Игорь Ефимов - Статьи разных лет и список журнальных публикаций

Встревоженный тем, что ни в каких новостях ни разу не упоминалась гипотеза “образование льда внутри компрессора”, я полез в отчеты Американского национального бюро по безопасности транспорта (National Transportation Safety Board), созданного после трагедии 11 сентября. Обнаружилось, что это учреждение считает лед врагом — опасностью — номер один. Но только лед, образующийся на крыльях и корпусе самолетов. Принимаются все новые и новые меры по снятию его перед вылетом, изобретены пневматические полосы на крыльях, которые, раздувшись, могут взломать лед, образовавшийся во время полета; ведутся специальные исследования атмосферы, нацеленные на уяснение процесса образования льда при различных температурах, влажности, давлении. Однако никакого упоминания о возможности образования льда внутри компрессора я не нашел.

Когда я делился своими тревогами со знакомыми русскими учеными, они смотрели на меня с недоумением. Как всякому человеку, незнакомому детально с внутренним устройством турбореактивного двигателя, им казалось нелепостью допустить, что внутри пышащего пламенем мотора (мы все видели огненные языки, вырывающиеся из заднего сопла на взлете) может в какой-то момент образоваться лед. И конечно, при расследовании катастроф никаких следов этого опаснейшего “террориста” мы не найдем.

“Все это дает мне право хотя бы забить тревогу”, — решил я и послал соответствующие письма в Федеральное управление авиацией (Federal Aviation Administration), в Бюро по безопасности транспорта и в Международную ассоциацию по безопасности полетов (International Aviation Safety Association, IASA). К моему удивлению, из последней организации вскоре пришел ответ. Директор австралийского отделения, бывший пилот, выражал полное несогласие с моей теорией, но, по крайней мере, удостоил меня подробными объяснениями, почему образование льда в компрессоре кажется ему невозможным. Главный его аргумент: температура по пути следования воздуха в компрессоре только поднимается и на последних ступенях превышает уже 100 градусов по Цельсию. Я должен был согласиться с этим, но указал ему на то, что на входе в компрессор образуется вакуум, давление падает, а вместе с ним — и температура. Поэтому возможна ситуацтия, когда температура в атмосфере, допустим, плюс 5 градусов Цельсия, а температура лопаток первых ступеней компрессора будет минус 5 — как раз достаточные условия для оседания льда. Для самолета же, спускающегося из верхних слоев атмосферы, где входная часть мотора остыла до минус 40 градусов, попадание во влажный воздух нижних слоев будет особенно опасным. Лед, заполнивший узкую щель между вращающимися и неподвижными частями, сработает как тормоз, сделанный из камня, и замедлит или остановит вращение мотора.

Наш спор, конечно, невозможно решить без эксперимента. Простейшим представляется: установить микротелекамеру внутри мотора, направленную на лопатки первой ступени компрессора, и термопару (электрический термометр) на входной части корпуса. Когда лед появится на крыльях, по моей гипотезе — почти уверенности, — мы увидим образование льда и зарегистрируем температуру корпуса ниже нуля. Но для того, чтобы пойти на такой эксперимент, нужно, чтобы кто-то из влиятельных людей в сфере безопасности полетов разделил мою тревогу и объявил подобное исследование необходимым. К сожалению, мой оппонент из Австралии верит, что, как он написал, “80 % аварий вызваны ошибками пилотов”. На это я ему ответил, что расследователи аварий выдвигают объяснение “ошибка пилота” во всех тех случаях, когда не могут найти удовлетворительного объяснения. И это трагично, потому что на погибших пилотов ложится недоказанное обвинение в гибели их пассажиров. Их детям и близким придется всю жизнь носить это незаслуженное клеймо.

Летом 2009 года мне удалось связаться с русскими инженерами, работавшими в сфере обслуживания наземных газотурбинных двигателей (в России и в Америке), устанавливаемых на газопроводах. Эти машины используют в качестве топлива тот самый газ, который они перекачивают, и, конечно, им не нужна реактивная тяга выбрасываемых газов, поэтому она сведена к минимуму. Но в принципе конструкция их повторяет все основные элементы авиационных моторов. Один инженер рассказал мне про свой опыт работы на теплоэлектростанции завода “Красный треугольник” в Ленинграде, включавшей газотурбинные установки. Конструкторы никак не могли понять, почему в морозные утра машины часто начинало трясти и они в конце концов останавливались. Проблема исчезла только после того, как воздух на входе в компрессор стали подогревать специальным устройством. Другой инженер столкнулся с тем же явлением, работая на газотурбинной установке в Новгороде. “На входном патрубке компрессора, — пишет он, — были вырезаны специальные застекленные окна в районе конструктивных ребер жесткости перед входным направляющим аппаратом. Обледенение наступало примерно в 4–5 утра в диапазоне температур наружного воздуха плюс-минус 2 градуса Цельсия. Лед нарастал буквально на глазах”. Установку приходилось отключать”.

Один американский друг, которому я рассказал о своих письмах в американские и международные организации, занимающиеся безопасностью полетов, высказал важное соображение: “Если твоя гипотеза подтвердится, представляешь, какие миллиардные убытки понесет весь бизнес авиационных перевозок? Поэтому ты должен быть готов к тому, что гипотеза, которую наверняка выдвигали и отдельные американские инженеры, будет встречать мощнейшее противодействие самых разных сил”.

И действительно: попробуем представить себе, что произойдет, если завтра Федеральное управление авиацией объявит внутреннее обледенение компрессора главной причиной десятков таинственных аварий, случающихся каждый год.

Первым делом придется запретить все взлеты и посадки в условиях, чреватых образованием льда на крыльях и корпусе самолета, а это приведет к отмене сотен рейсов и полному хаосу в расписаниях многих аэропортов.

Во-вторых, необходимо будет выработать новые стандарты на допустимое расстояние между концами лопаток компрессора и корпусом, а увеличение этого расстояния приведет к снижению эффективности двигателя и к возрастанию расходов на топливо.

Существующие моторы придется возвращать на заводы для уменьшения высоты лопаток и для вмонтирования специальных датчиков, которые будут оповещать пилотов о начавшемся образовании льда внутри компрессора.

В конструкциях новых моторов необходимо будет предусмотреть какую-то систему обогрева входной части мотора (электричеством или горячими газами, взятыми из выхлопной части).

Если виноваты гуси, их в суд не потащишь; но судебные иски, вчинямые авиакомпаниям родственниками погибших, могут обернуться настоящим золотым дождем для американских адвокатов.