ОТКАЗ В ЗАКОНЕ?

ОТКАЗ «В ЗАКОНЕ»?

Все когда-то возникшие в ходе эксплуатации вертолетов отказы техники можно разбить на две группы.

Отказы одной группы – это те, которые Нормы летной годности рассматривают как не допустимые или практически невозможные. Требования к недопустимости катастрофических повреждений силовой конструкции сформулированы категорично и декларативно, причем они не содержат вероятностных категорий.  Например:

29.305. «Конструкция должна быть способной выдерживать эксплуатационные нагрузки без возникновения опасной или остаточной деформации». 29.571. «Оценка прочности основных элементов, конструктивных особенностей отдельных мест и технологии  производства должна показать, что не будет катастрофических разрушений из-за усталости…». 33.39А. «Путем анализа должно быть показано, что любая возможная неисправность или любой возможный единичный или множественный отказ, или любая возможная неправильная эксплуатация двигателей не вызовут на нем, например:

(а) Нелокализованного разрушения (вылета опасных фрагментов через корпус двигателя)…»

Процедуру установления соответствия указанным требованиям описывают рекомендательные циркуляры.

Применительно к оборудованию в Нормах появляются требования вероятностного характера:

29.1309. «возникновение любого отказного состояния, которое могло бы воспрепятствовать продолжению безопасного полета и посадке винтокрылого аппарата категории А, должно быть практически невероятным…».

Рекомендательный циркуляр  к этому пункту определяет практическую невероятность значением 10-9 на час полета, или одним случаем на миллиард часов налета. Для отказных состояний, не приводящих к катастрофическим последствиям, Нормы совместно с рекомендательными циркулярами (см. например, Директивное письмо АР МАК № 2-95: О требованиях к винтокрылым летательным аппаратам по отказобезопасности) устанавливают допустимые вероятности их возникновения в зависимости от степени опасности вызываемой отказными состояниями особых ситуаций.

Аварийная ситуация – особая ситуация, характеризующаяся  значительным ухудшением характеристик, достижением предельных ограничений, такой рабочей нагрузкой, что уже нельзя полагаться на то, что он выполнит свои задачи точно и полностью.  Рекомендуется, чтобы любое отказное состояние, приводящее к аварийной ситуации, оценивалось как событие не более частое, чем крайне маловероятное, а именно, чтобы вероятность такого состояния была в диапазоне значений 10-7 – 10-9 на час полета.

Сложная ситуация – особая ситуация, характеризующаяся заметным ухудшением характеристик, выходом одного или нескольких параметров за эксплуатационные ограничения, увеличением нагрузки на экипаж, понижающим эффективность его действий. Рекомендуется, чтобы любое отказное состояние, приводящее к сложной ситуации, оценивалось как событие не более частое, чем маловероятное, а именно, чтобы вероятность такого состояния была в диапазоне значений 10-5 – 10-7 на час полета.

Усложнение условий пролета – особая ситуация, характеризующаяся незначительным ухудшением характеристик и/или незначительным увеличением рабочей нагрузки. Рекомендуется, чтобы любое отказное состояние, приводящее к усложнению условий полета, не возникало чаще, чем частое, а именно, вероятность такого состояния была бы менее 10-3 на час полета.

Таковы требования. Суровая российская «C'est la vie» показана в таблице, в которой представлены сведения об авиационных происшествиях с вертолетами РФ, произошедшими в период 2007-2011 г.г. вследствие отказов техники.

 

 

№№ п.п.

Дата АП

Вертолет

Вид АП

Причина АП

Ситуация

Пункт НЛГ, требования

 

1

26.05.07

Ка-26

А

Отказ двигателя

ОС

29.1309 Вер. <10-5

2.

02.11.07

Ми-8

К

Обрыв лопасти РВ

КС

29.571 Отказ не допустим

3.

15.12.07

Ми-2

А

Отказ двигателя

ОС

29.1309 Вер. <10-5

4.

 

18.12.07

Ми-8

А

Предотказное состояние главного редуктора

ОС

29.1309 Вер. <10-5

5.

01.02.08

Ми-2

А

Отказ двигателя

ОС

29.1309 Вер. <10-5

6.

12.04.08

Ми-8

А

Пожар

АС

29.1309 Вер. <10-7

7.

22.07.08

Ми-2

А

Разрушение Хв. балки

КС

29.571 Отказ не допустим

8.

01.09.08

Ми-2

А

Отказ двигателя

ОС

29.1309 Вер. <10-5

9.

02.05.09

Ми-2

А

Отказ двигателя

ОС

29.1309 Вер. <10-5

10.

22.07.09

Ми-8

К

Разрушение лопасти РВ

КС

29.571 Отказ не допустим

11

29.12.09

Ми-8

А

Отказ двигателя

ОС

29.1309 Вер. <10-5

12

05.07.10

Ка-26

А

Отказ двигателя

ОС

29.1309 Вер. <10-5

13

23.09.10

Ка-26

К

Разрушение лопасти НВ

КС

29.571 Отказ не допустим

14

26.09.10

Ка-32

К

Самовыключение обоих двигателей

АС

29.1309 Вер. <10-7

15

29.08.11

Ми-8

А

Отказ двигателя

ОС

29.1309 Вер. <10-5

16

20.12.11

Ми-26

К

Разрушение фюзеляжа

КС

29.571 Отказ не допустим

17

22.06.11

Ми-2

К

Разрушение главного редуктора

КС

29.571 Отказ не допустим

 

Обозначения: АП – авиационное происшествие; А – авария; К – катастрофа; ОС – опасная ситуация; АС – аварийная ситуация; КС – катастрофическая ситуация. Значения вероятностей – на час полета.

 

В рассматриваемый период в реестре гражданских вертолетов РФ насчитывалось около 1900 машин, годовой налет которых составлял около одного миллиона часов. За пять лет эксплуатации при суммарном налете  порядка пяти миллионов часов, произошло 6 катастроф по причине не допустимых Нормами летной годности разрушений силовой конструкции. Частота «не должных быть» отказов – 10-6 на час полета, что на три порядка выше значения «практической невероятности», установленного для катастрофических отказов оборудования. К одной катастрофе привел одновременный отказ двух двигателей, a-priory рассматриваемый как аварийная ситуация.

К авариям вертолета привели 8 единичных самовыключений двигателей, хотя такое отказное состояние для многодвигательных вертолетов считается не аварийной, всего лишь опасной ситуацией. Значительное количество отказов двигателей регистрируется в качестве инцидентов, или вообще не отражается в публикуемых отчетах.

Налицо явное и резкое расхождение требуемого и реального уровней надежности конструкции винтокрылого аппарата. Это говорит о скрытом непорядке в Нормотворческом королевстве. Если Нормы говорят: «этого не должно быть», то «этого не должно быть никогда!». А если «не должное быть никогда» повторяется с достойным лучшего применения постоянством, то это означает, что Авиационные власти выдают Сертификаты типа летательным аппаратам, которые не удовлетворяют требованиям действующих Авиационных Правил.

На сегодняшний день существует надежный способ  предотвращения катастрофических отказов техники – «выжигание» из конструкции вертолета элементов, единичный, внезапный и непрогнозируемый отказ которых является критичным.

В системах оборудования исключение критичных мест достигается резервированием. Одновременный отказ двух независимых элементов с обычной степенью авиационной надежности является таким маловероятным, что его можно не учитывать. Когда одновременно отказывают два двигателя на двухдвигательном вертолете, это говорит о том, что работа расположенных рядом двигателей как то связана между собой, скорее всего через систему электронного управления, имеющего сложные перекрестные алгоритмы действия.

Применительно к деталям силовой конструкции накоплен опыт «многопутной» передачи нагрузок. Это – многоленточные торсионы подвески лопастей несущего винта, статические неопределимые фермы, лонжеронно-стрингерные отсеки фюзеляжа, прессованные из отдельных листов композита лонжероны лопасти несущего винта. Идея всех подобных конструкций проста – нагрузка идет одновременно по нескольким звеньям силовой цепи, она может нарушить целостность одного или нескольких звеньев, но, прежде, чем количество разрушенных звеньев окажется критическим,  поврежденные места будут обнаружены при самом примитивном визуальном осмотре. 

Нормы могут и должны потребовать использования безопасно повреждаемых конструкций, если конструктор винтокрылого аппарата не представит иных убедительных способов доказательства практической безотказности силовой конструкции.

Добавить комментарий

WordPress SEO