Обсуждение авиакатастрофы Як-42 RA-42434

[Aveca]

Послушав совета Vik63 пройти той же дорогой, что и он, решил попробовать...
Тем более, что я, как и wim1964, тоже никому особо просто так стараюсь не верить .
Но дорога получилась чуть другая, хотя, в принципе, привела к аналогичному результату.

Итак - на скорости 195 (непосредственно перед выходом на взл режим) сумма пик. моментов относительно ООШ (в эксп. взлете) равна сумме кабр.
Сумма пик. - 53950*1.33+8000+3000=82753 кг*м.
где 8000 - пик. момент от двигателей (с граф. моментов МАК), а 3000 - пик. момент от силы трения качения (оттуда же).

...

Вот закрадываются у меня сомнения, что статический расчет моментов даст ответы на все вопросы разгрузки и подъема ПОШ.

Например, если сделать статический расчет моментов для равномерно вращающегося (абстрактного) колеса, можно сделать неправильный вывод о том, что оно неподвижно.

КМК, нельзя оставлять за скобками импульс от разгружающейся подвески.

 

[Aveca]

Ну так, еще какой-то великий говорил, если не ошибаюсь - никакими опытами нельзя определить, находится тело в состоянии прямолинейного равномерного движения или в состоянии покоя (речь о вакууме, по-моему)...

(Ну, с вращением все немного не так, ибо даже равномерное вращение - вид движения с ускорением.)

А о какой подвеске Вы говорите - о передней?
Если о ней, то этот импульс играл бы свою роль в том случае, если совпал бы по времени с перекладкой РВ.
-----
У нас ведь этого нет.

О чем и речь. Перекладка РВ на такие большие углы, даже если момент от ГО не превысит пикирующих моментов, должен разгрузить ОШ до полного распрямления стойки (посмотрите на график обжатия амортизатора ПОШ - я его приводил в новой ветке).
Причем амортизатор ПОШ передает усилие через рычажную систему, и ход стойки значительно меньше хода колеса.
Чертежей с размерами я не нашел, прикидочно соотношение получается около 1:2,5, а то и 1:3.
Увеличение шума в этот момент, КМК, говорит о том, что ОШ практически полностью разгрузилась. Без значительного увеличения тангажа.
(Расчет (с привязкой к балансу сил в момент фактического подъема ПОШ) тоже показывает, что в момент отклонения штурвала произошла практически полная разгрузка.)

 

[Aveca]

По поводу амортизатора - может, я Вас не понимаю, но ведь РВ был отклонен ранее, чем произошло поднятие стойки, и мы и ведем расчет, исходя из условия, что стойка уже разгружена.
Обратите внимание - у меня расчет (относительно скорости 230) в момент времени непосредственно предшествующий перекладки стаб-ра.

К тому же, расчет на основе сравнения с эксп. взлетом - все нюансы, подыбные тому, о котором Вы говорите, не могут в этом случае иметь для этих двух взлетов разные значения.

Вот это мне и непонятно: стойка разгружена, а тангаж почти не изменился.

Для каждого крыла свое смещение ЦД
Очень грубо
При изменении угла атаки:
- от 0 до 4 гр - координата ЦД изменяется на 6-10%САХ;
- от 4 до 15гр - координата ЦД изменяется на 10-15% САХ
График не линейный, зависимость логорифмическая
Пр изменении угла на первом градусе, ЦД уходит больше всего - на 2-4%САХ

...

Всё очень грубо, точнее не могу

http://aviaforum.ru/showpost.php?p=980149&postcount=5522

Таким образом, изменение угла атаки влияет на положение ЦД, и, следовательно, на пикирующий момент от крыла.
Плюс разгрузка ООШ при увеличении угла атаки (из-за увеличения подъемной силы), что приводит к уменьшению пикирующего момента от ООШ.

При этом существует положительная обратная связь: чем больше тангаж, тем меньше пикирующий момент от ООШ, тем больше тангаж.

Выбирание хода стоек - это существенный фактор для успешного подъема.
Распрямляющаяся стойка ПОШ должна увеличить тангаж, по моим прикидка, до +1,5 (по сравнению со статически обжатой).

 

[Blinker123]

Плюс разгрузка ООШ при увеличении угла атаки (из-за увеличения подъемной силы), что приводит к уменьшению пикирующего момента от ООШ.

Это верно только для ПМ от трения качения. Если же поджаты тормоза, ПМ в эквиваленте скольких-то там тонн на ПС будет сохраняться до момента отрыва ООШ.
А иначе самолёт чертил бы резиной по ВПП. Неужели не видно никому???
- - -

но почему-то в Рекомендациях им уделено достаточно места, я вот про это

С чего МАК взял, что там водители нарушали правила и схемы,
и катались, где не положено?

А как Вы, Simpson, это объясняете?

 

[Blinker123]

Да нет, думается, разницы - от трения качения или от тормозов.
Растет подъемная сила, падает нагрузка на колесо

Разница принципиальная !!! Эти силы от подшипников и от тормозов работают в разных плоскостях
Качение - в вертикальной плоскости, и зависит от веса, тормоза в горизонтальной, и от веса самолёта не зависят.
Когда сила трения в тормозах превысит силу трения резины по полосе, начнётся проскальзывание резины и уменьшение ПМ.


---------- Добавлено в 16:51 ----------


Всё равно не понятно?

 

[Blinker123]

В контексте обсуждаемого нами вопроса нас интересует ТОЛЬКО максимально возможная тормозящая сила.
А она-то как раз и зависит от силы реакции опоры.

Ну я не знаю, каков у вас текущий контекст. За многословностью изысканных оборотов сложно разобрать.

Прошу только учесть, что ПМ от ТК будет составлять единицы процентов по отношению к ПМ от ТСтормозов.
Мда, если вы сейчас пытаетесь ТОЧНО прикинуть только вклад ЧИСТО от ТКачения, то никогда этого не сможете сделать.
Как раз поэтому я вообще исключаю из рассмотрения амортизаторы, воздух в колёсах, зависимость твёрдости резины от температуры и поимённо каждый бугорок на ВПП.

 

[Sibiryak]

Ну я не знаю, каков у вас текущий контекст. За многословностью изысканных оборотов сложно разобрать.

Это потому, что Вы не вникли в суть обсуждаемого вопроса.
А она такова - МАК утверждает, что ТОЛЬКО торможение препятствовало подъему стойки.
Естественно - совершенно необходимо знать, какое место в балансе пик.-кабр. моментов занимает момент от тормозящей силы.
И не какой-нибудь, а самый, что ни есть. максимально возможный.

Потому, что опровергнуть утверждение МАКа можно, только доказав, что даже при самой максимально возможной тормозящей силе, момента, создаваемого ей, будет недостаточно, чтобы склонить "чашу весов" в сторону пикирования.

Прошу только учесть, что ПМ от ТК будет составлять единицы процентов по отношению к ПМ от ТСтормозов.
Мда, если вы сейчас пытаетесь ТОЧНО прикинуть только вклад ЧИСТО от ТКачения, то никогда этого не сможете сделать.
Как раз поэтому я вообще исключаю из рассмотрения амортизаторы, воздух в колёсах, зависимость твёрдости резины от температуры и поимённо каждый бугорок на ВПП.

Как раз об этом я и говорю - нет смысла...

 

[Blinker123]

момент от тормозящей силы.
И не какой-нибудь, а самый, что ни есть. максимально возможный.

Ещё раз: момент от тормозов составлен из двух компонентов - ТрениеКачения (зависит от веса)
и ТрениеСкольженияВтормозах (НЕ зависит от веса, а значит и от тангажа)
И этот второй компонент НАМНОГО БОЛЬШЕ первого.

Как и можно ли вообще более-менее точно его прикинуть, я не знаю. У меня нет ТТХ от тормозов Як42.
Ведь там получается сложный закон в котором и работа Антиюза и переменное давление на педали.

Короче, прямо посчитать помоему, не получится. Надо придумывать другие способы, косвенные.

Это потому, что Вы не вникли в суть обсуждаемого вопроса.

Неа) Просто у меня другой стиль мышления.

 

[Aveca]

Пытаться же учесть как-то разницу в полтора градуса по тангажу - можно, конечно, но нет смысла. Существенного влияния на расклад сил это не окажет.
Основные силы учтены, остальное - можно считать в обоих взлетах одинаковым.
Так мне кажется...

Ничего себе. Начальный угол установки крыла 3 градуса.
В этом контексте дополнительные 1,5 - это существенно.

 

[Aveca]

А Вы представьте, что самолеты разгонялись с абсолютно одинаковым тангажем и одновременно "взяли РВ - один на 7 гр., а второй на 10.
Вот какая здесь разница по сравнению с тем, что один, к примеру, разгонялся до этого момента с тангажем 06, а другой - 2 гр?

Импульсом стойки пренебрегаем.

Тут другое сравнивать надо.
Один и тот же самолет, только один раз на упругих стойках, а второй - нет.
В первом случае, при разгрузке стойки до нижнего предела нагрузки амортизатора (а это происходит задолго до ее полной разгрузки, судя по графикам амортизатора) тангаж увеличится на +1,5.
Во втором случае - тангаж не изменится до тех пор, пока стойка полностью не разгрузится.

 

[Sibiryak]

Может быть.

Кстати, Вы натолкнули меня на мысль.
В самом деле - на скорости 230 коэфф. сцепления процентов на 20-25 (навскидку) точно будет меньше, чем я насчитал (11250).
Теперь понятна и цифра 8000 кгс МАКа.
-------------
Что ж - поправка не в его пользу...
Значит - все-таки 8000 кгс тормозящей силы и ~ 4.56 % смещения центровки.

 

[Sibiryak]

Опять же у нас коефициент сцепления от скорости мало зависит, т.к. сильно зависит от скорости коэф. трения скольжения (заблокированные колеса), а у нас работает АБС, который обеспечивает проскальзывание на уровне 25%, когда коэфициент максимальный (больше, чем когда колеса вообще не блокируются и больше чем на полностью заблокированных колесах)

А Вы посмотрите

 

[Sibiryak]

Так а я о чем?
Если вы посмотрите зависимости, то падение от 0,8 на скорости 0 до 0,6 на скорости 250- это и есть небольшая зависимость. И заодно вспоните какой коэфициент был прописан в отчете для сухой бетонной ВПП. Я же не отрицал отсутствие этой зависимости. Если хотите увидеть большую зависимость - посмотрите те же графики при отсутствии АБС.
А первый график как раз подтверждение того, что при проскальзывании 0% коэфициент не максимальный.

Тут правильно понимать надо.

У меня книжка под рукой, и то я не сразу "въехал".
Первый график нужно так понимать - если к оси незаторможенного колеса приложить какую-то силу, которая совпадет по направлению с его продольным перемещением и заставит его вращаться, то возникает так называемая сила продольной реакции, которую называют, в свою очередь, силой сцепления. А отношение этой силы к нагрузке на колесо и есть коэфф. сцепления.
Естественно - если нет проскальзывания, то нет и продольной реакции, а, значит, нет и силы сцепления, то есть , она равна нулю.
Что мы и видим на этом графике.

Из второго графика видно, что при скорости, равной нулю, коэфф. сцепления макс-й, а на скорости 230 - падает примерно на 25 %.
Отсюда и следует, что полученная мной цифра 11250 - это теоретически максимально возможная, а на скорости 230 она будет где-то в районе 8450 кг*м.
То есть - почти полное совпадение с цифрой МАКа.

Таким образом, мы "согласовали" с МАКом (если можно так сказать) вторую половину его графика скорости в ав. взлете.
На этом участке графика, надо думать, эта цифра должна хорошо соотноситься с падением ускорения, объясняемого МАКом только торможением, но вот в баланс моментов в момент времени, непосредственно предшествующий перекладке стаб-ра, она (сама по себе - без сдвига центровки) не "вписывается".
Почему МАК этого не увидел - мне непонятно...

Таким образом, все более ясно вырисовывается картина - сдвиг центровки не менее, чем на 4-5 %, не дали поднять стойку и на скорости до 195 км/час, и на скорости 230 (но уже совместно с торможением).
-------------
Далее - сдвиг центровки, конечно, предположить можно.
Но очень важно, что у нас есть достаточно аргументированное обоснование этого предположения (расчет центровки по РЛЭ).

То же, что МАК тщательно обошел в своем Отчете вопросы по центровке, возникающие в связи с его РД, еще раз говорит о том, что мы на верном пути к разгадке этой катастрофы.

 

[vim1964]

Похоже дела совсем плохи, раз уж на помощь призвали героев древнегреческой мифологии

 

[Jinn07]

Мы точно знаем, что подъем ПОШ происходит именно при 7 гр. РВ на скорости 195.

А на какой скорости можно поднять ПОШ при максимальном угле отклонения РВ при той центровке и стабилизаторе, что указал МАК?

 

[ноль червончик троечка]

С определенной долей условности можно считать что момент от РВ просто пропорционален усилиям на штурвале. (усилия на штурвале пропорциональны квадрату скорости и углу отклонения и момент аналогично)
"Нормальный взлет" : усилия до 35 кг
"сколько силушки хватит" : не более 70 кг.

С одной стороны усилия на штурвале 70кг это еще не та сила, которую невозможно преодолеть, а с другой - сидеть и держать это "усилие" руками в течении, как минимум (не помню сейчас по отчёту) 20 сек, исключительно тяжело - мышцы рук затекают. В теории это, как кажется, всё объясняет, а практически это сделать малореально.
Теперь о том, что значит "усилие 70кг". Есть такой аэродинамический эффект на вертолетах с шарнирным креплением лопастей, как "клин ручки управления". Физическая его сущность кратко заключается в следующем: При работе несущего винта на его лопастях возникают моменты относительно осевого шарнира, которые создаются аэродинамическими силами. Эти силы скручивают и изгибают лопасти, моменты от этих сил суммируются на втулке несущего винта и создают "обратные" усилия в цепях продольно-поперечного управления и управления общим шагом. Рост этих усилий обусловлен срывом потока, а срыв потока быстрее наступает на бОльшей высоте полета (ибо больше высота - больше общий шаг), при бОльшей температуре воздуха, меньшей его плотности (с высотой) и с бОльшей полетной массой. Это всё понятно и говорю это к тому, что маловероятно на мой взгляд возникновение срыва потока со стабилизатора в нашем случае, ибо условия - высота, скорость, температура, плотность далеко не те, чтоб обеспечить условия срыва.
При достаточных условиях, при вводе вертолета в горку или, например, энергичном выводе его из пикирования, "обратные" усилия в цепях продольно-поперечного управления становятся равными или дальше превышают усилия на исполнительном штоке гидроусилителя и образуется "запирание" гидроусилителя, т.е. "клин ручки управления". Можно посчитать каковы эти силы, умножив рабочее давление в гидроусилителе на площадь поршня силового штока, но чё-то думается мне, что это явно не те "70кг"... По собственным ощущения скажу, что ручка просто тупо встаёт колом при попытке взять её еще "на себя". Действия - прекратить взятие ручки на себя, уменьшить общий шаг на 2-3град и ввести вертолет в левый разворот с креном до 30град. Ручка управления не просто "оживает", а становится "пустой", болтается до того момента, когда вертолет вновь "встаёт" в поток, когда налаживается нормальное обтекание фюзеляжа и стабилизатора.
И вот сравните это с обтеканием стабилизатора Як-42 на скоростях близких к минимальным, на "нулевой" высоте, при нормальной плотности воздуха, нормальной температуре...

 

[Программер]

Это всё понятно и говорю это к тому, что маловероятно на мой взгляд возникновение срыва потока со стабилизатора в нашем случае, ибо условия - высота, скорость, температура, плотность далеко не те, чтоб обеспечить условия срыва.

Есть некоторые основания предполагать, что были поперечные автоколебания корпуса (в районе оперения, наверное, значительной амплитуды). Могут они привести к срыву в области крепления стабилизатора к килю?
ЗЫ: На 21-й сек. и после отклонения РВ мода колебаний изменилась ( фазовый сдвиг между колебаниями скорости и РН изменился на 90 градусов), появилась вертикальная составляющая. Эту составляющую видно на графике вертикальной перегрузки (низкочастотные колебания порядка 1 Hz), амплитуда по ускорению вблизи ЦМ порядка 0.2g. На РВ, имхо, существенно больше.
ЗЫ2: Частоты этих автоколебаний мы, вообще говоря, не знаем - малая частота дискретизации и, возможно, АЧХ, не позволяют.

 

[ноль червончик троечка]

Есть некоторые основания предполагать, что были поперечные автоколебания корпуса (в районе оперения, наверное, значительной амплитуды). Могут они привести к срыву в области крепления стабилизатора к килю?

Наверняка нет. Уж срыв потока с киля на скорости около 200 это вообще нереально. Колебания, насколько я понимаю, на этом этапе могут быть как-то вызваны работой автопилота, если он включен по каналу направления, тут я не копенгаген, конкретную матчасть не знаю. Ну и, понятно, неполадками в носовом самоореинтирующемся колесе (паре колес) Но мне с начала эта версия не нравится....

 

[Sibiryak]

А на какой скорости можно поднять ПОШ при максимальном угле отклонения РВ при той центровке и стабилизаторе, что указал МАК?

В эксп. взлете стойка пошла на скорости 195 при РВ7 гр.
Макс. РВ - 21 гр.
Так же, как мы находили приращение кабр. момента для дельта 3 гр. РВ, найдем приращение кабр. момента для дельта 14 - от 7 до 21 гр.
Оно будет равно 37765 кг*м (относительно ЦТ).
Относительно ООШ прирост составит 34308 кг*м.

Таким образом, общий кабр. момент на скорости 195 будет равен 82753+34308=117061 кг*м (относительно ООШ), где 82753 - сумма пик. моментов на скорости 195 при РВ 7 гр (эксп. взлет).
Зная, что в диапазоне скоростей, рассматриваемых нами, можно с достаточной степенью точности полагать, что рост аэрод. моментов в два раза опережает рост скорости (в процентном выражении), представляется возможным определить величину падения скорости, необходимую для падения кабр. момента с 117061 до 82753 кг*м (условие баланса пик. и кабр. моментов).
Несложные вычисления показывают, что необходимая величина скорости, при которой должен произойти подъем стойки при РВ 21 гр. и прежнем стаб-ре - 165 км/час.

Если попытаться учесть рост пик. момента от силы трения качения, то в расчетах нужно учесть, что на скорости 165 этот момент возрастет примерно с 3000 (на скорости 195) до 4000 (на скорости 165) кг*м, что потребует увеличения скорости примерно на 2 км/час.

То есть, искомая скорость будет равна примерно 167 км/час.
----------------
Это, конечно, при условии, что на 21 гр РВ не будет срыва потока, и у кого-то хватит силы отклонить РВ на такой угол...

 

[ноль червончик троечка]

Это, конечно, при условии, что на 21 гр РВ не будет срыва потока, и у кого-то хватит силы отклонить РВ на такой угол...

А для чего тогда конструктивно заложен такой ход РВ, если даже на малых скоростях невозможно практически приложить усилия для его отклонения на 21град?