Катастрофа Ми-28Н: отказ техники и героизм экипажа

militaryrussia.ru

2 августа вертолет Ми-28Н «Ночной охотник» пилотажной группы "Беркут" потерпел крушение на авиашоу на полигоне Дубровичи в Рязанской области. Первый пилот погиб, второй выжил. На месте падения произошел пожар, который вскоре был потушен.

Судя по опубликованному видео катастрофы, вертолет участвовал в групповом пилотаже и во время выполнения фигуры «роспуск» накренился вправо и «свалился» влево с вращением, похожим на так называемый «подхват», то есть вертолетный плоский штопор. Вертолет опускался очень медленно, и было видно, что экипаж контролирует приземление, то есть происходит моторное снижение (не на авторотации, а с включенным двигателем).

Аэродинамический подхват самолета или вертолета — это самопроизвольный (не связанный с действиями лётчиков) рост тангажа (угла атаки) летательного аппарата (ЛА). Эффект подхвата связан с динамической разбалансировкой ЛА по отношению к среде, в которой он перемещается, то есть к воздуху. На больших углах атаки происходит срыв воздушного потока и смещается вектор приложения подъемной силы, что и приводит к подхвату.

Для сохранения неизменной ориентации в пространстве необходимо, чтобы векторы четырёх основных сил, действующих на ЛА в полёте (сила тяжести, подъёмная сила, тяга двигателей и лобовое сопротивление) сходились в одной точке — центре тяжести ЛА. Если геометрическая сумма этих векторов смещается от центра тяжести, то ЛА начинает менять ориентацию в пространстве. Причиной подхвата может стать изменение любой из этих четырех сил.

Катастрофу в Дубровичах обсуждают на российских авиафорумах и опытные вертолетчики справедливо указывают, что к сваливанию в подхват весьма склонен вертолет Ми-24, да и то, когда полеты происходят в южных регионах (причину этого никто объяснить не может).

Версию подхвата одни пилоты поддерживают, другие отвергают, утверждая, что Ми-28Н «Ночной охотник» в такой режим падения «насильно не загонишь».

На видео отчетливо видно, что вертолет при спуске медленно поворачивается вокруг своей оси, причем хвостовой винт вращается беспорядочно, и в какой-то момент создается видимость, что он крутится в обратную сторону. Это связано со стробоскопическим эффектом при просмотре телевизионного изображения и свидетельствует об изменение скорости, а не направления вращения.

Обсуждается также версия возникновения вихревого кольца хвостового винта.

Справка:

Тороидальный вихрь (или Вихревое кольцо) — явление, при котором область вращающейся жидкости или газа перемещается через ту же самую или другую область жидкости или газа, когда картина течения принимает форму тороида (бублика). Яркий пример вихревого кольца - кольцо сигаретного дыма, выпускаемое курильщиком.

Вихревые кольца впервые математически проанализировал немецкий физиком Германом фон Гельмгольц в статье 1867 года «Об интегралах гидродинамических уравнений, которые выражают вихревые движения».

Стопроцентных методов борьбы с возникновением вихревых колец не существует. В докладе Международного института проблем риска говорится:

«Вихревое кольцо» — это особая область режимов со срывным обтеканием несущего винта, которая выводит из области эксплуатационных ограничений. Из-за нестабильности процессов, реализуемых в этом режиме, аэродинамические и прочностные характеристики, воздействующие на несущий винт, весьма неопределенны, контроль их, особенно в области «вихревого кольца», практически невозможен современными средствами, а потому предотвращение катастрофы затруднено. Межгосударственный авиационный комитет в своем докладе: «Состояние безопасности полетов в ГА государств-участников («Соглашения о ГА и об использовании воздушного пространства») в 2006 году отмечает «Практически ежегодно происходят авиационные происшествия с вертолетами из-за потери скорости и попадания в режим «вихревого кольца», что свидетельствует о недостаточном уровне знаний условий попадания вертолета в этот режим и происходящих физических процессов, а также об отсутствии навыков у летного состава по пилотированию вертолета для выхода из подобных ситуаций».

Вихревое кольцо может возникнуть, когда во время полета совпадают одновременно:

высокая скорость снижения, скорость полета меньше, чем эффективная скорость поступательного подъема, когда вертолет использует большую часть имеющейся у него мощности несущего винта для направления воздушного потока вниз, чтобы создать подъемную силу, но с низкой горизонтальной скоростью полета.

Режим вихревого кольца наступает, например, при резком торможении или при быстром вертикальном снижении, когда вертолет садится в собственную струю воздуха.

Поток воздуха, который движется вниз через винт, заворачивается наружу, потом поднимается вверх, засасывается внутрь и снова идёт вниз через винт. Эта рециркуляция потока может свести на нет большую часть подъемной силы и привести к катастрофической потере высоты. Применение большей мощности (увеличение угла атаки) увеличивает поток воздуха вниз, в котором происходит снижение, что только усугубляет ситуацию. Для выхода из режима необходимо вывести вертолет из вихревой зоны «на чистый воздух».

Полет на самолете можно сравнить с ездой на велосипеде, а полет на вертолете - с ездой на одноколесном велосипеде. На вертолетах летать очень трудно, потому что они системно нестабильны. В то время, как самолет может накрениться и продолжать полет в таком положении, вертолет, если его накренить и оставить в таком положении, начнет качаться, и в конечном счете упадет. Предотвращение этих колебаний вертолета - основная задача пилота.

Вертолет накренился и начал вращаться из-за неисправности хвостового винта. В Минобороны вскоре после катастрофы сообщили, что причиной этого стала неисправность системы гидроусиления. Из-за отказа гидроусилителей пилот, видимо, не смог выполнить (из-за очень больших физических усилий на рычаге «шаг-газ») так называемый подрыв шага несущего винта (кратковременное одновременное увеличение углов атаки всех лопастей), чтобы уменьшить вертикальную скорость до мягкого касания. Поэтому приземление произошло, - вертолет завалился набок, деформировались аварийные выходы, разлилось топливо и вспыхнул пожар. Нужно отметить, что позднее в комментариях на авиафорумах сообщили, что отказа гидросистемы не было, а возможно было попадание в хвостовой винт постороннего предмета.

На фотографиях падающего вертолета отчетливо видно изогнутый вал привода хвостового винта и открытый лючок на хвостовой балке.

Поскольку вал сильно скрутило, он оторвался от ведомой части, и это предотвратило вибрацию и разрушение хвостовой балки вертолета. А хвостовой винт, оторванный от двигателя, продолжал вращаться впустую.

После приземления лопасти несущего винта продолжали вращаться еще чуть более минуты. Это видно на видео. Их вращение остановил второй пилот, открыв дверь. «Свисающим обломком лопасти получил два удара по дверце: первый скользящий (1:11) сдержал, от следующего удара дверь захлопнулась (1:14). Тут лопасти уже потеряли инерцию».

На этом видео видно, как второй пилот открывает дверь и выбирается на своих ногах из горящего вертолета. В течение одной минуты пятнадцати секунд после приземления он, видимо, пытался спасти командира, и только убедившись, что это невозможно, покинул вертолет.

Командир вертолета летчик первого класса Игорь Бутенко погиб. Второй пилот («оператор»), Александр Клепнов доставлен в реанимационное отделение Рязанской областной клинической больницы с диагнозом «компрессионный перелом нижних шейных и грудных позвонков». Врачи оценивают его состояние как средней тяжести.

Оба пилота до последней секунды пытались спасти вертолет. Их упрекнуть не в чем. Подвела техника. Это уже десятая авиакатастрофа в России за последние два месяца.

Автор: Владимир Прохватилов, Президент Фонда реальной политики (Realpolitik), эксперт Академии военных наук

Добавляйте CСб в свои источники дзен