Отказ двигателя в полёте: сможет ли самолёт долететь
Отказ двигателя звучит страшно, но для современного лайнера это штатная ситуация, к которой экипаж готовится на каждой тренировке. Двухмоторный самолёт сертифицирован так, чтобы безопасно продолжить взлёт и долететь до аэродрома на одном моторе. Ниже о том, как это работает, что бывает при отказе всех двигателей и зачем нужны правила ETOPS.
Содержание
Сможет ли самолёт лететь на одном двигателе
Да, и это заложено в конструкцию. Правила сертификации требуют, чтобы двухмоторный пассажирский самолёт при отказе одного двигателя после скорости принятия решения V1 мог продолжить разбег, взлететь и набирать высоту с заданным градиентом даже при максимальной взлётной массе. Для этого двигатели подбирают с большим запасом мощности: в обычном полёте каждый из них работает далеко не на пределе.
На крейсерской высоте одного двигателя не хватает, чтобы держать эшелон 10-11 километров. Самолёт плавно снижается до высоты, где тяги оставшегося мотора достаточно для горизонтального полёта, обычно это несколько километров ниже крейсерской. Дальше он может лететь часами, потому что запас топлива и дальность при этом падают не так сильно, как кажется.
Если отказ случился до V1, экипаж прекращает взлёт и тормозит на полосе. Длина полосы для каждого рейса рассчитывается так, чтобы её хватило и на продолжение взлёта, и на остановку.
Почему отказывают двигатели
Современный турбовентиляторный двигатель очень надёжен: выключение в полёте случается примерно один раз на сотни тысяч часов работы. Тем не менее причины отказов хорошо известны.
- Попадание посторонних предметов: птиц, града, обломков на полосе.
- Усталостные трещины и разрушение лопаток или дисков.
- Прекращение подачи топлива из-за утечки, ошибки в расчётах или неверной работы с топливной системой.
- Вулканический пепел, который плавится в горячей части и забивает турбину.
- Сильный ливень или град за пределами того, что двигатель способен переварить.
- Пожар двигателя, после которого его выключают и используют систему пожаротушения.
Отдельный тяжёлый случай - нелокализованный отказ, когда куски диска или лопаток пробивают корпус двигателя и разлетаются. Они могут повредить крыло, топливные баки, гидросистему и проводку. Именно так развивались события на рейсе Qantas 32 в 2010 году: у Airbus A380 разрушился двигатель Trent 900, осколки повредили крыло и десятки систем, но экипаж посадил самолёт в Сингапуре, и все 469 человек на борту не пострадали.
Что делают пилоты при отказе двигателя
Порядок действий отработан до автоматизма и проверяется на тренажёре каждые полгода. Первое правило: сначала управлять самолётом, потом разбираться с отказом.
- Удержать самолёт: парировать разворот рулём направления, выдержать скорость.
- Определить, какой двигатель отказал, и вслух подтвердить это со вторым пилотом.
- Перевести рычаг отказавшего двигателя на малый газ, при необходимости выключить его, а при пожаре разрядить огнетушители.
- Сообщить диспетчеру, объявить срочность или бедствие.
- Выбрать аэродром для посадки и выполнить процедуры по карте контрольных проверок.
Второй пункт кажется очевидным, но он оплачен жизнями. В январе 1989 года под Кегуортом в Великобритании экипаж Boeing 737 при вибрации левого двигателя выключил исправный правый, и самолёт упал перед полосой: погибли 47 человек. В феврале 2015 года на рейсе TransAsia 235 в Тайбэе пилот ATR 72 после отказа одного мотора тоже выключил работающий двигатель, погибли 43 человека. Поэтому сегодня двигатель выключают только после подтверждения обоими пилотами.
Отказ всех двигателей: как далеко спланирует самолёт
Пассажирский самолёт без тяги не падает камнем, а планирует. Аэродинамическое качество лайнера около 15-18: с каждого километра высоты он пролетает 15-18 километров вперёд. С крейсерской высоты это даёт 150-180 километров, а значит, шанс дотянуть до аэродрома. Электричество и гидравлику в это время дают аварийная ветряная турбина и аккумуляторы.
Истории, где отказ двигателя привёл к цепочке других поломок, обычно заканчивались тяжелее. В июле 1989 года у DC-10 рейса United 232 разрушился хвостовой двигатель, его обломки перебили все три гидросистемы. Экипаж управлял самолётом только тягой двух оставшихся моторов и довёл его до Су-Сити, где при посадке погибли 112 человек, но 184 выжили. Подробно об этом в фильме "Самолёт без управления". А катастрофа Concorde в 2000 году началась с пожара и потери тяги двух двигателей на разбеге, её разбирает выпуск "Конкорд: огненный взлёт".
Что такое ETOPS и почему двухмоторные лайнеры летают над океаном
ETOPS расшифровывается как Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards, в документах ИКАО и российских правилах используют термин EDTO, полёты с увеличенным временем ухода на запасной аэродром. Это набор требований к самолёту, двигателям, обслуживанию и авиакомпании, который разрешает двухмоторному лайнеру удаляться от ближайшего подходящего аэродрома дальше обычного.
Отсчёт идёт в минутах полёта на одном двигателе. С 1950-х годов в США действовало правило 60 минут, из-за которого через океаны летали только трёх- и четырёхмоторные машины. В 1985 году Boeing 767 получил допуск ETOPS-120, затем появились ETOPS-180, 207 и больше. Boeing 777 и 787 сертифицированы на 330 минут, а Airbus A350 на 370 минут, то есть больше шести часов до запасного аэродрома.
Какие требования предъявляют для ETOPS
Допуск получает не просто тип самолёта, а конкретная авиакомпания на конкретных маршрутах. Двигатели должны подтвердить очень низкий уровень выключений в полёте: для ETOPS-180 это не больше 0,02 случая на тысячу часов работы. Техники, которые обслуживают такие самолёты, проходят отдельный допуск, а одинаковые работы на обоих двигателях одного борта не поручают одному и тому же человеку, чтобы ошибка не повторилась на обоих сразу. Перед вылетом проверяют погоду на всех запасных аэродромах маршрута и запас топлива на случай отказа и разгерметизации.
Статистика подтвердила правильность этого подхода: двухмоторные лайнеры почти полностью вытеснили трёх- и четырёхмоторные на дальних маршрутах, а случаев, когда ETOPS-рейс потерял оба двигателя из-за независимых отказов, в истории практически нет.
Что почувствует пассажир
При отказе двигателя на крейсерской высоте пассажир может услышать хлопок или заметить, что шум изменился и самолёт начал снижаться. Иногда экипаж объявляет о проблеме и о том, что рейс уйдёт на запасной аэродром. На взлёте отказ ощущается как рывок в сторону и уменьшение ускорения, после чего самолёт продолжает набирать высоту медленнее обычного.
Сам по себе отказ одного двигателя не повод для паники и не повод доставать спасательный жилет. Лучшее, что может сделать пассажир, - пристегнуться, слушать бортпроводников и не мешать экипажу работать.
Вопросы и ответы
Может ли самолёт лететь на одном двигателе?
Да. Двухмоторные лайнеры сертифицированы так, чтобы продолжить взлёт и долететь до аэродрома на одном двигателе. На крейсерском участке самолёт лишь снижается до высоты, где тяги одного мотора достаточно.
Что будет, если откажут оба двигателя?
Самолёт перейдёт в планирование и с высоты 10-11 км сможет пролететь около 150-180 км. Этого часто хватает, чтобы дотянуть до аэродрома, как это было с рейсами Air Transat 236 и Air Canada 143.
Что означает ETOPS?
Это правила для двухмоторных самолётов, позволяющие удаляться от запасного аэродрома на 120, 180 и более минут полёта на одном двигателе. Допуск выдаётся конкретной авиакомпании и требует особого обслуживания самолётов.
Как часто отказывают двигатели самолётов?
Выключение двигателя в полёте случается примерно один раз на сотни тысяч часов его работы. Большинство пассажиров за всю жизнь ни разу не столкнутся с таким случаем.
Почему пилоты иногда выключают не тот двигатель?
При вибрации, дыме и стрессе экипаж может неверно определить отказавший двигатель, как это случилось под Кегуортом в 1989 году. Сейчас перед выключением пилоты обязаны вслух подтвердить выбор друг у друга.
Еще по теме
