Михаил Галисламов - Причина крушения AIRBUS A321 рейса 7К9268 «Когалымавиа»

8. Утром 10 марта 2019 г. Boeing 737 MAX 8 авиакомпании Ethiopian Airlines совершал рейс ET302 по маршруту Аддис-Абеба – Найроби. Спустя минуту после взлета (в 08:39) командир ВС сообщил о проблемах с управлением, но решил продолжить полет. Через 3 минуты после взлета (в 08:41) с борта лайнера запросили разрешение на аварийную посадку. В 08:44 EAT, когда лайнер находился на высоте около 2700 метров, метка рейса ET302 исчезла с экранов радаров. Самолет рухнул на землю около города Дэбрэ-Зэйт через 6 минут после взлета. Погибли все люди, находившиеся на его борту. Отслеживающие полет лайнера данные показали, что скорости кабрирования и пикирования резко колебалась. Впоследствии несколько свидетелей заявили, что за самолетом тянулся белый дым, а незадолго до падения лайнера слышали странные звуки [24]. На месте катастрофы были найдены бортовые самописцы (речевой и параметрический). Согласно предварительным данным, извлеченным из параметрического самописца, они показали высокую степень схожести с данными рейса Lion Air-610, разбившегося возле Джакарты. Следователи обнаружили, что винтовая передача, управляющая углом наклона горизонтального стабилизатора самолета рейса 302, находилась в крайнем положении (на пикирование). Во время крушения плоскости хвостового горизонтального стабилизатора самолета были в режиме резкого снижения, аналогично рейсу Lion Air-610. Пилоты пытались изменить положение стабилизатора с помощью механических средств, но вскоре снова активировали питание стабилизатора и до падения самолета не смогли вывести его из пикирования.

Федеральная Служба Авиации США, изучив информацию со спутника, пришла к выводу, что катастрофа, произошедшая в октябре 2019 года в Индонезии, имеет схожий сценарий с рейсом Эфиопских авиалиний [25]. Согласно данным черного ящика, перед падением Lion Air сенсоры на пульте управления выдавали ложную информацию, из-за чего самолет накренился. Самолет был оборудован системой увеличения маневренных характеристик (MCAS), которая помогает пилотам определить местоположение самолета в воздухе. Внедрение системы MCAS было вызвано увеличением силы тяг двигателями самолета, из-за чего он стал поднимать нос вверх. MCAS регулирует отклонения самолета в воздухе и направляет нос вниз. Именно в этой системе были обнаружены сбои. Полеты самолетов серии 737 MAX 8 были временно приостановлены во всех странах до выяснения причин катастрофы [26].

Airbus A321 – семейство узкофюзеляжных самолетов для авиалиний малой и средней протяженности. Лайнеры А321 введены в эксплуатацию в начале 1994 года, являются самыми крупными в семействе А320. Особенностью лайнера является то, что 20% его конструкции состоит из композитных материалов.

Техническая характеристика Airbus A321 [27]:

Размеры

Длина: 44,5 м.

Размах крыльев: 34,1 м.

Высота: 11,8 м.

Масса

Максимальная взлетная масса: 93500 кг.

Максимальная масса без топлива: 71500 кг.

Максимальная коммерческая загрузка: 23400 кг.

Емкость топливных баков: 23700–29 680 л.

Летные данные

Дальность полета с максимальной загрузкой: 5000–5500 км.

Максимальная крейсерская скорость: 840 км/ч.

Максимальная скорость: 890 км/ч.

Потолок (максимальная высота полета): 11900 м.

Часовой расход топлива: 3200 кг.

Пассажирский салон

Количество кресел (одноклассовый): 220.

Ширина салона: 3,7 м.

Airbus A321 оснащен двумя турбовентиляторными двигателями CFM56-5A(5В). Газотурбинный двигатель (ГТД) – тепловая машина, предназначенная для преобразования энергии сгорания топлива в кинетическую энергию реактивной струи. Семейство самолетов А320, разработано европейским консорциумом «Airbus S.A.S». Выпущенный в 1988 году, он стал первым пассажирским самолетом, на котором была применена электродистанционная система управления (ЭДСУ). Самыми крупными в семействе А320 являются лайнеры А321, введенные в эксплуатацию в начале 1994 года. С помощью датчиков, установленных на органах управления, механические перемещения рычагов управления в кабине самолета преобразуются в аналоговые или цифровые электрические сигналы, которые по электропроводке поступают в вычислительную систему управления [28]. Вычислитель получает сигналы и от датчиков угловых скоростей, перегрузок, углов атаки и скольжения, вычислителя системы воздушных сигналов и других устройств. В соответствии с заложенными алгоритмами управления они преобразуются во входные сигналы приводов органов управления.

ЭДСУ позволяет применить системы ограничения предельных режимов и значительно снизить вероятность попадания самолета в нежелательные режимы полета. Автоматизация штурвального управления позволяет обеспечить оптимальные характеристики управляемости и устойчивости ВС и улучшить их летно-технические характеристики на дозвуковых скоростях полета. Высокие требования предъявляются к надежности ЭДСУ, поскольку выход таких систем из строя приводит к потере устойчивости и управляемости ЛА, т. е. к катастрофическим последствиям. Перерыв в питании, после выходе из строя одного из источников питания, – не допускается.

Помехозащищенность является важной характеристикой ЭДСУ. Влияние работающих бортовых систем и внешних электромагнитных воздействий на сигналы ЭДСУ должно приводить лишь к малым искажениям, не отражающимся на направленности ее работы, не должно приводить к появлению сигналов о ложных отказах.

Процесс программного изменения и стабилизации отдельных параметров движения летательного аппарата осуществляется с помощью средств автоматики без воздействия летчика на органы управления. Для автоматического управления (АУ) каким-либо параметром движения летательного аппарата должен быть реализован некоторый контур автоматического регулирования, включающий измерители текущего значения регулируемого параметра и его отклонения от заданного значения и регулирующее устройство. Воздействуя на объект управления, регулирующее устройство обеспечивает поддержание сигнала отклонения в области нулевого значения; устройство состоит из вычислителя, формирующего сигнал, и средств передачи сигнала управляющего воздействия на органы управления. Для целенаправленного управления траекторией полета реализуются контуры регулирования положения летательного аппарата на заданной пространственной траектории, параметры которой формируются бортовыми и наземными информационными средствами. При решении задачи АУ траекторным движением необходимо точное выдерживание заданной приборной скорости посредством изменения тяги двигателей. Для этой цели применяется бортовое регулирующее устройство, называемое автоматом скорости или автоматом тяги.

В конструкции САУ для уменьшения влияния отказов используются различные устройства, ограничивающие размер хода и моменты рулевых машинок, значения перегрузок, углов крена и тангажа. Вероятность полного отказа ЭДСУ пассажирских самолетов составляет менее 10 – 9, а военных – менее 10 – 7на 1 час полета, то есть такой отказ практически невозможен [28]. К недостаткам относится обеспечения резервным ЭДСУ, для высокой степени надежности. Выход из строя электронной системы управления Airbus A321 (при всех исправных силовых механизмах) превращает летательный аппарат в планирующую по воздуху конструкцию, подчиненную индивидуальным аэродинамическим характеристикам самолета.