Анализ характеристик безопасности полётов самолета гражданской авиации. Ил – 76

   Однако  известное устройство обладает целым рядом недостатков. 
Отсутствует дублирование жизненно важных элементов, т.е. тех элементов, разрушение которых приводит к катастрофе самолета. Такими элементами являются задние шарнирные соединения установки поворотного стабилизатора на киль самолета. Безопасность полета обеспечивается за счет очень малых расчетных напряжений в элементах шарнирных узлов, что приводит к дополнительному весу конструкции, т. к. приходится увеличивать габариты (толщину) проушин, габариты обтекателей, прикрывающих эти проушины, а значит и увеличению аэродинамического сопротивления. 
Необходимо увеличить живучесть самолета путем повышения надежности конструкции Т-образного хвостового оперения.

   Решение этой технической задачи обеспечивается тем, что конструкция подвижного крепления стабилизатора на киле имеет дублирующие жизненноважные элементы. Использование изобретения позволит обеспечить повышение надежности и снижение аварий и катастроф путем увеличения безопасности полетов самолетов с Т-образным хвостовым оперением за счет дублирования жизненноважных элементов конструкции крепления стабилизатора на киле (установление дублирующего болта внутри полого болта, соединяющего внешнюю и внутреннюю проушины вилки стабилизатора).

   Специальное многоколесное шасси позволяет  самолету Ил-76 использовать значительно большее число грунтовых аэродромов. На самолете Ил-76 применены четыре основные опоры, колеса которых размером 1 300x480 мм оборудованы высокоэффективными тормозами большой энергоемкости и расположены по четыре на общей оси каждой опоры. Такое расположение колес позволило значительно улучшить проходимость самолета по грунту. Уборка основных опор с разворотом колес вокруг стойки на 90° выполняется под пол грузовой кабины в обтекатели специальной формы со створками, открывающимися только в момент при их выпуске или уборке. Это исключает попадание в отсеки воды, снега и грязи при движении самолета по аэродрому, что особенно важно при эксплуатации самолета на грунтовом аэродроме. Это важно при аварийных приземлениях, когда произошло расстройство в системе самолета, и он не может долететь до ближайшего аэропорта, но может приземлиться на любом достаточно большом поле. Здесь так же играет огромную роль малая величина пробега самолета – 930-1000м (по сравнению с величиной разбега на взлете – 1500-2000м), которая обеспечивается хорошей реверсивной тягой двигателей. Минимальные размеры обтекателей шасси и их расположение позволили исключить возникновение вредной интерференции воздушного потока от обтекателей. Носовая же стойка шасси ограничивает использование самолета по грунтовым ВПП, так как её поломка приведет к капотированию самолета (негативное явление).

   Силовая установка представлена четырьмя турбореактивными двигателями, подвешенными на пилонах под крылом.

   Существенно, по сравнению с самолета с турбовинтовыми двигателями, расширился диапазон скоростей полета - с 260 до 825 км/ч. Это позволило сократить сроки выполнения задач, поднять возможности преодоления ПВО противника, а также улучшить условия десантирования личного состава и боевой техники, что обеспечит живучесть конструкции во время боевых действий и сохранит жизнь лётному составу и десантникам.

  На первых серийных модификациях устанавливались двигатели Д-30КП тягой 12 000 кгс. Данные двигатели позволяют самолёту лететь в диапазоне скоростей 650—850 км/ч, что, с одной стороны, обеспечивает удобные условия воздушного десантирования, а с другой стороны, высокую скорость крейсерского полёта. В последних модификациях самолётов двигатели Д-30КП заменены на ПС-90А-76 тягой 16 000 кг.

   Четыре двухконтурных реактивных двигателя Д-30КП, установленных на подкрыльевых пилонах, обеспечивают самолету высокую тяговооруженность, оснащенных реверсивными устройствами створчатого (ковшового) типа, дают возможность использовать тягу двигателей в качестве дополнительного средства торможения самолета при пробеге. При поломке одного либо нескольких двигателе при полёте, самолет сможет долететь до ближайшего аэропорта на оставшихся, так как нагрузка равномерно распределиться, поворачивающий момент будет меньше, что способствует лучшей управляемости самолета и облегчение работы пилотам в аварийной ситуации.

   Преимущества подвески двигателей под крылом следующие: разгрузка конструкции крыла в полёте, демпфирование колебаний крыла, снижение уровня шума и вибраций в кабине, удобство обслуживания, увеличение полезной, коммерческой, нагрузки, при равном сечении фюзеляжа, комфорт пассажиров, снижение шума работы двигателей в салоне, упрощение конструкции лонжерона, унифицировать силовую установку самолета Ил-76 и сделать двигатели с гондолами взаимозаменяемыми. Однако, напротив того места, где располагаются двигатели под крылом, обычно устраивают места, для нахождения экипажа (в частности стюардесс), туалеты и другое и поэтому при аварийной ситуации, когда, например, происходит взрыв двигателя, части его могут попасть в фюзеляж и (с учетом больших скоростей) повредить его, а следовательно и людей либо ценный груз, находящийся в подвергаемой зоне. Так же если происходит аварийное приземление (например, не выпущенное шасси) либо приводнение, то двигатели, которые соприкоснуться на большой скорости с землей или водой, могут не выдержать трения (относительно земли) и взорваться, а вода может попасть в мотогондолы двигателя, вызвав замыкание и взрыв, повредив значительную часть самолета, а следовательно и груза в нем. С этой точки зрения, самой безопасной конструкцией является та, у которой двигатели находятся в хвостовой части самолета: если поломка будет в воздухе – разлетающие части не слишком повредят самолет (только лишь хвостовое оперение ) и по инерции отлетят назад, а если на земле – то не коснуться ее вовсе, оставаясь целыми.

   Топливная система самолета Ил-76 отличается высокой  надежностью работы, простотой в  эксплуатации и обеспечивает бесперебойное питание двигателей топливом на всех возможных режимах полета. Топливо размещается в кессонных баках крыла, разбитых по числу двигателей на четыре группы. В каждой группе баков имеется расходный отсек, из которого топливо подается к двигателю.

   Работа  топливной системы, в том числе  управление насосами перекачки топлива  в расходные отсеки, осуществляется автоматически, без дополнительных переключений баков в процессе выработки  топлива. Очень хорошо с точки зрения безопасности, что топливо размещается в четырёх кессонных баках над крыльями, так как это обеспечит, даже при поломки одного из них, бесперебойную работу других, без значительных нагрузок, следовательно, и двигатели останутся в рабочем состоянии и самолёт сможет долететь до ближайшего аэродрома.

   На  расстояние 6700м (дальность полёта) самолет  расходует 109500л топлива (с учетом 9л/час) – это соотношение экономически целесообразно. Если бы мы захотели увеличить  дальность полета, то необходимо было бы увеличить количество топлива и, следовательно, размеры топливных баков, что увеличило бы взлетную массу самолета и уменьшило полезную нагрузку. Чтобы это компенсировать, необходимо было бы увеличить всю конструкцию самолета или создать его модификацию. А для компаний, которые уже производят один вид грузовых самолетов, пользующихся спросом на рынке, нецелесообразно разрабатывать новый, не выгодно и дорого.

     Вспомогательная силовая установка ТА-6А, размещенная в правой гондоле шасси обеспечивает запуск двигателей в воздухе, (что дает бесперебойную их работу), питание системы кондиционирования на земле (в условиях сурового климата, например, в снегах Заполярья, эта система не даст обледенеть и выйти из строя другим жизненноважным системам самолета, которые и позволят ему взлететь) и питание электросети самолета переменным и постоянным током.

   Одной из основных особенностей системы управления самолетом Ил-76 является возможность  перехода с бустерного управления на ручное, что потребовало при проектировании решения сложных технических задач для самолета таких больших размеров, обладающего к тому же достаточно высокой скоростью полета. Такое решение позволило иметь минимальное резервирование бустерного управления, что обеспечило управление самолетом при посадке в случае отказа всех двигателей и, таким образом, значительно повысило безопасность полета. Другой особенностью системы управления является применение автономных рулевых машин, объединяющихся в одном агрегате бустер и гидравлическую насосную станцию (с баком и электроприводом), что дало возможность повысить надежность системы управления (благодаря отказу от широкоразветвленной централизованной гидросистемы для питания бустеров), а также значительно упростить обслуживание и ремонтоспособность системы в аэродромных условиях.

   Механические  проводки системы управления (кроме  руля направления) дублированы и выполнены в виде жестких тяг, проложенных по обоим бортам фюзеляжа с обеспечением их разъединения в случае заклинивания одной из них, что очень хорошо с точки зрения безопасности.

   Эффективность военно-транспортного самолета во многом определяется совершенством и универсальностью комплекса бортового десантно-транспортного  оборудования. Поэтому был разработан  комплекс бортового десантно-транспортного оборудования, в которых основное внимание было уделено обеспечению легкости его эксплуатации экипажем, особенно при автономной эксплуатации самолета в отрыве от своей базы.

   Разработанный для Ил-76 комплекс бортового десантно-транспортного  оборудования не только значительно  расширил номенклатуру перевозимых грузов, в том числе длинномерной и крупногабаритной техники и стандартных сухопутно-морских контейнеров международного образца, но и обеспечил их быструю погрузку-разгрузку без применения специального наземного оборудования. Все это качественно повысило эффективность транспортных перевозок на Ил-76, особенно при эксплуатации самолета на необорудованных аэродромах в отдаленных районах страны. Комплекс бортового десантно-транспортного оборудования, установленный на самолете, был испытан в реальных условиях и получил положительную оценку.

   Наряду  с основными летно-техническими характеристиками новой авиационной  техники существенно возросли качество и возможности радиосвязного, навигационного, пилотажного, десантно-транспортного  оборудования и вооружения самолета. ПНПК-76 позволил осуществить автоматический полет по маршруту, выход в точку десантирования, прицеливание, десантирование и заход на посадку в автоматическом или деректорном режиме. Оборудование самолета позволило полностью автоматизировать полет в боевых порядках и дало возможность пилоту сосредотачивать лишь на маневрах, отходах либо уклонов от противника, облегчило управляемость самолета и отчасти обезопасило жизнь летного состава и десантников.

   Круглый в сечении фюзеляж разделён на несколько герметичных кабин: кабина пилотов (в верху носовой части фюзеляжа), кабина штурмана (под кабиной пилотов), грузовая кабина и кабина стрелка кормовой пушечной установки (кабины пилотов и штурмана герметически не разделены; кормовая кабина с пушкой присутствует только на военных версиях самолёта). Круглый фюзеляж будет меньше подвергаться разрушениям, так как не содержит концентраторов напряжений (например, острых углов), обладает лучшими аэродинамическими свойствами, наиболее распространен, однако довольно трудный в производстве (для этого разделяют на секции, которые необходимо соединять, что уменьшает прочность конструкции и при авариях это особенно заметно, так как разрушения происходят именно по этим соединительным швам).         Так как фюзеляж разделен на несколько герметичных кабин, у экипажа и, возможно, у десантников появляется больше шансов выжить: если разгерметизировалась одна часть, можно переждать выравнивание давление в другой кабине, если это не будет изменять центровку самолета. Кабина экипажа и грузовая кабина самолёта ИЛ-76 герметизированы, имеют наддув до перепада     0, 049 МПа (0,05 кгс/см). Благодаря этому до высоты полета 6700 м в кабинах поддерживается нормальное атмосферное давление, а на высоте 11000 м давление в кабинах соответствует высоте полета 2400 м, что комфортно для экипажа и безопасно для их жизни, так как это позволяет им поднимать на большие высоты и быть не замеченными противником, то есть выполнить свое задание.

     Конструктивно фюзеляж самолета представляет собой цельнометаллический полумонокок с усиленным продольным и поперечным набором по границам больших вырезов и в местах крепления к фюзеляжу других агрегатов. В этой конструкции нагрузки несут как внешняя тонкостенная оболочка, так и подкрепляющий её силовой каркас (шпангоуты, стрингера). В отличии от предыдущей схемы, есть еще схема - монокок, который используют для внешних оболочек, имеющих минимум подкрепляющих элементов или не имеющих их вовсе, но она способна сохранять свою форму, если на нее действуют силы растяжения, однако коробится под действием сил сжатия или срезывающих усилий. С точки зрения безопасности, лучшей схемой является полумонокок, так как нагрузку воспринимает не только обшивка, но и силовой каркас, то есть происходит равномерное распределение различных нагрузок по всей поверхности фюзеляжа, а это исключает возможность разрушения конструкции во время полета или аварийного приземления/приводнения. Схема же монокока лучшая при аварийных приземлений, так как обшивка примет на себя основной удар, тонкий материал сожмется, не причинив особого вреда экипажу и перевозимому грузу.   

3. Авиакатастрофы и происшествия самолета ИЛ-76.

     По  неофициальным зарубежным данным на 1 ноября 2009 года в результате катастроф и серьёзных аварий был потерян 61 самолёт типа Ил-76, причём 13 машин — в результате боевых действий. Данные о некоторых катастрофах сведем в таблицу;