Причина крушения AIRBUS A321 рейса 7К9268 «Когалымавиа»

Михаил Стефанович Галисламов, 2021

Проведен анализ аномальных эффектов, наблюдавшихся во время выполнения рейса 7К9268 "Когалымавиа" 15.10.2015 г., и рассмотрены причины трагического происшествия. Предложена модель внешнего воздействия на лайнер. Ток ионных зарядов, протекающий по глобальной электрической цепи в атмосфере и земной коре, на протяжении всего полета искажал сигналы, поступающие в бортовой вычислительный комплекс. В окрестности плазменной структуры (источника мощного возмущения физических полей) показания приборов в кабине пилотов, не соответствовали геомагнитному полю в точках пространства принятых в стандартной модели. ЭВМ получала ложные сигналы, не соответствующие полю Земли, и выдавала неадекватные команды исполнительным механизмам. Во время набора высоты самолет приблизился к плазмоиду на опасное расстояние, произошел электрический разряд. Лайнер был разрушен взрывом плазменной структуры.

3. Техническая характеристика Airbus A321

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 ^{— 7} на 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.