ПАО «Корпорация «Иркут» (в составе Объединенной авиастроительной корпорации Госкорпорации Ростех) успешно завершило сертификационные испытания авиалайнера МС-21-300 в условиях естественного обледенения.
Самолет подтвердил расчетные летно-технические характеристики даже при слое льда толщиной 8 см. Это полностью соответствует российским и европейским авиационным нормам: согласно сертификационным правилам, расчетные характеристики должны сохраняться при слое льда толщиной 7,6 см.
Лайнер совершил 14 испытательных полетов продолжительностью от 3 до 5 часов над побережьем Белого моря, Печорской губой Баренцева моря, южнее Новой Земли, а также в районе Приполярного Урала. Сегодня самолет возвратился из аэропорта Архангельска на аэродром «Раменское» в Жуковском.
Весной под влиянием Белого и Баренцева морей, многослойной облачности, частых осадков и фронтальных разделов в этом регионе создаются условия для возникновения обледенения воздушных судов. Основная опасность льда – искажение тщательно просчитанной формы крыла и других поверхностей самолета, в результате чего могут существенно ухудшаться его летно-технических характеристики.
Испытательные полеты самолета МС-21-300 из аэропорта Архангельска проходили в несколько этапов. На первом, основываясь на данных метеослужбы, экипаж вел поиск облаков, обледенение в которых соответствует условиям сертификационного базиса самолета. В ходе полета в таких облаках экипаж с помощью специальных приборов контролировал образование льда на поверхностях самолета. По достижении требуемой толщины льда самолет занимал заданную высоту, на которой проверялось поведение машины в условиях естественного обледенения. Толщина ледяного слоя наращивалась от полета к полету.
Помимо устойчивости и управляемости воздушного судна проверена работа противобледенительных систем самолета МС-21-300. Согласно действующим нормам, для повышения безопасности при испытаниях подтверждается способность самолета продолжать полет при неработающей противообледенительной системе. Также в условиях обледенения проверена работа ряда систем самолета, в частности, внешней светотехники, радиосвязного оборудования и шасси.
Полеты выполнялись экипажем ПАО «Корпорация «Иркут» в составе летчика-испытателя Василия Севастьянова, штурмана-испытателя Сергея Кудряшова, инженеров-испытателей Николая Фонурина и Александра Попова. Также в состав экипажа входил летчик-сертификатор ГосНИИ ГА Николай Григорьев.
В обработке материалов, полученных в ходе полетов, участвовали представители уполномоченных сертификационных центров и Авиационного регистра РФ.
Источник: Для информации: Испытание льдом на высоте
В процессе летной эксплуатации лайнеры подвержены большому количеству факторов, которые могут стать причиной аварии или даже катастрофы. В числе подобных опасностей, наравне с турбулентностью, электрическими разрядами атмосферы, столкновением с птицами, – проблема обледенения частей летательных аппаратов. Мировая статистика показывает, что доля авиапроисшествий, возникающих из-за сложных метеорологических условий, очень значительна. Процент катастроф, связанных с обледенением, превышает 40%.
Если причиной обледенения на земле до начала полета, как правило, является человеческий фактор, то в небе самолет остается один на один в борьбе со льдом. Когда воздушное судно во время полета на высоте до 5000 метров оказывается в холодном облаке с высоким уровнем влажности, плоскости летательного аппарата начинают покрываться толстым слоем льда. Как правило, наиболее располагающая к этому процессу температура воздуха от 0 до –5 градусов по Цельсию.
«Облако за бортом самолета имеет температуру минус 40 градусов. Но это облако состоит из жидких, не кристаллических капель. Это метастабильное состояние капель может существовать в атмосфере достаточно длительное время, порядка нескольких часов и даже суток», – объясняет Алексей Горячев, начальник отдела ЦИАМ.
Скорость обледенения в зависимости от условий может составлять от 1 до 6 мм в минуту. Быстрее всего оно происходит при выпадении мокрого снега или переохлажденного дождя. Известны случаи, когда ледяная корка на самолете нарастала со скоростью 2,5 сантиметра в минуту.
Наиболее подвержены обледенению такие части самолета, как передняя кромка крыла, хвостовое оперение, воздухозаборники двигателя, выступающие в воздушный поток датчики и остекление кабины. Опасность для двигателя представляют куски льда, образовавшиеся на воздухозаборниках двигателей. Если ПОС воздухозаборника не работает, наросший лед достигает критических размеров и срывается, что может привести к повреждению лопаток вентилятора двигателя и вызвать его остановку. Приемники воздушных давлений, выступающие в воздушный поток, также подвержены обледенению. В этом случае пилоты теряют высотно-скоростные параметры и в условиях плохой видимости могут неверно определить пространственное положение самолета, что уже привело к одной крупной катастрофе А330.
Но наибольшая опасность обледенения заключается в том, что корка льда способна привести не только к серьезному ухудшению аэродинамических характеристик воздушного судна, но и к снижению подъемной силы вплоть до полной потери несущей способности крыла. Именно подобное изменение профиля крыла и хвостового оперения привело к катастрофе ATR 72 под Тюменью в 2012 году.
В России и за рубежом проблему обледенения специалисты изучают с конца 1930-х годов. C началом развития гражданской авиации в 1960-х годах данным вопросом стали заниматься более широко. В настоящее время органы сертификации во всем мире уделяют пристальное внимание вопросу безопасности полета в условиях обледенения. В 2004 году требования к авиапроизводителям по безопасности полетов в условиях обледенения были ужесточены. Самолет должен подтвердить способность безотказно работать в самых критических режимах.
При проектировании современных лайнеров в ожидаемые условия эксплуатации обязательно входят условия обледенения. Их оснащают противообледенительными системами, которые предотвращают появление ледяного слоя с помощью подогрева, а также обрабатывают специальными водоотталкивающими жидкостями. Далее каждую новую модель испытывают на устойчивость к обледенению.
Без проведения испытаний при воздействии сложных климатических условий ни один самолет не может быть допущен к полетам. В последние годы, по мере усложнения авиационной техники и интенсификации ее использования, во всем мире наметилась тенденция к росту количества и сложности таких испытаний. Так, в России Научно-испытательный центр Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ) давно занимается этим направлением, создавая стенды, которые позволяют проводить уникальные сертификационные испытания. Здесь была изготовлена установка, позволяющая изучать поведение двигателя в условиях образования ледяных кристаллов. В испытательной камере моделируется ситуация нахождения самолета в переохлажденном атмосферном облаке на большой высоте.
По теме: Сертификационные испытания МС-21 на обледенение