Начало — Часть 1

Часть 6. Возможные причины полного разрушения самолета

Я не знаю особенностей конструкции самолета, поэтому могу только предполагать. Поэтому приведу комментарии специалиста, сделанные на основе приведенных выше фотографий

После удара об березу подъемная сила левого крыла, конечно, упала и по причине отсутствия части крыла, но скорее всего из-за существенного повреждения закрылков (механизации ) этой березой. А теперь мое мнение о последствиях этого. Крен после после удара наступил не за счет проседания левого крыла, а за счет того, что подъемная сила на правом крыле стала значительно больше левого и правое крыло пошло вверх.
Т. е. началось (и продолжалось до столкновения) кручение вокруг продольной оси самолета из-за неравенства подъемных сил на крыльях. Так происходит при управляемом повороте самолета в воздухе с креном (за счет элеронов меняется подъемная сила левого или правого крыла).

Не надо забывать при этом, что у самолета еще работали все двигатели на полную тягу (скорее всего они успели включить) и был угол атаки (шел набор высоты). Т.е. крутило его без существенного снижения (как крылатую ракету), а вот при 90 градусах произошло именно то, о чем вы точно указали — подъемная сила крыльев сработала как на киле — самолет довернуло немного влево по курсу (повторно и существенней).
Причем, усугубило ситуацию работающие на полную мощность двигатели с тягой несколько тонн на каждом и то, что они были в хвосте на корпусе, а не на крыльях (на крыльях они как правило отваливаются при первом ударе и не создают тягу на корпус самолета в дальнейшем). Горизонтальная скорость падающего самолета не уменьшалась и он столкнулся с землей в перевернутом положении и на большой скорости с работающими (толкающими) двигателями и «подъемной» силой направленной вниз. По всей видимости из-за работающих до последнего момента двигателей самолет кувыркался и разрушался из-за этого на мелкие части.

Итак — основная причина полного разрушения — это падение не на «брюхо», а на «крышу». Причем, по очень крутой траектории. Т.е. самолет не скользил по земле, а втыкался в нее с высоты примерно 20м. Поэтому это не было неударной посадкой. Это было свехнеудачная посадка — на «спину», да еще под большим углом.
Кроме того, крылья были не в горизонтальной плоскости (самолет уже закрутило более чем на 180 градусов).

Первый удар пришелся на крыло (оно и оторвалось первым). Поэтому появилось еще и значительное боковое усилие, что только усугубило ситуацию.

Предполагаю, что в конструкции самолета приняты меры, обеспечивающую сравнительную безопасность пассажиров при посадке на «брюхо», поскольку это штатная технология аварийной посадки вне специально оборудованной ВПП. Центроплан (центральная часть крыла самолёта, соединяющая правую и левую половины крыла) — самая прочная часть самолета.


На Ту-154 он находится в нижней части. Плюс есть пол. Поэтому низ самолета жесткий и готов принимать ударные нагрузки, а верх — нет. При ударе о землю он разрушился. И самолет окончательно потерял жесткость.

Фюзеляж — это цилиндр. Он жесткий на изгиб Но если отрезать часть этого цилиндра вдоль — жесткость падает в разы и такой элемент можно легко сломать.
При ударе разрушился слабозащищенный верх салона, конструкция самолета потеряла жесткость и развалилась на куски. Возможно, свою роль сыграли локальные повреждения, вызванные ударами о деревья. Они также ослабили конструкцию.

Иллюстрацией разной степени защищенности «низа» и «верха» самолета служит авария, при которой воздушным потоком на значительной части авиалайнера содрало обшивку в верхней части фюзеляжа. Это случилось в 1988 году с «Боингом-737», принадлежавшим компании «Алоха Эйрлайнс».

У самолёта, во время полёта на высоте 7 300 метров, сорвало 35 кв. метров фюзеляжа. Он фактически превратился в «кабриолет».
Пилоту удалось посадить самолет и из 95 человек, находившихся на борту, погиб лишь 1, пострадало 65 человек.

Пример показывает, насколько слабо защищен салон от повреждений сверху и с боков. Его может разрушить даже поток воздуха (плюс перепад давления в салоне и снаружи). Естественно, что встреча с земной поверхностью на скорости 300 км/ч будет иметь значительно худшие последствия.

Учесть нужно и тот факт, что самолет интенсивно вращался. Это само по себе создает нагрузку на конструкции. Ведь это не истребитель, у него запас прочности в разы меньше и он не предназначен для работы в условиях больших перегрузок. Помните, как развалился наш Ту-144 на авиасалоне во время энергичного маневра, причины которого не выяснили до сих пор? Просто развалился в воздухе. Абсолютно новый самолет.
Здесь же при падении и вращении перегрузки будут не меньше.

В общем, аксиома — создать самолет с большим запасом прочности теоретически можно, но экономически не оправдано. И так не делает никто. Хотя бы потому, что даже сейчас по статистике авиационный транспорт — самый надежный.

При такой траектории падения остаться в живых ни у кого шансов не было. И такое сильно разрушение самолета — вполне естественно при такой траектории.

Стоит отметить, что тяжелый и прочный ценроплан при падении оказался сзади и сверху от основной части салона. При ударе о землю он под действием инерции продолжил движение и как утюг прошелся по передней части салона, полностью разрушая ее.

Многих удивляет, что при падении с высоты 20 самолет получил такие разрушения. Однако, в этом нет ничего удивительного. У него горизонтальная скорость была не менее 270-300 кч. Представьте, что будет с автомобилем, если он при скорости 300 км/я врежется в препятствие? У автомобиля вообще никакой высоты не было, а разрушения тотальные. А самолет — это не автомобиль. У его конструкции запас прочности меньше (иначе будет тяжелым и не взлетит).
Поэтому, если бы самолет с такой скоростью упал бы даже с нулевой высоты, разрушения были бы очень сильные.

В качестве иллюстрации. Энергия, выделяемая пр взрыве 1 кг тротила — 4,2 МДж.
Кинетическая энергия самолета при скорости 100м\с и массе 80т — 400MДж.
Вывод: при ударе самолета о землю высвобождается энергия, эквивалентная взрыву 95 кг тротила. Это вообще без учета высоты. Что удивительного в том, что энергия, эквивалентная взрыву почти 100 кг тротила почти полностью разрушила самолет? Ведь эта энергия тратилась только на деформацию и разрушение самолета и деформацию участка земли, на которой он упал. Не даром там заметное углубление образовалось, и, по сообщениям прессы, пистолет охранника, находившегося в самолете, нашли на глубине 2м.

Особенностью авиакатастрофы можно считать отсутствие сильного пожара. Почему его не было — мне до конца не понятно. По идее, там примерно 2 тонны керосина, площадь разлета осколков сравнительно невелика. После падения там все должно быть залить керосином. Но на видео еще в первые минуты трагедии очаги видны отдельные очаги возгорания, но не более. И уже работают пожарные. Может успели сразу затушить очаги не позволили пожару распространиться? Ведь все случилось рядом с полосой и им подъехать — несколько минут.

У меня мелькала в голове версия, что пожара не было, потому что нечему было гореть. Т.е. топливо кончилось на подходе к полосе и именно поэтому самолет потерял высоту. Но это не вяжется с фактами. По официальным сообщениям двигатели работали до последнего момента, их гул слышали очевидцы, на последнем участке самолет шел с набором высоты (с неработающими двигателями это не возможно).

Значит, все-таки оперативно сработали пожарные.

Дополнение 20.04.2010. Внимательно посмотрел снимки с места катастрофы — некоторые факты не вяжутся с тем, что я написал ранее. Поэтому попробую сформулировать две версии.
1. Первый удар о землю был крылом, потом носовой частью. При этом самолет развалился на несколько частей. Хвостовая часть так и осталась лежать вниз сломанным килем.А центроплан с остатками крыльев и шасси продолжил двигаться вперед, окончательно смял переднюю часть салона, а сам при этом развернулся на 180 градусов в плоскости поверхности земли и лег закрылками вперед.
2. Возможно хвост с двигателями оторвался еще до удара о землю из-за вращения самолета. При этом хвост так и упал в землю вниз сломанным килем, а центроплан успел до удара о землю довернуться до 360 градусов или близко к тому. Удар пришелся на переднюю часть в нормальном положении и она оказалась полностью смята, а центроплан уткнувшись шасси в землю крутнулся через них и лег кверху шасси закрылками вперед.

В последствие остатки самолета выложили на площадке. Вот как это выглядит

(панорама из кадров видео)

Сергей Амелин, Смоленск, апрель 2010.

Продолжение Часть 7 — Точное время катастрофы