деталей и агрегатов, подлежащих изучению, и значительным их повреждением при ударе ВС о землю.
Исследованием технического состояния обломков ВС и системы управления установлено, что следов взрыва топливных баков и газовых баллонов, а также признаков пожара в полете не было. Разрушения деталей и агрегатов системы продольного управления ВС образовались в результате столкновения его с землей и последующего пожара. Неисправностей, которые могли бы привести к заклинению механической проводки, признаков усталостного разрушения на поверхностях изломов деталей, а также их рассоединения в полете не имеется.
Результаты исследования технического состояния деталей проводки системы продольного управления на участке от 8-го до 33-го шпангоутов, анализ схемы и конструктивного исполнения системы управления, оценка эксплуатационных факторов показали, что вероятным местом возникновения упора при перемещении колонок штурвала на пикирование в последнем полете является пространство между крышкой агрегата МЭТ-4У механизма балансировки и качалкой его присоединения к проводке системы управления у шп. №8. При перемещении колонок штурвала расстояние между указанными элементами изменяется от 145 мм до 110 мм, в силу чего при попадании предмета соответствующих габаритов в этот зазор не исключено его защемление и возникновение упора. Экспериментально было установлено, что возможной формой постороннего предмета является параллелепипед со сторонами 130…135 мм.
В связи с этим было выдвинуто и проверено три версии:
— попадание в зазор блока (коробки) штатного оборудования ВС, расположенного в этом отсеке;
— попадание в отсек постороннего предмета, не принадлежащего ВС;
— попадание в проводку системы управления ВС бачка (писсуара), расположенного в этом отсеке для обеспечения жизнедеятельности экипажа в полете.
Для проработки версии 1 и с целью определения возможного выхода со своих посадочных мест блоков авиационного и радиоэлектронного оборудования, расположенных под кабиной в районе шп. №3…№13, исследовалось состояние крепления и их функциональное состояние на рассматриваемом этапе полета. Установлено, что попадание блоков в пространство между качалкой и корпусом МЭТ-4У и возникновение упора в проводке управления невозможно, признаков отключения (отказа) блоков оборудования не имеется.
При исследовании версии 2 было выявлено, что на поверхности качалки имеются два повреждения, которые можно было бы отнести к следам от постороннего предмета:
— первое, размером 18×10 мм, расположено на расстоянии 85…90 мм от продольной оси качалки в виде местной вмятины со следами пластической деформации материала;
— второе имеет поверхность, характерную для повреждений, образовавшихся при однократном срезании материала.
Каких-либо следов и отпечатков, соответствующих форме этого предмета, на поверхности качалки не имеется.
При спектральном анализе мест повреждений в них были обнаружены следы железа и кадмия, не входящих в состав магниевого сплава, из которого была изготовлена качалка. Вследствие недостаточной информативности следов и отсутствия отпечатков формы возможного постороннего предмета определить деталь, образовавшую на качалке указанные повреждения, не представляется возможным.
Рассмотрение версии 3 показало, что в данном отсеке ВС располагаются два бачка (писсуары) для обеспечения жизнедеятельности экипажа в полете. Согласно инструкции по технической эксплуатации самолета при проведении предварительной подготовки в ходе предполетной и послеполетной подготовки предусматривался демонтаж и обратный монтаж писсуаров со сливом из них жидкости и проведением санитарной обработки, а также контроль их технического состояния и надежности крепления.
Указанные бачки по своей форме близки к форме параллелепипеда и имеют размеры, сопоставимые с экспериментально установленными размерами предмета, который мог попасть между качалкой и крышкой МЭТ-4У. Вид бачка и конструкция его крепления показаны на рис.2.
В целях проверки версии 3 были разысканы и направлены на исследование бачки №1 из первого техотсека и №2 – из третьего техотсека. Оба бачка имели многочисленные повреждения, образовавшиеся при ударе ВС о землю, деформацию поверхностей и вмятины. По этой причине однозначно определить на бачках повреждения и следы контактирования, характерные для силового сдавливания при попадании в пространство между крышкой МЭТ-4У и качалкой, не представлялось невозможным.
Трехплечая качалка левого узла управления, расположенная в рассматриваемой зоне, оказалась частично разрушена. На ее поверхности, обращенной в сторону агрегата МЭТ-4У, обнаружены участки с поврежденным лакокрасочного покрытия, многочисленными вмятинами и следами срезания материала. Сравнительный анализ деформаций и повреждений на качалке и бачке №2 позволил выявить вероятные участки их взаимного контактирования при ударе (рис. 2.). Спектральным анализом мест контактирования бачка и качалки с использованием микрорентгеноспектральной установки системы Link-860 и лазерной установки LMA-10 установлено наличие взаимного переноса их материала. На качалке имеются следы железа и титана, которые не входят в состав материала качалки, но входят в состав материала бачка, изготовленного из стали, а на поверхностях бачка в местах вероятного контактирования с качалкой имеются следы магния, алюминия и хрома, которые входят в состав материала качалки.
Кроме этого, на задней стенке бачка имеется вмятина, которая по размерам и конфигурации примерно соответствует геометрическим параметрам нижнего прилива трехплечей качалки. При совмещении качалки и бачка по этому повреждению имеются другие следы взаимного контактирования. Расположение бачка относительно качалки при их совмещении по выявленным признакам показано на рис.4.
Таким образом, результаты трасологических исследований и спектрального анализа показали, что бачок №2 и качалка имеют признаки совместных деформаций и повреждений, и бачок №2 в момент удара о землю находился вблизи его возможного защемления между крышкой МЭТ-4У и плечом левой качалки.
Из деталей крепления бачков на исследование поступила только часть хомута одного из ложементов. Замок хомута закрыт и законтрен проволокой. Идентифицировать поступившую часть хомута с одним из бачков не представилось возможным. В связи со значительными повреждениями и деформациями бачков и их деталей выявить на бачках №1 и №2 достоверные и однозначные признаки, указывающие на факт их закрепления в момент, предшествующий удару о землю, не представилось возможным.
Для определения возможности заклинивания системы управления между качалкой и крыщкой МЭТ-4У механизма балансировки был проведен натурный эксперимент, в ходе которого было производилось закладывание в пространство между качалкой и крышкой МЭТ-4У бачка, размещающегося на шп. №10. Длина шлангов в случае выпадения бачка из ложемента (или вместе с ложементом), подсоединяемых к нему, позволяет попасть в это пространство. Схема установки и взаимное расположение деталей при проведении эксперимента представлены на рис.2.
В результате проведенных экспериментов установлено следующее:
1. Защемление бачка между качалкой и крышкой агрегата МЭТ-4У механизма балансировки возможно. Под действием усилий, приложенных к колонке штурвала, и усилия основного пружинного загружателя происходит перемещение качалки и крышки МЭТ-4У вперед по полету, что приводит к защемлению бачка и деформации стенки, обращенной к МЭТ-4У. Глубина вмятины, которая может достигать 10…14 мм, зависит от расположения бачка относительно угла крышки МЭТ-4У. На пластмассовой крышке механизма балансировки и боковой поверхности качалки следов взаимного контактирования с бачком при этом практически не остается.
2. При натурном воспроизведении заклинивания механической проводки системы продольного управления бачком на объекте-аналоге воспроизвести упирание механической проводки и его последствия аналогично зарегистрированному случаю не удалось, так как не представилось возможным создать в эксперименте условия, аналогичные аварийной ситуации, и смоделировать следующие параметры:
— геометрические размеры бачка;
— пространственное положение бачка между качалкой и крышкой механизма МЭТ-4У в момент проявления отказа;
— усилия, которые прилагались экипажем к колонкам штурвалов;
— работу агрегата МЭТ-4У механизма балансировки в полете.
3. Результаты экспериментальных работ позволяют сделать вывод, что при отклонении колонки штурвала на пикирование между качалкой крепления штока МЭТ-4У механизма балансировки на левом узле управления и крышкой корпуса электромеханизма МЭТ-4У возможно защемление предмета с размерами, соизмеримыми с расстоянием между боковой поверхностью качалки и углом крышки МЭТ-4У. Защемление предмета между качалкой и крышкой МЭТ-4У не исключает возможности заклинения левого узла управления, и, как следствие, механической проводки на участке от выходной качалки левого узла управления до дифференциальной качалки смесительного механизма.
Исследователи сделали свои выводы в вероятностной форме, хотя никакой другой посторонний предмет не был обнаружен и, следовательно, не мог попасть между деталями системы управления. Однако факт наличия бачка в отсеке, совпадения его по форме и размерам с пустым пространством между крышкой МЭТ-4У и качалкой, а также наличие общих повреждений, образовавшихся при ударе о землю, позволяли вполне достоверно утверждать, что упор системы управления был создан именно этим бачком. Такое заключение в вероятностной форме было отправлено в адрес вышестоящего руководства, однако оно было воспринято крайне негативно, так как возникала связь происшествия с ошибочными действиями технического состава ИАС. Одна из реакций на этот счет была примерно такой: «не может советский самолет упасть из-за какого-то писсуара».
Пришлось заключение по этому случаю сглаживать и подчеркивать отсутствие однозначных прямых улик. В итоге исследователи сформулировали следующее заключение, которое отличается уклончивостью выводов, построено на вероятностных утверждениях, и, в итоге, фактически был сделан вывод о том, что причину отказа установить не представилось возможным.
Заключение
1. Разрушения деталей и агрегатов системы продольного управления самолета образовались в результате столкновения его с землей и последующего пожара. Неисправностей, которые могли бы привести к упиранию механической проводки, признаков усталостного разрушения на поверхностях изломов, а также рассоединения в полете не имеется.
2. Наиболее вероятным местом упирания механической проводки является пространство между качалкой крепления штока агрегата МЭТ-4У механизма балансировки на левом узле управления и крышкой корпуса МЭТ-4У, расположенное в нижней части технического отсека у шп.8. При отклонении колонок штурвала на пикирование между качалкой и крышкой МЭТ-4У возможно защемление предмета с размерами, соизмеримыми с расстоянием между ними.
3. Бачок (писсуар) №2 и трехплечая качалки левого узла управления имеют повреждения и взаимный перенос материала, образовавшиеся в результате совместной деформации этих деталей в процессе разрушения объекта при ударе о землю.
4. Вследствие значительных деформаций деталей при разрушении объекта при столкновении с землей и последующего пожара определить наличие на поверхностях бачков повреждений и следов, образующихся при защемлении бачка между корпусом МЭТ-4У механизма балансировки и трехплечей качалкой, а также признаков контактирования бачков с элементами их крепления на объекте не представилось возможным.
5. Однозначно определить предмет, который мог попасть в проводку продольного управления, не представилось возможным из-за полного разрушения конструкции самолета при столкновении с землей и последующего пожара.


*Об этом см. Валерий Козлов. Расследователь авиационных происшествий и юрист-следователь – соратники или… противники.
«Авиапанорама» №1-2019. – Прим. ред.

Ваш комментарий будет первым

Написать ответ

Выш Mail не будет опубликован


*


Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика