Внимание! Топливное обледенение

https://i2.wp.com/civilavia.info/forum/img/m/2/t/p18n5mmffa17b81iqn1hvh1t7q1qqh3.png?resize=494%2C326

“Реальная эксплуатация обладает уникальной способностью порождать ошибки, которые и в голову не могли придти конструктору”.
“Сложность современной техники такова, что я не вижу специалиста, который мог бы предсказать все эксплуатационные ошибки”.
С.О.Мюллер, бывший директор по безопасности в авиации Национального комитета перевозок США, “10 заповедей безопасности полетов”, “Flight Inter”, 30 мая 1981 г.

Происшествие с самолетом Ту-134А №65910 в а/п Минск-2 01 февраля 1985 г.

Раннее утро, легкий мороз – температура воздуха – 2°С, сплошная низкая облачность. Нижняя кромка облаков – 160 м. Взлетнопосадочная полоса слегка прикрыта сухим снегом, легко сдуваемым слабым ветром. В облаках сильное обледенение. На земле сухо, обледенения нет. Аэропорт Минск-2 и его рабочие участки производством не закончены. Эксплуатационные службы очень плохо освещены. Царит полумрак. В последние дни января была очень сложная метеорологическая обстановка. Резкие, до минус 20°С перепады температуры, дождь, мокрый снег и сильные морозы.
25 января самолет Ту-134А №65910 совершил последний нормальный полет. 26 января самолет заправили топливом (8 200 кг). С 26 по 30 января заправленный топливом самолет стоял на открытой стоянке при сложных метеоусловиях и низких температурах наружного воздуха. 30 и 31 января самолет обслуживался по форме Ф-2. За время стоянки самолет был покрыт большим слоем льда и смерзшегося снега. Средняя часть крыла, ранее заправленная топливом, сильно промерзла.
В целях удаления льда и снега самолет в 5 часов утра 1 февраля был облит горячей водой, а затем оперение и крыло были обработаны составом “Арктика”. Вся эта работа по подготовке самолета к полету проводилась при очень плохом освещении рабочих площадок.
Самолет был подан на перрон и после загрузки пассажирами и багажом, без необходимого тщательного осмотра его экипажем, отрулил к ВПП и в 7 часов 55 минут произвел взлет. Никаких ненормальностей в работе двигателей при их запуске, рулении и разбеге самолета до момента отрыва от ВПП экипажем замечено не было.
Через ~ 5 секунд после отрыва на высоте ~ 36 м упали обороты левого двигателя, а через 60 секунд на высоте ~ 220 м упали обороты и правого двигателя.
Самолет по инерции, с убранными шасси и закрылками, набрал высоту ~ 250 м, оставшись без тяги двигателей, при планировании врезался в лес и, пролетев, снижаясь, после первого удара о деревья 570 м, разрушился и сгорел. Погибли люди.
При осмотре двигателей на месте происшествия было обнаружено полное разрушение компрессоров и турбин (оплавление лопаток) обоих двигателей, разрушение обоих двигателей одинаковое и, следовательно, могло произойти только по одной общей для обоих двигателей причине.
Разборка и исследование разрушенных двигателей, проведенные в ГосНИИЭРАТ ВВС, показали, Что оба двигателя разрушены от помпажа, возникшего от попадания на их входы льда!
Воздухозаборники мотогондол были предметом изучения в ГосНИИЭРАТ ВВС. При обследовании тракта системы обогрева носков воздухозаборников была обнаружена негерметичность соединения трубопровода к фланцу патрубка подачи горячего воздуха в носок воздухозаборника. Негерметичность была вызвана выпадением части прокладки (d=1 мм), находящейся в соединении. Эго обстоятельство вызвало у руководства Белорусского УГА заключение о неудовлетворительной работе системы противообледенительной защиты носка воздухозаборника, а отсюда и образование льда (при полном отсутствии условий обледенения при взлете самолета) на входных кромках воздухозаборников мотогондол. Сорвавшийся лед (?) попал в двигатели и их разрушил.
Совместной работой ОКБ и ГосНИИЭРАТ ВВС, включая длительные испытания с замером полей температур при гонках двигателей при установленной прокладке между фланцами соединения и без части ее было доказано, что отсутствие прокладки никакого влияния на температурный режим носков заборников не имеет.
При расследовании этого происшествия были очень большие трудности.
Первая и самая главная, что на останках конструкции планера, оставшихся после разрушения конструкции самолета, из-за возникшего на земле пожара (в воздухе пожара не было), естественно, никакого льда или его следов обнаружено не было.
Отсутствие льда, единственного виновника этого тяжелого происшествия, дало возможность сотрудникам ГА и особенно руководству Белорусского ГУ ГА (к.т.н.т. Курило) выдвигать самые нелепые домыслы и версии о техническом несовершенстве – малой надежности как двигателя Д-30 II-й серии, так и самолета Ту-134А в целом которые и явились, якобы, причиной разрушения двигателей и гибель самолета и людей.
Две противоборствующие стороны затрачивали огромные средства, людскую энергию и время: одни старались опорочить конструкцию самолета, другие защищали свой труд, его результаты, воплощенные в конструкцию самолета Ту-134А.
В ГосНИИ дошли даже до экспериментов в аэродинамических трубах с забросом в воздушный поток горсти гороха!? Пытаясь на результатах, полученных от наблюдения за движением горошин, движущихся в струях обтекающего модель воздуха, доказать невозможность попадания льда, срывающегося с поверхности самолета, в воздухозаборники двигателей.
Действительно, горох, подхваченный воздушными струями, точно следовал, подчиняясь законам механики и аэродинамики, но это движение ничего не имело общего с движением льда, срывающегося поверхности самолета.
Дополнительно проводились расчеты взлета самолета, подтверждающие отсутствие обледенения крыла и т. д.
Гораздо проще, наблюдая за матерью-природой, видеть картину разрушения и движения в воздухе ледяной корки, срываемой ветром с обледенелой поверхности замерзшей лужи воды, представить себе, что произошло с самолетом Ту-134А в то роковое для него утро 1-го февраля 1985 г. Хотя все было ясно и понятно, но и мы должны были провести эксперимент в своей аэродинамической трубе, показывающей движение срываемых с поверхности крыла модели имитаторов пластинок льда и доказать о возможности попадания их в воздухозаборник двигателя.
Этот весьма сложный эксперимент был проведен и блестяще показал, что лед с поверхности крыла, срываясь, легко попадает в воздухозаборник двигателя. И это без учета работы двигателя – ведь двигатель “сосет”!
Кроме этого были проведены крупнейшие, дорогостоящие работы на натурных стендах и летных испытаниях самолета с забросом кусков льда во входные устройства двигателей с фиксацией фактических поломок лопаток компрессоров, но вызвать полное разрушение двигателей, подобное разрушению на самолете Ту-134А №65910, не удалось. Дело в том, что нужно было вызвать помпаж – срыв потока в компрессоре работающего на взлетном режиме двигателя, ибо только помпаж приводил к разрушению лопаток компрессора и оплавлению лопаток турбин из-за резкого возрастания температуры сгорания топлива при уменьшении количества воздуха, подаваемого в камеры сгорания компрессором.
Истинная причина была следующая: сложные метеоусловия, плохая освещенность рабочих мест, халатное отношение обслуживающего и летного персоналов к выполнению своих прямых обязанностей по подготовке самолета к полету, привели к выполнению взлета самолета с покрытой ледяной коркой поверхностью кессон-баков средней части крыла самолета.
Как впоследствии оказалось (см. статью О.К.Трунова “Наземное обледенение”, опубликованную в журнале №1 за 1988 год “Гражданская авиация”), при полностью заправленных топливных емкостях (кессон-баки СЧК) керосином, длительное время находящихся под воздействием низких температур наружного воздуха (28 и 29 января температура н. в. – 20°С) верхние металлические поверхности кессонов не могут длительное время принять фактическую в момент подготовки самолета к вылету температуру наружного воздуха (от -5°С до – 2°С утром 1 февраля) и сохраняют более низкую температуру, чем температура наружного воздуха. Обработка поверхности самолета горячей водой с последующей обработкой жидкостью “Арктика” приводит к образованию на верхних переохлажденных холодным топливом панелях (как раз против входных устройств двигателей) кессон-баков гладкой, малозаметной прозрачной ледяной корки. Толщина ледяной корки может достигать до 20 мм. Поверхность 1-ой группы кессон-баков на самолете Ту-1З4А составляет ~ 10 кв.м, и вес ледяной корки может достигать ~ 200 кг.
В процессе руления и разбега самолета ледяная корка на поверхности планера (верхняя поверхность крыла центральной части) держалась и в момент отрыва самолета, когда самолет резко увеличил угол атаки и при этом увеличилось разряжение на верхней поверхности крыла, оторвавшее ледяную корку, и эта ледяная корка на мгновение, но достаточное для организации срыва потока, попав в воздухозаборник двигателя, вызвала помпаж компрессора и дальнейшее его разрушение. По записям МСРП разрушение левого двигателя произошло приблизительно через 5 секунд после перевода самолета на больший угол атаки. Значит, ледяная корка оторвалась именно в момент перевода самолета на больший угол атаки, а эти 5 секунд потребовались для разрушения двигателя и регистрации сигналов на пленке МСРП.
Возникает законный вопрос, почему правый двигатель был разрушен позже левого на 55 секунд, почему ледяная корка на правой стороне самолета удержалась на крыле в момент динамического увеличения разряжения на крыле. Почему? Да просто потому, что имевшийся боковой ветер изменил температурный режим на правой и левой поверхностях планера, и прочность соединения корки льда с поверхностью планера была различной.
Встряска конструкции планера из-за уборки шасси и закрылков способствовали отрыву ледяной корки с правого крыла и она, попав в заборник правого двигателя, привела к помпажу и полному разрушению двигателя. Вот истинная причина разрушения двигателей. Конечно, очень трудно было поверить в возможность разрушения двигателей ледяной коркой, но это так.
Зарубежные компании, эксплуатирующие пассажирские самолеты с двигателями, расположенными на хвосте фюзеляжа, проявляют большое беспокойство по поводу образования “топливного” льда на поверхности кессон-баков этого типа самолетов. В статье “Обледенение, вызванное топливом”, опубликованной в журнале “Flight Inter” от 2 апреля 1988 г. со ссылкой на большой опыт “Аэрофлота” в этом вопросе подробно описаны неприятности от “топливного” льда с самолетами, имеющими двигатели, расположенные на хвостовой части фюзеляжа (Як-40, Як-42, Ту-134, Ту-154, и Ил-62 у нас и ДС-9, Б-727, Ф-28, Ф-100 и многие другие за рубежом).
Во всяком случае нам необходимо уделить максимум внимания на эксплуатацию наших самолетов с задним расположением двигателей, чтобы не допустить повторения тяжелого случая, произошедшего 1-го февраля 1985 г. с самолетом Ту-134А №65910 в а/п Минск-2.
Причина катастрофы самолета Ту-134А №65910 как будто бы ясна, но:
– 24 июня 1985 г. за №04686 Министр Гражданской авиации Б.П.Бугаев докладывает в СМ СССР:
… “Причину попадания льда в двигатели из-за значительных их разрушений установить не представилось возможным…
… Совместно с МАП разрабатываются мероприятия, направленные на повышение надежности ПОС силовых установок на самолете Ту-134 …”
Б.Бугаев.
Резолюция Л.В.Смирнова И.С.Силаеву от 28 июня 1985 г. №МП-13243:
“Прошу совместно с МГА принять дополнительные меры по повышению надежности двигателей Д-30 в различных условиях эксплуатации”.
И.С.Силаев тов. Чуйко, Болботу, Дическулу, Иванову.

29 июня 1985 г.
“Подготовьте дополнительные указания и мероприятия”.
Вот прошло 4 года с момента катастрофы в Минске-2 – и что же? НИЧЕГО!
Действительно с самолетом Ту-134А(Б) и с двигателями Д-30 в отношении повышения их надежности в условиях естественного обледенения делать ничего не нужно. Это факт!
Спрашивается, зачем же такая волокита? Да и в Акте на стр.10 (внизу) значится:
“… Таким образом, объективных данных о возможности образования льда на входных элементах двигателей при фактических метеоусловиях а/п Минск-2 1.02.85 г. комиссией не выявлено”.
Так в чем же дело?!
К сожалению, все повторяется!
5 октября 1989 г., т. е. через четыре с лишним года, повторилось разрушение двигателя Д-30 на разбеге от попадания в заборник двигателя неубранного с верхней поверхности крыла большого количества мокрого снега, вызвавшего помпаж и полное разрушение компрессора и турбин двигателя, аналогичное разрушению двигателей на самолете Ту-134А №65910 1 февраля 1985 г. в а/п Минск-2.
Самолет Ту-134А №65099, принадлежащий авиаотряду МРП, 3 октября 1989 г. произвел посадку в а/п Внуково (г. Москва). Шел сильный мокрый снег.
Заправленный топливом самолет простоял под снегом до утра 5 октября 1989 г. При подготовке самолета к вылету ни аэродромная служба а/п Внуково, ни экипаж не проявили должного внимания уборке налипшего снега на поверхности самолета. Были некоторые попытки метлой смести налипший мокрый снег и только!
В итоге самолет Ту-134А №65099 с неубранным на верхней плоскости крыла мокрым снегом, повторяя трагический случай с самолетом Ту-134А М 65910 в а/п Минск-2, в 11-05 выруливает на ВПП и пытается взлететь.
На скорости V=240 – 250 км/ч экипаж услышал сильный “хлопок” со стороны левого двигателя и почувствовал резкое падение ускорения самолета – упала тяга. Экипаж перевел оба двигателя на режим “Малый газ” и, переведя правый двигатель на режим “Реверс” совершил прерванный взлет.
Совершенно случайно все кончилось относительно благополучно.
При осмотре левого двигателя было обнаружено полное разрушение как компрессора, так и турбины двигателя, полностью подобное разрушению двигателей на самолете Ту-134А №65910.
На этот раз все закончилось благополучно. Выход из строя двигателя произошел на 5-6 секунд раньше, чем в случае 1 февраля 1986 г. в а/п Минск-2 и самолет не взлетел.
Метеоусловия: мокрый снег, температура 0°С (в а/п Минск-2 – 0 – 2°С), ветер боковой 10 м/с, курс 310°. Взлет самолета – курс 240°.
При расшифровке записи МСРП обнаружено полное подобие потери частоты вращения обоих каскадов двигателя Д-30, характеризующее аналогичность разрушения двигателей от попадания на их входы большого количества мокрого снега или льда. Значит безответственность и разгильдяйство как аэродромной службы а/п Внуково, так и экипажа самолета; как видно, тяжелейшая трагедия с самолетом Ту-134А №65910, гибель людей, материальной ценности, ничему ответственных за эксплуатацию самолетов людей не научила!
Может быть, причина повторения грубейших ошибок в эксплуатации кроется в желании руководителей скрыть истинную причину происшествия, как это и было при докладе Руководства ГА в Правительство по происшествию с самолетом Ту-134А №65910 в а/п Минск-2.
Люди, не имея правильной и полной информации об имевших место грубейших нарушениях, допущенных наземными и летными службами, не представляют себе, к чему может привести их безответственность. Может быть!
А “топливное” обледенение дает о себе знать!
27 декабря 1991 г. разбился при взлете в а/п “Арланда” г. Стокгольма самолет а/к SAS МД-81 с двумя двигателями JT8Д-217. Пострадали 40 пассажиров и 2 члена экипажа, 123 пассажира и 6 человек экипажа не пострадали. Перед взлетом механик сообщил: “Льда на крыльях нет”.
Причина катастрофы – полная аналогия с происшествием в а/п Минск-2 01 февраля 1985 года с самолетом Ту-134А – разрушение обоих двигателей от попадания льда с поверхности крыла – “Топливное обледенение”.
Обстоятельства происшествия:
– температура наружного воздуха 0°С.
Первый двигатель вышел из строя после взлета на высоте 610 м, а второй на высоте 910 м.
Пилот сообщил, что “оба двигателя не вращаются”.
По материалам журналов “Flight Inter” – 8-14-01 1992 г. и “Aviation Week” от 06.01.92 г.
После этого случая на фирме Макдоннелл-Дуглас были проведены работы по защите двигателей на самолете МД-81 от попадания с поверхности крыла льда в заборники двигателей. На самолетах вводится обогрев верхних поверхностей кессона крыла, расположенных против входа в заборник двигателей.

“Air & cosmos/aviation inter” №1526.
Копия статьи в журнале прилагается.

СПРАВКА
об авиационном происшествии с самолетом Ту-134А №65129
30.08.83 в 20.20 по московскому времени (23.20 по местному времени) при подходе к аэропорту Алма-Ата на удалении 37 км потерпел катастрофу самолет Ту-134А №65129 Приволжского управления, совершавший рейс Горький – Челябинск – Алма-Ата. Обстоятельства происшествия: в районе Алма-Ата одновременно с самолетом Ту-134А №65129 (высота полета 1800 м) находился самолет Ил-62М №86609 (высота полета 2100 м). Диспетчером круга аэропорта Алма-Ата было предоставлено право первоочередной посадки самолету Ил62М, а самолету Ту-134А была дана команда на отворот от линии заданного пути вправо, после чего довернул его на курс 141° в сторону гор.
По данным расшифровки записей речевого магнитофона экипаж, командир корабля понимали, что уходят из безопасной зоны захода на посадку, уходят в горы. Но никаких мер, переговоров с диспетчером, несмотря на полное отсутствие видимости земли (глубокая ночь) не предпринимал. Ограничилось только разговором среди членов экипажа. На время завода на посадку самолета Ил-62М (в течение 1,5 мин) диспетчер круга не контролировал полет самолета Ту-134А №65129. Команда диспетчера изменить курс на 40° оказалась запоздалой, самолет вышел из безопасной зоны полета на малой высоте (22 км от торца полосы) и на развороте, на удалении 37 км плашмя столкнулся с горой.
В результате столкновения полностью разрушен самолет.
Экипаж и пассажиры погибли.
На борту по документам должно было находиться 90 человек, а именно:
взрослых пассажиров – 68 чел.,
детей до 12 лет – 8 чел.,
малолетних детей (без билета) – 7 чел.,
экипаж – 7 чел.
Среди обломков обнаружено не менее 90 трупов.

“ЧЕЛОВЕК, СРЕДА, МАШИНА”, Л.Л.Селяков