Rambler's Top100
 станки для ремонта двигателей
 
Специализированный моторный центр
 
СМЦ АБ-Инжиниринг - на главную страницу
 
 
Украинское представительство   Translate into English 
 
бюро моторной экспертизы 
 промышленное оборудование ремонт деталей двигателей 
 оборудование для мойки и очистки моторные запчасти 
 вспомогательное оборудование цены на работы 
 слесарный инструмент наши специалисты 
 производство двигателей наши партнеры 
 ремонт двигателей как проехать в СМЦ 
 библиотека наших станков форум мотористов 
 опыт работы и СМИ архив 
Мы на Facebook - заходите в гости      записаться на ремонт  запросить станки     заказать запчасти    
Сервис и механический цех нашего моторного центра: телефон +7 495 545 - 6936, +7 495 502-5964, e-mail: ab@ab-engine.ru

Э.А.Шершер "Тайна гибели Гагарина"


Быстрый переход


Главная страница

НАШ КАНАЛ НА YOUTUBE


Есть вопросы по ремонту двигателей?
Хотите знать, как это делается? Не проблема!
Смотрите и подписывайтесь на наш канал!




ТЕХНОЛОГИИ


Ремонт головок блока цилиндров:
как это делается
- смотрите видеорепортаж из нашего цеха.


Технологии капитального ремонта ГБЦ

Технологии производства Технологии производства двигателей

King Engine BearingsПодшипники King
Технологии ремонта двигателей
Оборудование

ОБОРУДОВАНИЕ


ROBBIОборудование ROBBI Оборудование для ремонта головок блока цилиндров DALCAN Machines-DenmarkОборудование DALCAN Machines-Denmark GuysonОборудование GUYSON POLAR TOOLSИнструмент POLAR TOOLS Склад станков и оборудования Библиотека наших станков


Услуги

УСЛУГИ


Ремонт двигателей Бюро моторной экспертизы

Моторные запчасти

Цены на работы


Информация

ИНФОРМАЦИЯ


Как проехать в СМЦ

Библиотека наших станков

Пользователи наших станков

Наши специалисты

Наши партнеры

Наши исследования в авиации
Научная работа Вакансии

Опыт работы и СМИ

Из ремонтной практики СМЦ

Мы рекомендуем...

Форум мотористов


Архив

АРХИВ


Специализированный моторный центр "АБ-ИНЖИНИРИНГ" работает с 1997 г.

Основная деятельность компании - ремонт автомобильных двигателей. Компания имеет центр механической обработки деталей двигателей, оснащенный импортным станочным оборудованием высшего качественного уровня производства фирм AMC-SCHOU (Дания), ROBBI (Италия) и SERDI (Франция).

СМЦ "АБ-ИНЖИНИРИНГ" является российским представителем известных мировых лидеров в производстве оборудования и инструмента - компаний DALCAN Machines-Denmark, POLAR TOOLS (Дания), ROBBI, SERDI Srl (Италия), GUYSON (Англия).

Благодаря передовым технологиям и квалифицированному персоналу в сочетании с современным шлифовальным, расточным и хонинговальным оборудованием компания обеспечивает высшее качество ремонтных работ и является одним из лидеров на рынке моторно-ремонтных услуг России.

Наш моторный центр «Шереметьевский»:
тел. +7 495 545 - 6936, +7 495 502-5964,
e-mail: ab@ab-engine.ru

АБ-Инжиниринг - главная страница
Эксклюзивный материал — глава "Катастрофа века" из книги Э.А.Шершера "Тайна гибели Гагарина"
(изд-во "Харвест", Минск, 2006), публикуется в исходном варианте без купюр и исправлений с разрешения автора.


КАТАСТРОФА ВЕКА (продолжение)

Закон "сохранения"

В самом деле, какие данные о последних секундах полета известны более или менее достоверно? Скорость в момент удара самолета о землю — приблизительно 670км/час (около 185 м/сек), перегрузка — 8g (по некоторым данным - до 11), угол падения — 51° (по разным данным — от 30° до 70°), обороты двигателя — около 9000 об/мин. Известно также, что масса самолета типа МиГ-15 составляет в среднем около 4500 кг. Вроде бы данных немного, но достаточно, чтобы кое в чем начать разбираться.

Прежде всего, для расчетов необходимы некоторые допущения и упрощения. Например, можно пренебречь в первом приближении аэродинамическим сопротивлением самолета и влиянием подвесных баков. Кроме того, допустим, что перед ударом экипаж выполнял вначале вывод самолета из штопора (так утверждают многие ученые, академики и летчики) в отвесное пикирование, а затем — выход из пикирования по траектории с постоянным радиусом. Поскольку скорость самолета в штопоре постоянна и относительно невелика, положим ее в первом приближении равной 80 м/сек (290 км/час).

Далее, тяга двигателя на последнем участке полета была меньше максимальной (2200 кГ), поскольку двигатель не вышел на максимальные обороты (они составляют около 11000 об/мин). При этом в штопоре двигатель работает на режиме малого газа и не создает тягу. Как только вращение самолета остановлено, двигатель мог быть переведен экипажем на максимальный режим, при этом время приемистости составляет около 8-9 секунд. С учетом всех этих обстоятельств можно положить для простоты, что тяга на всем указанном участке полета была постоянной и равной некоему среднему значению в диапазоне от 0 до 70% максимальной, а именно, 35%, что составит примерно 750 кГ (7500 Н).

Начать анализ следует с самого последнего участка пикирования. Исходя из этих данных и сделанных допущений, легко найти радиус выхода из пикирования r, используя известную формулу для центробежного ускорения a:

a = v2 / r, где v = 185 м/сек.

Поскольку известно, что

a = 8 g = 8 . 9,81 м/сек2 = 78,5 м/сек2,

легко находится искомый радиус:

r = v2 / a = 436 м.

Итак, на последнем участке происходило движение самолета по окружности с радиусом 436 м. Теперь легко вычислить высоту, на которой экипаж начал вывод самолета из пикирования. Зная угол падения φ = 51°, нетрудно найти:

H = r.cos φ = 275 м.

Теперь можно определить скорость самолета на этой высоте — перед началом выхода из пикирования. При движении по данной траектории самолет, очевидно, ускоряется под действием двух сил — силы тяжести и силы тяги двигателя. Тогда согласно закону Ньютона ускорение самолета в направлении полета:

a = R / M + g.sin ψ,

где R — сила тяги (Н), M — масса самолета (кг), g = 9,81 м/сек2 — ускорение свободного падения, ψ — текущий угол пикирования.

Если в 1-ом приближении принять, что вследствие малого времени процесса тяга двигателя на участке выхода из пикирования уже была близка к 70% максимальной, а ускорение a положим неизменным и равным среднему значению на данном участке, то:

a = R / M + g (1 + sin φ) / 2 = 15000 / 4500 + 9,81 . (1 + sin 51°) / 2 = 12 м/сек2.

Поскольку движение происходит по окружности с радиусом r, длина дуги L этой траектории составит:

L = 2π.r.(90 - φ) / 360 = 2 . 3,1415 . 436 . (90-51) / 360 = 297 м.

Схема пикирования самолета Гагарина-Серегина перед катастрофой, рассчитанная с помощью школьного курса физики согласно закону сохранения энергии  - нажмите, чтобы увеличить

Схема пикирования самолета Гагарина-Серегина перед катастрофой, рассчитанная с помощью школьного курса физики согласно закону сохранения энергии. Легко заметить, что достичь в момент удара скорости 670 км/час можно только при пикировании с высоты 1200 м. Если бы до этого самолет находился в штопоре, экипаж имел достаточный запас высоты и времени для безопасного вывода самолета в горизонтальный полет (синяя траектория). При пикировании с высоты 1200 м экипаж также имел возможность еще в течение 6,5 сек вывести самолет из пикирования (зеленая траектория), но вследствие допущенной ошибки начал вывод на 1 сек позже, что неизбежно привело к катастрофе (красная траектория). Обращает на себя внимание тот факт, что в случае начала вывода из пикирования визуально по выходу самолета под нижнюю кромку облачности на высоте 600 м и менее у экипажа практически не оставалось шансов избежать катастрофы. Данные результаты легко опровергают все предыдущие "многофакторные" и прочие мудреные вычисления, якобы выполненные профессором С.Белоцерковским и учеными ЦАГИ с использованием мощной вычислительной техники, вероятно, с целью еще раз подтвердить "политические" данные комиссии.

Это приблизительно соответствует времени от начала выхода из пикирования до удара:

t = L / v = 297 / 185 = 1,6 сек.

Тогда легко найти скорость v1 на высоте H, используя известное уравнение для скорости равноускоренного движения:

v1 = v - a . t = 185 - 12 . 1,6 = 166 м/сек = 598 км/час.

Если сравнить (так, на всякий случай) полученный результат с тем, что выйдет, если самолет будет отвесно пикировать с высоты 275 м, то, очевидно,

v1 = v - (R / M + g).t,

откуда время пикирования:

t1 = (v - v1) / (R / M + g) = (185 - 166) / (15000 / 4500 + 9,81) = 1,45 сек,

что отличается примерно на 9 % от результата, полученного выше по криволинейной траектории. Поскольку время всего пикирования с момента вывода из штопора намного больше (об этом ниже), вполне можно пренебречь криволинейным характером последних 297 м траектории и рассматривать этот участок как отвесное пикирование с высоты 275 м — ошибка в дальнейших вычислениях не превысит нескольких процентов.

Вроде бы пока все укладывается в общепринятую точку зрения. Но это только пока…

Итак, самолет пикирует с некоей высоты, имея начальную скорость v0 = 290 км/час (80 м/сек), и разгоняется до момента удара о землю до конечной скорости v = 670 км/час. Вопрос — с какой высоты возможно такое пикирование?

Для ответа на вопрос можно использовать различные формулы, но предпочтение следует отдать уравнению закона сохранения энергии — этот закон имеет наиболее общий характер и справедлив всегда, независимо от желания, звания или авторитета исследователя. Более того, любую теорию всегда можно проверить на соответствие закону сохранения: если соответствует, значит, верно, а если нет — уж извините!

Для рассматриваемого случая закон сохранения гласит, что полная энергия самолета (кинетическая плюс потенциальная) в конечной и начальной точках траектории отличается на величину работы силы тяги двигателя. Другими словами:

M.v2/2 - (M.v02/2 + M.g.H0) = R.H0.

Отсюда сразу получается начальная высота H0, с которой началось пикирование:

H0 = (v2 - v02) / 2(g + R / M) = 27825 / 2(9,81 + 7500 / 4500) = 1210 м,

а из уравнения для скорости равноускоренного движения — общее время пикирования:

t = (v - v0) / (g + R / M) = 105 / (9,81 + 1,67) = 9 сек.

Таким образом, получается, что самолет смог развить скорость в 670 км/час в момент удара только в том случае, если он пикировал с высоты около 1200 (!) метров с начальной скоростью 80 м/сек в течение 9 сек. Никакими другими способами, в том числе, падением в штопоре, этого сделать нельзя. Если учесть аэродинамическое сопротивление самолета, то высота получится еще больше.

Хорошо, запомним это. И отметим для себя — вклад тяги двигателя в ускорение самолета весьма невелик, высоты и скорости было более чем достаточно для вывода самолета в горизонтальный полет и с неработающим двигателем. Поэтому красивые теории о срыве пламени в камере сгорания ничего в этом деле объяснить не смогут. Не получается и с версией потери сознания экипажем в результате аэродинамического удара — слишком мал был перепад высот. Пикирование же с большей высоты (с тех же 4000 м) дало бы, без сомнения, намного более высокую скорость в момент удара самолета о землю. И очень трудно поверить, что самолет самостоятельно, без участия экипажа, предпринял выход из пикирования.

Теперь следует посмотреть на последний участок полета с другой стороны. Некоторые авторитетные ученые в разное время утверждали, что экипаж, проявляя героизм и мужество, вывел-таки самолет из штопора, но… не хватило 200-300 м высоты. Допустим, что так и было — самолет попал в штопор, вывод из которого экипажу не удавался почти до самой земли (отвернули от шара-зонда или облака, попали в спутную струю, потеряли пространственную ориентировку, обесточилось электрооборудование, отказали приборы, кто-то потерял сознание, навалившись на ручку управления, и т.д. и т.п. — все вместе или каждая причина по отдельности).

Хорошо, пусть так. Теперь предположим: экипаж в какой-то момент (вышли из облаков, увидели землю, вдруг заработали приборы, кто-то пришел в себя и проч.) предпринял энергичные действия по выводу самолета из штопора. Тогда 2 секунд, возможно, будет достаточно, чтобы остановить вращение самолета. За это время скорость увеличится до

v1 = v0 + (R / M + g) . t = 80 + (7500 / 4500 + 9,81) . 2 = 103 м/сек = 371 км/час,

а самолет потеряет высоту:

H1 = (v12 - v02) / 2.(g + R / M) = 4210 / (2 . (7500/4500 + 9,81)) = 183 м.

Далее, по предположениям различных авторов, экипаж сразу начал выход из пикирования, выйдя на предел допустимой перегрузки (8g), но не хватило высоты. По этим данным радиус выхода из пикирования:

r = v12 / 8g = 135 м,

высоту начала выхода из пикирования:

H = r . cos 51° = 85 м,

и скорость в момент удара о землю:

v2= v12 + 2 . H . (g + R / M) = 10610 + 2 . 85 . 11,48 = 12565 м2/сек2,

откуда

v = 112 м/сек = 400 км/час (!).

Смотрим время на этом участке:

t = (v - v1) / (g + R/M) = 0,8 сек,

откуда общее время от начала вывода из штопора до удара:

2 + 0,8 = 2,8 сек.

Такой вот получился результат… Не 670 км/час, а всего лишь 400, то есть почти в 1,7 раза меньше! И за 3 секунды двигатель не сможет выйти на 9000 об/мин с режима малого газа. Не сходится что-то у господ академиков и генералов с их штопором, не правда ли? Почему?

Все очень просто. Потому что вначале комиссия, а потом знаменитые ученые и летчики, пытаясь всеми силами оправдать действия экипажа, постарались свалить все на роковую случайность, стечение обстоятельств, а именно, на пресловутую "среду". Когда они говорили — были шары-зонды, неопознанные самолеты, спутные струи, взрывы, сердечные приступы, потери сознания и еще масса всего, что и привело к штопору и падению самолета в течение 1 минуты, многие им верили. Верили и тогда, когда ученые для пущей убедительности ссылались на некие "многофакторные исследования на ЭВМ" — куда уж нам, простым смертным, до высокой науки, мы и слов-то таких не знаем. И никто особенно не задумывался — а могло ли так быть на самом деле?

Так, летчик А.Щербаков приводит данные о расчетах, выполненных в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) с применением, не исключаем, весьма мощной вычислительной техники. Там, якобы, были получены результаты, свидетельствующие о падении самолета в штопоре до высоты 600 м, а далее снижении и ударе о землю из-за недостатка высоты. Однако простейшие расчеты по приведенным выше формулам показывают, что в таком случае самолет должен был иметь в штопоре вертикальную скорость не менее 144 м/с или 520 км/час — по-другому к моменту удара о землю он не смог бы разогнаться до 670 км/час. Получается — еще один "штопор", не правда ли? Но уж очень скоростной какой-то… Или все-таки пикирование? И не слишком ли много в этом деле разных "штопоров"?

Некоторые специалисты (И.Алпатов, С.Крамаренко и др.) отмечают, что на самолете МиГ-15, действительно, имели место единичные случаи срыва в "скоростной" штопор, характеризуемый высокой скоростью, при несоразмерном движении ручкой управления при полете на скоростях 600-700 км/час. Однако при убирании РУД самолет переходит в обычный штопор, из которого в дальнейшем может быть выведен.

Возможно, специалисты ЦАГИ пытались своими расчетами обосновать именно скоростной штопор. Но тогда, если на последнем участке полета самолет находился в режиме вывода из пикирования, он должен был пройти и режим обычного штопора, при котором двигатель вначале переводится в режим малого газа, а вертикальная скорость падает до упомянутых выше 290 км/час — иначе из скоростного штопора не выйти. Тогда непонятно, каким образом двигатель успел-таки набрать 9000 об/мин, а самолет — 670 км/час, если начальная высота вывода из обычного штопора была бы 600 м, а время набора оборотов — слишком мало и не превышало бы 3,5 с, а именно столько времени остается до земли при падении с этой высоты? Хотя, вероятно, такова была изначальная установка — кто-то дал команду "обосновать!". Иначе как объяснить, что результаты ЦАГИ не выдерживают даже самой элементарной проверки на соответствие логике и закону сохранения энергии?

А с законом сохранения энергии, как известно, особенно не поспоришь, по крайней мере, на это не каждый отважится (последние отважные спорщики — изобретатели вечных двигателей, остались где-то в позапрошлом веке). И реально получается совершенно другая картина. Если, теперь уже с большой натяжкой, все-таки допустить штопор, то экипаж, выведя самолет из штопора на высоте не менее 1200 м (видимо, героизм для этого был не особенно нужен — вполне штатная ситуация), почему-то продолжает пикирование. Более того, как минимум 7,5 секунд — и километр (!) высоты, летчики не предпринимают ничего, кроме перевода РУД в положение "Максимал", пока до земли не остается всего 275 метров. А вот их-то действительно уже недостаточно для выхода из пикирования. Потому что выход необходимо было начинать раньше — хотя бы на (436 м - 275 м)=161 м по высоте и на всего 161 м / 185 м/с = 0,9 сек по времени (интересно, что нехватку тех самых метров высоты, о которых говорил академик С.Белоцерковский, легко рассчитать в уме — безо всяких ЭВМ!). И двигатель за эти секунды успевает набрать только 9000 об/мин

Несвоевременный вывод самолета из пикирования на малой высоте — случай не уникальный. Не так давно на авиашоу в Польше на самолете Су-27 (спарка) два белорусских летчика после выполнения фигур высшего пилотажа начали интенсивное снижение (пике) фактически с той же самой высоты — 1200 м (!). Однако при выходе самолет из-за недостаточной скорости начал проседать, а затем столкнулся с землей и взорвался. При этом летчики не катапультировались и погибли.

Этот случай похож на разбираемое летное происшествие, хотя самолеты Су-27 и УТИ МиГ-15 существенно различаются по всем характеристикам. Тем не менее, при резком снижении с малой высоты самолет может не успеть набрать достаточную скорость для нормального перехода в горизонтальный полет, и при дефиците времени ошибка экипажа способна привести к несвоевременному выводу из пикирования и столкновению самолета с землей.

Но вернемся к самолету Гагарина-Серегина. Интересно, а сколько высоты и времени действительно было нужно экипажу на вывод самолета из штопора в горизонтальный полет, если вывод начать, к примеру, на высоте 1200 метров? В рамках сделанных выше допущений необходимую высоту легко получить, прибавив к H1 = 183 м радиус выхода r = 135 м:

H2 = 183 + 135 = 320 м,

а время (при средней скорости 400 км/час) будет равно:

t2 = 2 сек + π . r / 2 . v = 2 + 3,1415 . 135 / 2 . 112 = 4 сек.

Если отнять эти величины из начальной высоты 1200 м и 9 сек времени соответственно, то можно получить запас по высоте почти 900 м и времени как минимум 5 сек. Фактически это те самые "лишние" время и высота, которые самолет просто пикировал — их могло хватить бы, пожалуй, с запасом, на выход в горизонтальный полет.

Странный, однако, получается штопор. Настолько странный, что возникает еще один, главный вопрос — а имеет ли вообще значение при расследовании причин этой катастрофы, был он или не был, этот штопор, какая разница? Тем более, нет никаких фактов, прямо свидетельствующих о том, что он мог быть в действительности. К тому же штопор явно противоречит показаниям очевидцев.

В этой связи интересно также сопоставить расчеты с данными по облачности в зоне полета. Как известно, в этот день была низкая облачность — высота нижней ее кромки составляла около 400-600 м. Есть данные о том, что облачность была сплошной многослойной, при этом нижний слой располагался на высоте 600-900 м, а верхний слой шел на высоте 2800-3100 м. Отмечен этот факт и комиссией.

Поскольку выше однозначно установлено, что пикирование осуществлялось с высоты не менее 1200 м, эта высота могла превышать нижний слой облачности. Это означает, что пикирование могло начинаться в зоне, свободной от облаков, затем самолет пробивал нижний слой облачности, выходил в горизонтальный полет и далее в набор высоты, причем, согласно показаниям очевидцев, делал это несколько раз.

А какую скорость мог иметь самолет в пикировании при выходе из нижней кромки облачности? Из уравнения:

H1 = (v12 - v02) / 2(g + R / M)

найдем v1:

v1 = v0 + 2(g + R / M). H1 .

Учитывая, что H1 = 600 м, получим:

v12 = 802 + 2 (9,81 + 7500/4500).600 ,

откуда v1 = 142 м/с = 511 км/час.

Итак, самолет пикирует с высоты 1200 м, "пробивая" облачность, и в момент выхода под нижнюю кромку на высоте 600 м скорость самолета составляет 511 км/час. Можно предположить, что экипаж, выйдя из облаков, быстро оценил обстановку и, увидев землю, начал энергично выводить самолет из пикирования, к примеру, через 1 сек. За это время самолет разгоняется до скорости:

v2 = v1 + (R / M + g) . t = 142 + (9,81 + 7500/4500) . 1 = 153 м/с = 552 км/час

и теряет высоту:

H1 = (v22 - v12) / 2(g + R / M) = 141 м.

В результате в момент начала вывода из пикирования самолет имеет скорость 552 км/час на высоте около 460 м. Интересно проверить, не правда ли — хватит ли этой высоты для выхода из пикирования? Это просто — в 1-м приближении достаточно сравнить оставшуюся высоту с радиусом траектории, вычисленным выше — 436 м, чтобы признать, что даже в самом лучшем случае самолет мог выйти из пикирования на высоте не более… 24 м! Достаточно начать выход из пикирования чуть позже — буквально на десятую долю секунды, чтобы катастрофа стала неминуемой. И ее уже точно невозможно избежать, если подобные эволюции с пикированием проделать несколько раз — хотя бы потому, что нижний край облачности мог оказаться где-то чуть ниже 600 м (по данным разных источников эта высота составляла от 400 до 600 м).

Нам всегда говорили — проблемы у экипажа возникли на высоте 4000 метров, с этой высоты через минуту и произошло падение самолета. Причем такое возможно только в штопоре. Однако, как показано выше, эта "теория" не выдерживает элементарной проверки не только самым простым расчетом, но и сопоставлением места доклада о выполнении задания (30 км от аэродрома) с местом падения самолета (64 км от аэродрома). Поэтому речь, в конечном счете, идет не о штопоре, а, скорее всего, о произвольном пилотаже с преднамеренным пикированием с существенно меньшей высоты и ошибочном несвоевременном выводе из него. Для объяснения чего совсем не требуется выдумывать несуществующие или неподтвержденные ничем факты, в том числе, штопор, игнорировать показания очевидцев, подгонять время, "рисовать" схемы, скрывать материалы расследования и привлекать мощную вычислительную технику, дабы выдать желаемое за действительное.

Весь этот пилотаж с пикированием кажется поначалу неочевидным, поскольку скрыт за многочисленными вариациями официальной "штопорной" версии катастрофы. Но стоит только отвлечься от мнений и установок признанных авторитетов, громких имен и высоких званий, вспомнить простые законы физики, как картина легко проясняется. Более того, уж очень сильно она напоминает какой-то трюк, причем явно не для слабонервных. Самое время вспомнить показания очевидцев…

Что и требовалось доказать. Не случайно генералы Н.Кузнецов и Ю.Куликов прямо называют В.Серегина виновником трагедии — и с ними трудно не согласиться. За все действия при подготовке и проведении этого полета В.Серегин несет полную ответственность — и как командир полка, и как командир экипажа.


ПРОДОЛЖЕНИЕ

В НАЧАЛО


На главную




Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
СМЦ "АБ-Инжиниринг"© 2001. Все права защищены