Крутое пике: как Boeing 747 случайно достиг сверхзвука

Наука


В декабре 1991 года грузовой Boeing 747-100 компании Evergreen International Airlines совершал перелет из Нью-Йорка в Токио с промежуточной посадкой на Аляске. На борту были шесть членов экипажа и ни одного пассажира.

Самолет пролетал на высоте около 9,5 тыс. метров над канадской деревней Накина неподалеку от Тандер-Бей, когда экипаж заметил неисправность. На приборной панели горел индикатор ОТКАЗ, относившийся к системе инерциальной навигации воздушного судна. Самолет вошел в сильный правый крен и начал снижаться с углом тангажа около -30 градусов, чего не случается при штатном полете. Boeing терял высоту и набирал скорость.

Прежде чем экипаж сумел восстановить управление, самолет потерял 3 тыс. метров высоты и существенно превысил предусмотренную конструкцией скорость. Пилоты сумели совершить экстренную посадку в Миннесоте, и никто не погиб. Однако от непредусмотренных нагрузок во время полета оторвалась часть обшивки правого крыла, оставив огромную дыру размером 1 на 5 метров под передней кромкой в районе третьего двигателя. Детали обшивки повредили правый закрылок и переднюю кромку хвостового оперения самолета, а при посадке оторвался и левый закрылок.

Один из самых интересных вопросов касательно этого инцидента – какой скорости достиг самолет? Дело в том, что при полете со сверхзвуковой скоростью перед передней кромкой образуются ударные волны. Свойства воздушных потоков резко меняются, и обычный самолет нормально в таких условиях лететь не может: его конструкция испытает слишком большие нагрузки, а управление без цельноповоротного хвостового оперения будет почти невозможным.

Даже при приближении к скорости звука наступает волновой кризис, который сопровождается ростом лобового сопротивления, снижением подъемной силы и появлением опасных вибраций. Еще во время Второй мировой войны летчики отмечали, что при превышении определенной скорости с их самолетами происходят непонятные явления.

«Если появятся машины с еще большими скоростями, мы не сможем летать на них. На прошлой неделе я на своем «Мустанге» спикировал на Me-109. Мой самолет затрясся, словно пневматический молоток, и перестал слушаться рулей. Я никак не мог вывести его из пике. Всего в трехстах метрах от земли я с трудом выровнял машину…», – рапортовал один из американских летчиков-истребителей командованию.

Официально установленным пределом для Boeing 747 считается скорость 0,92 Маха, но, по некоторым сообщениям, нештатное снижение разогнало самолет до 1,25 Маха, то есть больше скорости звука. Вскоре после инцидента Дейв Макнейр, представитель канадского Совета по безопасности перевозок, заявил, что во время пикирования самолет превысил предельную скорость и достиг околозвуковой скорости, но пока невозможно подтвердить, что она была равна 1,25 Маха, поскольку точная информация с бортового регистратора данных на тот момент не была доступна.

Бывший пилот Boeing 747 также заявил, что при превышении расчетной скорости самолет должен был начать разрушаться. Позже это несколько ушло из виду, поскольку расследователей, конструкторов и публику интересовали, в первую очередь, причины поломки. Одновременно с этим инцидентом бывший сотрудник Boeing опубликовал результаты внутреннего аудита, выявившие недостатки программного обеспечения бортовых компьютеров, и вопрос про скорость ушел на второй план. В ходе расследования выяснилось, что наиболее вероятной причиной нештатной ситуации стал компьютерный сбой, приведший к отказу автопилота.

Однако в 1992 году компания Israel Aircraft проводила испытания старых пассажирских Boeing 747, поскольку хотела сделать из них грузовые самолеты. Грузовые варианты самолета традиционно обладают чуть более жесткой конструкцией, и потому при переоборудовании необходимо было проверить ее в экстремальных условиях. В ходе этих испытаний один из самолетов достиг скорости 0,98 Маха во время пологого пикирования с тангажом -18 градусов. Пилоты сообщили, что это было слегка жутковато, но управление они не теряли.

Вскоре после этого Том Коул, представитель компании Boeing, сказал, что первоначальные летные испытания самолетов этой серии, проведенные в 1969 и 1970 годах, позволили моделям 747-100 развить скорость 0,99 Маха.

Кроме того, по его словам, компании известен один случай, когда Boeing 747 компании Evergreen International совершил аварийное снижение на скорости, превышающей 1 Мах, подтвердив таким образом первоначальные сообщения.

Однако, как позже уточнили в компании, эти самолеты не предназначены для продолжительных полетов на таких скоростях, поскольку их конструкция не рассчитана на то, чтобы выдерживать ударные волны.



Источник

Оцените статью
Технологичные новости на VB-net.ru