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

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


AMC-SchouОборудование AMC-SCHOU 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 AMC-SCHOU, 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