РАСКРЫТИЕ ИСТИННЫХ ПРИЧИН АВИАКАТАСТРОФЫ САМОЛЕТА МИГ-15 №18

 

 

Причины заглохания двигателя в полете

Неудавшийся запуск в полете заглохшего авторотирующего маршевого двигателя

О некатапультировании летчиков

Об отсутствии закритического режима полета самолета МиГ-15 №18 на последнем участке и вхождения его в штопор

 

 

Причины заглохания двигателя в полете

При обследовании самолета МиГ-15 №18, вытащенного из воронки, И.И. Шулинский заметил [26], что отпечаток стрелки на циферблате указателя температуры в реактивной трубе располагался около нуля. Это свидетельствовало о том что при снижении в маршевом ТРД заглох процесс горении в камерах сгорания в конце последнего участка полета.

Проверим этот факт по критерию заглохания маршевого ТРД на основе теории АКАТАС ГТМ [11]:

Ke < 1;    n = 0, 1, 2,...;    j = v, w

Возбуждающая сила пульсатора горения выражается через критерий заглохания процесса горения в камерах ТРД [13]:

Критерий теории АКАТАС ГТМ указывает на то. что при полете в аэрозольной среде нижнего слоя дождевых облаков в случае перевода ТРД на взлетный режим может произойти заглохание маршевого двигателя от срыва огневого факела резонансной амплитудой пульсатора горения переобогащенной топливно-воздушно-водяной смеси.

На самолете-спарке УТИ МиГ-15 № 18 был установлен двигатель РД-45ФА № 84445А29ОУ серийного производства Запорожского моторостроительного завода после текущего ремонта по восстановлению теплоизоляции реактивной трубы, выполненного работниками эксплуатационно-ремонтного отдела на этом заводе.

Анализ эксплуатационных режимов работы двигателя и частоты вращения, определенной Спецкомиссией по отпечатку стрелки на циферблате указателя оборотов: = 9000...10000 об/мин, показывает, что при снижении самолета на эксплуатационном режиме таких оборотов двигатель иметь не мог. Если даже предположить, что летчики специально установили такой режим, то в сложившейся опасной ситуации они перевели бы двигатель на более форсированный режим работы и благополучно зашли на второй круг посадки, однако такой возможности у них не было потому, что двигатель «работал» в режиме авторотации, при котором отсутствовала реактивная тяга вследствие заглохания процесса горения в его камерах сгорания, когда самолет находился в аэрозольной среде нижнего слоя облаков.

Теперь ответим на вопрос: почему заглох маршевый двигатель в полете?

Поясним одну из главных причин авиакатастрофы. Когда самолет вошел в слой нижних облаков, представляющий собой аэрозольную среду, состоящую из холодного водяного пара, капелек воды, ледяных кристалликов, снежных хлопьев и множества разнообразных взвешенных частиц [7], резко понизилась температура газа в камере сгорания, существенно уменьшилась реактивная тяга двигателя, самолет начал парашютировать. В этом случае летчики, естественно, перевели двигать с режима п = 8000...8600 об/мин на повышенный режим = 10600 об/мин; после этого, очевидно, наклон продольной оси самолета уменьшился несущественно. Для выравнивания самолета двигатель был переведен на взлетный режим с = 12300 об/мин (такой режим был зафиксирован при исследовании по расположению деталей топливо-регулируюшей аппаратуры, ее агрегатов [26]). Тяга двигателя возросла, самолет принял горизонтальное положение. Однако возникшая большая резонансная амплитуда газовой среды пульсатора горения от воспламенения переобогащенной топливно-воздушно-водяной смеси сорвала у горелок огневой факел - и двигатель заглоч [10; 17, с. 172, 206, 207], как только успел выйти на режим взлета и развить n = 12300 об/мин.

Анализ всех факторов сложившейся ситуации показал, что летчики пытались запустить заглохший в полете авторотирующий двигатель на больших оборотах, при высокой скорости снижения самолета в аэрозольной среде нижнего облака, чтобы спасти свои жизни и самолет. Их попытки оказались тщетными. В таких условиях этот двигатель не запускается [8, с. 23].

 

 

 

Неудавшийся запуск в полете заглохшего авторотирующего маршевого двигателя

Двигатель РД-45ФА может запускаться в полете только при определенных условиях [8]:

скорость самолета 280...300 км/ч;

обороты авторотации 800... 1000 об/мин;

высота полета 3000...4000 м.

На последнем участке снижении в полете Ю.А. Гагарина и В.С. Серегина эти параметры были иными:

скорость самолета 550...650 км/ч;

обороты авторотации 9500...11000 об/мин;

высота полета 1300... 1400 м.

В таких условиях запуск в полете заглохшего авторотируюшего двигателя осуществиться не мог. Воспроизводимый огневой факел пусковой электроискровой системой на высоких оборотах срывается большой амплитудой скоростного напора аэрозольной среды, уносится высокой скоростью потока и затухает в нем.

Рассмотренный случай неудавшегося запуска двигателя РД-45ФА в воздухе является косвенным подтверждением заглохания в полете маршевого двигателя в аэрозольном слое нижнего облака.

 

 

 

О некатапультировании летчиков

В 1960-х годах самолеты были оснащены высотными катапультами, применение которых лимитировалось высотой не менее 800 м. При меньшей высоте купол парашюта полностью не успевал раскрыться.

Когда самолет МиГ-15 №18 вынырнул из нижнего слоя дождевых облаков и летчики сориентировались в пространстве по естественному горизонту на высоте примерно 500 м, катапультироваться уже не имело смысла. По этой причине попытку катапультироваться летчики и не предприняли.

 

 

 

Об отсутствии закритического режима полета самолета МиГ-15 №18 на последнем участке и вхождения его в штопор

В непосредственной близости от земли падающий самолет вначале срубил крыльями две близкостоящие березы на одинаковом расстоянии от земли. Это свидетельствует об отсутствии у самолета поперечного крена (рис. 2). Затем он крыльями срубил следующую пару берез под углом наклона к горизонту траектории θ = -22° (угол атаки α = 10°; угол тангажа θ = -12°) - рис. 3. Такие значения углов свидетельствуют об отсутствии закритического режима полета самолета на последнем участке траектории полета. Значение коэффициента перегрузки К_Y = 0,83, меньшее единицы, указывает на отсутствие крутого и плоского штопора при снижении.

 

Нажать, чтобы увеличить

Рис.2. Мемориал на месте катастрофы самолета, пилотируемого Ю.А Гагариным и В.С. Серегиным (фото А.А Леонова). Одинаковая высота стволов берез с макушками, срубленными крыльями самолета, указывает на отсутствие у него поперечного крена.

 

Нажать, чтобы увеличить

Рис.3. Непосредственное определение угла наклона траектории к горизонту на высоте берез при снижении самолета МиГ-15 №18 по стволам срубленных его крыльями полувековых берез (фото А.А Леонова).

 

При приземлении и срубании крыльями стволов различно расположенных в роще полувековых берез самолет частично разворачивался и наклонялся к земле. Такие столкновения с березами изменили его предыдущие угловые координаты. В данных Спецкомиссии указаны следующие значения угловых параметров самолета в момент, предшествующий удару о землю: θ = -50°, α = 20°. θ = -30°. Эти углы (см. выше) ничего общего не имеют с углами закритического режима полета самолета МиГ-15 №18 на последнем участке полета. Однако Спецкомиссия распространила их на весь последний участок полета 1500 м и на таком допущении сделала заключение о закритическом режиме полета и вхождении самолета в штопор.

Далее...