Смертельная центровка

Отклик на статью "Тихая диверсия". 

Ряд авиакатастроф, произошедших в России, весьма похож: самолёт разбивался на взлёте, удар о землю происходил хвостовой частью при запредельных углах атаки. Расследование происшествий однозначного ответа о причинах не дало ни в одном случае, хотя тенденция налицо ─ стоит лишь рассмотреть эти катастрофы не по отдельности, а вместе.

Москва, 2000 год. Як-40. Вылет из "Шереметьева", на борту ─ Артём Боровик и попутчики [прим. ─ Зия Бажаев, Николай Текстов, Андрей Cичкарь — компания НК "Альянс"]. Чартер на самолёте частной авиакомпании. Примерно через минуту после отрыва от полосы борт падает. Свидетели слышали громкий хлопок и вспышку в районе воздухозаборника среднего двигателя.

Ярославль, 2011 год. Як-42. Хоккейная команда ярославского "Локомотива" направляется на матч. После отрыва от полосы всё то же самое. Свидетели: "Как-то он вяло и долго разбегался, взлетел, опрокинулся на хвост и упал". Расследование катастрофы Як-40 в 2000 году в "Шереметьеве" — образец добросовестного подхода. После официального изучения записей данных объективного контроля был проведён лётный эксперимент и что самое важное — опубликованы записи параметрических регистраторов. Результат расследования: "Причина не установлена". Выводы комиссии по катастрофе Як-42 в Ярославле: бежал по полосе, потом оторвался, немного пролетел, завалился на хвост и упал в Волгу — наверное, не набрал нужную скорость, неадекватный второй пилот жал на педали тормозов шасси во время разгона. Но скорость отрыва регламентируется Нормами лётной годности (НЛГ), определяется разработчиком и заносится в Руководство по лётной эксплуатации (РЛЭ), находящееся на борту. Значения скоростей отрыва в зависимости от взлётного веса лётчики знают наизусть. Если скорость отрыва не достигнута, самолёт просто не отделится от полосы, на что бы пилоты ни нажимали. В записях "чёрного ящика" того Як-42 чётко зафиксировано: второй пилот нажимал на педали тормозов. Действительно, нажимал. Точно так же, как и тысячи других пилотов. Открываем инструкцию разработчика, по которой написано РЛЭ, и читаем: "После отрыва и уверенного отхода от ВПП (когда самолёт приобретает положительную вертикальную скорость по вариометру) необходимо нажать на тормозные педали до упора (2–3 сек.), затем отпустить их и убрать шасси". Такое действие необходимо для защиты от грязи отсека шасси. Этот пункт инструкции, как и многие другие, лётчики выполняют автоматически. Самолёт взлетел на расчётной скорости отрыва, а второй пилот выполнял стандартную операцию этапа взлёта. Почему самолёт стал валиться на хвост и упал, осталось за ширмой "убедительных" выводов комиссии.

Собственно, это всё на сегодня. В принципе не так уж мало. С учётом недавнего падения Ту-154 в Адлере имеет место непустое множество на пространстве случайных событий. Такие катастрофы называют серийными, и они будут продолжаться до тех пор, пока не установлена причина. И стоит принять к сведению отсутствие подобных катастроф в СССР.

Опубликованное интервью начальника Службы безопасности полётов авиации ВС РФ позволяет точно установить причину катастрофы Ту-154.

По данным расследования, через 60 секунд после отрыва от полосы самолёт находился на высоте 250 метров, имел скорость 360–370 километров в час и начал правый разворот. Согласно РЛЭ (НЛГ СССР, нормы BCAR) это расчётная точка этапа взлёта №3 — точка принятия решения. В ней завершается уборка закрылков, и если всё штатно, второй пилот включает перестановку стабилизатора в крейсерское положение, а командир разгоняет самолёт до 400 километров в час на высоте 400 метров и переходит в расчётную точку №4 — завершение взлёта и начало набора высоты. Но в точке №3 высота оказалась меньше расчётной — штатно должно быть 400 метров. Непонятная ситуация. Лётчик принимает решение о возврате на аэродром и начинает правый вираж. После уборки закрылков резко задирается нос самолёта. Командир понял, в чем дело, и отдал команду: "Закрылки на выпуск (или закрылки 15)". На второе слово уже не хватило времени — через 10 секунд самолёт ударился о воду.

Показания очевидцев дополняют картину. "Видел красный огонь сначала вверху слева, потом внизу справа". БАНО, бортовые аэронавигационные огни, в ясную погоду ночью видны на расстоянии нескольких километров, для этого они и сделаны. "Видел белый купол в месте падения, что-то вроде шатра". БАНО справа, потом слева обозначили вращение самолёта относительно вертикальной оси. Падение самолёта происходило по крутой спирали, в момент соприкосновения с морем хвост прочертил дугу по воде. Поднятая стена брызг имела вид поверхности вращения и сыграла роль зеркала, отражающего свет от освещённых объектов на берегу. Поэтому белый купол или шатёр не галлюцинации очевидцев, а важные детали, позволяющие установить, что в последние 10 секунд самолёт находился в плоском штопоре, из которого не выводится по чисто конструктивным особенностям. Но Ту-154 проектировали достаточно квалифицированные люди, и режимы ограничений, прописанные в инструкции разработчика, тщательно просчитаны. Самолёт, эксплуатирующийся в пределах этих ограничений, ни при каких обстоятельствах в штопор войти не может. В данном случае самолёт взлетал с нулевым запасом продольной статической устойчивости по углу атаки. Это значит, что центр массы самолёта находился на границе предельной задней центровки или за её пределами. Осталось разобраться, как такое произошло.

Полёт из аэропорта "Чкаловский" до аэропорта "Адлер" длится около двух часов. Для самолёта Ту-154 — это штатная заправка 50 процентов топлива. Число пассажиров соответствовало половине загрузки салона плюс багаж, по вместимости багажных отсеков до семи тонн. Восстановить данные центровки воздушного судна, которая зависит от собственно загрузки и количества взятого на борт топлива, по этим данным вполне реально. В 0:00 по Москве самолёт вылетел с центровкой 23 процента САХ (средней аэродинамической хорды крыла) и в 2:30 благополучно сел в аэропорту "Адлер" с центровкой 25 процентов САХ. Центровка в этом полёте была в середине допустимого диапазона 18-22 — 32 процента САХ, то есть оптимальной. В этом полёте Ту-154 обладал идеальными характеристиками устойчивости и управляемости.

2:30-5:00. Самолёт прошёл таможню, дозаправку и стал готовиться к плановому перелёту Сочи — Хмеймим. По расстоянию полёт Чкаловский — Адлер и Адлер — Сирия — почти одно и то же, потребная заправка в один конец та же самая, на два часа. Но в Адлере самолёт дозаправили на сто процентов из расчёта туда и обратно. Загрузка по пассажирам и багажу не менялась. В результате на старт ВВП аэропорта "Адлер" вырулил самолёт с центровкой 30-32 процента САХ, что соответствует границе предельной задней центровки, то есть к взлёту готовилась практически неуправляемая в воздухе машина. И её нештатное поведение из-за нарушения центровки экипаж парировать не успел, но явно пытался это сделать.

Центровка самолёта не пишется регистраторами "чёрного ящика". Это чисто расчётный параметр. По инструкции разработчика для регулярных рейсов гражданской авиации СССР диспетчер по центровке получает от аэродромно-диспетчерской службы и начальника смены службы перевозок необходимые сведения о заправке топливом и по этим данным рассчитывает загрузку и центровку по номограмме. Для "нерегулярки" расчёт производится командиром корабля. Поскольку полёт в Сирию относился именно к таким, то командир часа в три ночи после заправки самолёта должен был засесть за расчёт по номограмме. А в 5 часов утра должен был подняться на борт, дождаться пассажиров, выйти в салон и сказать: "Не так сели — не хватает ещё семидесяти пассажиров".

Действительно, при полной заправке топливом и загрузке по пассажирам на 65-100 процентов центровка лежит в середине расчётного диапазона центровок. При такой загрузке самолёт обладает идеальными характеристиками устойчивости и управляемости. Это расчётный случай в проектировании самолёта. Нижняя граница коэффициента коммерческой нагрузки 65 процентов взята из мирового опыта авиаперевозок — граница рентабельности при эксплуатации. В советском "Аэрофлоте" платили премии за достижения планового показателя по коэффициенту коммерческой нагрузки, а регулярность вылетов по расписанию не поощрялась никак. Если борт не заполнялся ко времени вылета, рейс просто задерживался. Незаполненный салон автоматически приводил к центровке, близкой к недопустимой.

Знали ли лётчики о проблеме? Пилот Як-40, разбившегося в 2000 году в "Шереметьеве", определённо знал об особенностях самолёта: тот Як-40 был поздней модификации с топливным баком в киле. По особенностям загрузки Як-40 — брат-близнец Ту-154, но с обратным знаком. У него всё наоборот: самолёт абсолютно безопасен при пустом салоне. Во всех других случаях он требует повышенного внимания. На записях параметрического регистратора хорошо видно, что на разбеге после отрыва носового колеса лётчик нажимает на кнопку перестановки стабилизатора в крейсерское положение, то есть выполняет предпоследнюю операцию этапа взлёта. Штатно это должно делаться после уборки закрылков, через 40-50 секунд после отрыва от полосы. Командир Ту-154 в Адлере понял, в чём дело, только через 60 секунд, а здесь такая мгновенная реакция. Такое возможно, только если событие ожидаемо и предсказуемо. Не помогло. После отрыва от полосы Як-40 вышел на закритические углы атаки, из-за чего захлебнулся в сорванном потоке воздухозаборник среднего двигателя. Хлопок и вспышка в районе среднего двигателя свидетельствуют о помпаже, а далее — неуправляемое падение с опускающимся хвостом.

В 1972 году фирма "Локхид" разработала и установила на трёх первых опытных самолётах L-1011 "Тристар" бортовую систему определения веса и центровки (БСОВЦ). Сигналы с тензодатчиков на силовых элементах шасси преобразовывались в показания значений веса и центровки на приборной панели в кабине пилотов. Для широкого применения такой системы необходимо было утвердить её применение FAA (Управление гражданской авиации США). Однако FAA информировало фирму "Локхид", что необходимо значительное количество данных лётных испытаний для демонстрации точности, повторяемости и надёжности системы до рассмотрения её внедрения. За кадром осталось главное преимущество: появилась возможность на всех этапах полёта выставлять стабилизатор не в фиксированное, а в оптимальное по центровке положение — самолёт получал идеальную управляемость. Аналог такой системы на самолёте "Конкорд" блестяще подтвердил это на практике. Пилоты "Конкордов" по праву без всякого преувеличения носили звание самых высокооплачиваемых пассажиров в мире.

БСОВЦ фирмы "Локхид" определяла вес и центровку только на земле. Считалось, что этого достаточно – летать с правильной центровкой и фиксированными положениями стабилизатора на взлёте, в крейсерском полёте и на посадке. Если объединить эту систему с топливомерами и вычислителем оптимального положения стабилизатора, то управляемость самолёта будет идеальной. На самолётах с ЭДСУ и механической системой управления полёт для пилотов будет проходить точно так же, как на "Конкорде".

Всего может быть три типа таких систем: как у "Локхид", БСОВЦ на основе датчиков на подвижных элементах амортизаторов шасси и наземная система (НСОВЦ) по типу напольных весов. Размещать весы для самолёов в каждом аэропорту? В гражданской авиации СССР такое практиковалось — время от времени машины "Аэрофлота" по плану закатывались в ангар ГосНИИ ГА и взвешивались. Очень грамотная профилактическая мера.

Есть ещё один важный аспект применения систем контроля веса и центровки. А что если точность взвешивания самолёта удастся довести, например, до килограмма и объединить с системой контроля загрузки в аэропорту? Например, каждый пассажир будет стоять на напольных весах у стойки регистрации. Перед вылетом можно будет сравнивать загрузку по факту с тем, что взвешивалось в аэропорту. Если всё сошлось, нет вопросов. А вот если не сошлось, то появятся вопросы у Службы безопасности полетов.

Внедрение систем контроля веса и центровки — вопрос времени. А пока в соответствующие инструкции гражданской авиации необходимо включить пункт об обязательном докладе командира диспетчеру аэропорта под включённый речевой самописец расчётных значений центровки на взлёте и на посадке. Внести в РЛЭ пункт о расчёте центровки не только на взлёте, но и на посадке. Перед вылетом командиру стоит проверить себя по полученным цифрам — а летал ли он на тренажёре при таких центровках. Дополнительный пункт о расчёте посадочной центровки совсем не лишний, как может показаться.

○ Виктор Шептунов "Военно-промышленный курьер" 8 марта 2017