Федор Муравченко Этот раздел, ввиду специфики, предназначается для авиационных специалистов, профессионалов, которые разбираются в конструкции, системах топливоподачи самолета, в работе и конструкции авиадвигателя.
Было принято решение исследования и испытания двигателей Д-18Т провести на стенде в закрытом боксе, так как нами ставилась задача подтвердить или отвергнуть показания свидетелей о том, что они видели при взлете и полете самолета периодическое выбрасывание пламени и дыма из двигателей, которые, по утверждению Госкомиссии, были выключены и остановились.
Нам предстояло исследовать работу двигателей без выключения подачи топлива до оборотов авторотации. При этом ожидалось, а при испытании и подтвердилось, выбрасывание пламени и дыма из-за помпажей на малых оборотах, а также выбрасывание из сопла двигателя пара керосина и струй топлива. При подобных испытаниях, выбрасываемое топливо могло загореться в боксе, а также не исключался взрыв в боксе при загорании пара керосина.
Поэтому при всех испытаниях круглосуточно дежурили пожарные машины и их расчеты. При всех испытаниях двигателей обязательно принимали участие старший представитель Заказчика на предприятии ЗМКБ «Прогресс» (ГП «Ивченко-Прогресс» с 2004 г.) Олексенко В.В., генеральный конструктор предприятия Муравченко Ф.М., а также начальник испытательной станции и его заместители.
 Обсуждение работ на стенде (Ф.М. Муравченко - крайний слева). |
ВЛИЯНИЕ ВОДЫ В ТОПЛИВЕ
При обводнении топлива в количестве до образования смеси 50% на 50%, двигатель работает устойчиво, при увеличении количества воды понижаются обороты турбокомпрессора двигателя и существенно возрастает давление на форсунках.
При дальнейшем увеличении объема воды процесс горения топлива в камере горения прекращается, двигатель останавливается.
Каких-либо колебаний оборотов не наблюдается.
При периодическом введении воды в топливо наблюдается небольшое временное понижение оборотов турбокомпрессора и рост давления на форсунках. Если вводить воду периодически, то эти изменения будут тоже периодическими.
При кратковременном вбрасывании воды в топливо, в объеме, способном кратковременно полностью заполнить топливный коллектор двигателя, происходит прекращение процесса горения в камере сгорания. Двигатель останавливается.
Несмотря на многократные проверки кратковременного вбрасывания воды, до прекращения горения в камере сгорания, вновь поступившее в камеру сгорания топливо ни разу не воспламенилось - ни в камере сгорания, ни в турбинах, ни в сопле, хотя этот керосин и соприкасался с нагретыми деталями. При этих экспериментах не было выбрасывания дыма, пламени, а при останове двигателя (на выбеге) из сопла выбрасывался пар топлива и вытекал керосин.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛЬДООБРАЗОВАНИЙ НА РАБОТУ ДВИГАТЕЛЕЙ
Испытания и исследования на этом стенде проводились на двух двигателях. На одном двигателе - с запасами газодинамической устойчивости с минимальным нормированным значением 13%, и на новом двигателе, на котором - известными нам приемами - этот запас газодинамической устойчивости был примерно в два раза выше нормированного значения (примерно 25%).
Стендовая система подачи топлива была оборудована двумя расходными баками с подключением или отключением этих баков в соответствии с программой испытаний. Главный топливный бак был выполнен по объему, равному расходному баку самолета, в нем был установлен фильтр, обводной канал, обводной клапан, струйные системы по образцу расходного, самолетного бака.
Второй бак был меньшего размера и предназначался для вбрасывания льдообразований по весу в соответствии с программой (а также и по вбрасыванию воды).
Как было сказано в предыдущем разделе, мы могли получать льдообразования разной величины по объему, а также кристаллы, которые могли «парить в воздухе».
 Помпаж. |
ВЛИЯНИЕ РАЗМЕРОВ ЛЬДООБРАЗОВАНИЙ НА РАБОТУ ДВИГАТЕЛЯ
При введении в керосин льдообразований из малого топливного бака по весу, вплоть до помпажа двигателя, определяющим был общий вес вбрасываемых льдообразований. Это происходило потому, что при прохождении льдообразований через центробежный насос топливного агрегата они разбивались до мелких кристаллов, которые затем уже перекрывали ячейки саржевого фильтра теплообменника. Помпажи двигателей наступали после вбрасывания льдообразований 700 граммов и более. Из этого следует, что и после насоса расходного бака самолета в трубопроводах до входа топлива в двигатель будут идти только кристаллы.
При вбрасывании меньшего веса льдообразований происходили броски топлива и сбросы топлива (правильнее - это были периодические колебания давления топлива с определенной величиной амплитуды) до значений, которые не вводили двигатель в помпажи. При этих явлениях наблюдались колебания давления топлива на форсунках. Колебания же оборотов компрессора высокого давления и колебания температуры газа были еле заметные, и обратить внимание на это мог только тот, кто об этом знал.
При введении льдообразований размером 3-4 мм и меньше требовалось засыпать их на дно большого бака, весом несколько большим, чем 700 грамм, для доведения двигателя до помпажа.
При этом, уже при появлении разрежения между сеткой и входом в баковый насос подачи топлива, начинались чисто периодические колебания давления топлива, и чем больше увеличивалось разрежение в этом месте, тем большие были амплитуды при этих колебаниях давления топлива на форсунках. Эти колебания топлива доходили до такой величины, что трудно было представить, как могут работать золотниковые пары, клапаны и все системы топливных агрегатов, поддерживающих режим работы двигателя.
При этих испытаниях нарушалась работа топливных агрегатов. Эти процессы влияли на работоспособность топливных агрегатов, они были вредными для агрегатов. После проведения такого испытания требовались новые регулировки агрегатов, стравливание воздуха с агрегатов, из-за этого два топливных агрегата вышли из строя. И мы вынуждены были их заменить.
Колебательные процессы в топливе есть и на входе топлива в систему двигателя. Они идут с той же частотой, но амплитуды меньше, так как давление топлива на входе не выше 2,5АТ. Эти колебания были всегда с частотами 3,4,5,6,7,8,9 герц, т.е. это были РЕЗОНАНСНЫЕ КОЛЕБАНИЯ всей системы топливоподачи и зависели от несплошности керосина. А так как стендовая система топливоподачи была выполнена в соответствии с системой топливоподачи на самолете ко второму и третьему двигателям (к средним двигателям), то этим экспериментом было доказано о существовании при таких процессах РЕЗОНАНСНЫХ КОЛЕБАНИЙ всей системы, начиная от расходного бака до топливных форсунок. В таком случае в двигатель поступало строго периодическое разное количество топлива в камеру сгорания, а это в свою очередь создавало периодические колебания давления в камере сгорания, и появлялся с такой же частотой колебательный процесс давления на выходе из компрессора (и в самом компрессоре). До проведения этих испытаний об этом мы ничего не знали, да, наверное, об этом НЕ ЗНАЛ НИКТО.
 |
Начинались эти резонансные колебания с начала появления частичного перекрытия ячеек баковых фильтров льдообразованиями, при отрицательном перепаде даже меньшем минус 0,1 АТ. Это своего рода открытие, и его последствия помогли установить главного «виновника» остановок и помпажей двигателей. Мы его определили, но ранее тоже НЕ ЗНАЛИ (да, наверное, и НИКТО НЕ ЗНАЛ) об этом.
ЧТО ТАКОЕ ОБВОДНЫЕ СИСТЕМЫ ПОДАЧИ ТОПЛИВА В РАСХОДНОМ БАКЕ И В ТЕПЛООБМЕННИКЕ? КАКОВА ЦЕНА ОДНОГО ИЗ ГЛАВНЕЙШИХ АРГУМЕНТОВ ГОСКОМИССИИ
В связи с тем, что настройка на сигнализации при перекрытии сеток (фильтров) расходного бака равна минус 0,4 АТ, необходимо, чтобы амплитуда колебания давления достигла величины 0,2АТ – 1,0 АТ, т.е. ее величина должна быть не менее 0,8АТ. Сигнализация о забивании сеток (фильтров) расходных баков произойдет только при среднем значении, т.е. 0,8:2АТ. А так как при любом перекрытии ячеек фильтра определенное количество топлива просачивается, величина амплитуды не достигает этих значений. А при подъеме самолета на высоту, где атмосферное давление ниже 1 АТ, сигнализация не сработает никогда, т.е. не загорится лампочка и не будет этого сигнала на тестограмме.
Эта сигнализация, казалось, должна была сработать, если бы льдообразований в расходном баке было бы так много, что они могли бы засыпать полностью баковые фильтры. Мы провели испытания при полном засыпании фильтра льдообразованиями, но даже при этом, не сработала сигнализация.
 Защитная сетка на входы в агрегаты. |
При всех испытаниях двигателя, за все время, не было ни разу срабатывания сигнализации перепадов на фильтре. В связи с тем, что на тестограммах не зафиксированы сигналы, свидетельствующие о достигнутом значении настроечного перепада на фильтре, Госкомиссией этот факт подавался как ГЛАВНЫЙ АРГУМЕНТ, И ЧТО НИКАКИХ ЛЬДООБРАЗОВАНИЙ И НИКАКОГО ПРОЦЕССА ПЕРЕКРЫТИЯ ИМИ ТОПЛИВНЫХ ФИЛЬТРОВ НЕ БЫЛО ВООБЩЕ.
НАШИМИ ИССЛЕДОВАНИЯМИ И ИСПЫТАНИЯМИ ДОКАЗАНО, ЧТО ЭТОТ ГЛАВНЕЙШИЙ АРГУМЕНТ ЯВЛЯЕТСЯ ПОЛНЫМ АБСУРДОМ.
При всех видах испытаний двигателей ни разу не была зафиксирована сигнализация перепада и на саржевом фильтре теплообменника и ни разу не открылся обводной клапан. А это уже двойной абсурд.
ДЛЯ ЛЮБОГО КОЛИЧЕСТВА ВОДЫ В ТОПЛИВЕ В БАКЕ САМОЛЕТА ИЗ-ЗА РЕЗОНАНСНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТОПЛИВОПОДАЧИ ВООБЩЕ, ПРИ ЗАСЫПАНИИ ФИЛЬТРОВ ЛЬДООБРАЗОВАНИЯМИ (НА ЗЕМЛЕ) СИГНАЛИЗАЦИИ НЕТ, ХОТЯ ПРОЦЕСС ПЕРЕКРЫТИЯ И ОТКРЫТИЯ ЯЧЕЕК ТОПЛИВНОГО ФИЛЬТРА ИДЕТ ПОЛНЫМ ХОДОМ.
 Проверена ПВК-жидкость в топливе при -7 градусах Цельсия. |
Эта сигнализация, по этой причине, никогда не сработает при полете самолета. Мы остановились очень подробно, чтобы объяснить анемию сигнализации в расходном баке. При всех наших видах испытаний также ни разу не открылся клапан обводного канала саржевого фильтра теплообменника. И ни разу не сработала сигнализация его открытия. На представленных фиг. вы видите резонансные колебания топливоподачи, а также изменения оборотов и температуры газов. На тестограммах (из-за масштаба) изменения оборотов и температуры может заметить и обратить внимание на это, только тот, кто об этом знает.
ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
При перекрытии льдообразованиями окошек фильтров в расходном баке происходят наиболее ярко выраженные колебания давления топлива в трубопроводах и подводах его к форсункам и в трубопроводах на входе топлива в двигатель. Но эти давления не записываются на тестограмму, и сигналы об этом не выведены на пульт. Даже при значительных амплитудах колебаний топлива на форсунках и на входе в двигатель можно увидеть еле заметные колебания оборотов и температуры газов, на тестограммах, и учитывая то, как малочувствительны обороты и температура к этим процессам, только знающий об этом может обратить на это внимание. Записав одновременно колебательный процесс топлива и незначительное изменение оборотов и температуры, мы научились обращать на это внимание и расшифровывать их значение. Это Вы видите на фиг. И поэтому в наших отчетах говорится о том, что на тестограммах шли периодические повышенные изменения оборотов и температуры. Особенно это было заметно при расшифровке тестограмм четвертого двигателя, при прилете самолета из Вьетнама и взлете в г.Иркутске. А так как этот двигатель остался работающим на взлете, нам необходимо было понять, почему он не остановился. При проведении наших испытаний на стенде изредка двигатель выходил из помпажа, поэтому четвертый двигатель, возможно, и вышел из помпажа.
НЕКОТОРАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ЧЕТВЕРТОМ ДВИГАТЕЛЕ
 Влияние обводненного топлива при отритцательных температурах. |
Из показаний группы свидетелей, присутствовавших на аэродроме при взлете самолета в г.Иркутске, следовало, что именно выброс пламени и дыма сначала произошел на четвертом двигателе, а затем уже на остальных.
Ученые из ГОСНИИ, исследовав разбег и взлет самолета, утверждают, что первый толчок самолета на отклонение произошел из-за помпажа именно четвертого двигателя. Как уже было сказано (по тестограммам), мы тоже обращали внимание на периодические колебания оборотов и температуры именно на этом двигателе.
Таким образом, нашими исследованиями было доказано, что показания свидетелей на аэродроме, утверждения ученых из ГОСНИИ и наши подозрения при расшифровке тестограмм этого двигателя подтвердили, что этот двигатель был в помпаже, но вышел из него.
 Влияние обводненного топлива при положительных температурах. |
Таким образом, внешний фактор воздействовал на все четыре двигателя.
А что было бы, если бы и четвертый двигатель выключился?
Т.к. выключение двигателей произошло на самолете (в воздухе) уже взлетевшем, катастрофа его была неизбежной, он бы все равно упал.
БЫЛА ЛИ ВЫКЛЮЧЕНА ПОДАЧА ТОПЛИВА ТРЕХ НЕРАБОТАЮЩИХ ДВИГАТЕЛЕЙ?
Очевидцы полета самолета утверждали, что они видели выброс пламени и дыма с сопел двух двигателей, которые, как утверждалось Госкомиссией, были выключены системой защиты двигателей от помпажа. При проведении испытаний двигателей на стенде двигатель не выключался системой защиты от помпажа. После помпажа и резкого снижения системой защиты топлива до расхода ≈ 0,7-0,8 номинального он, как правило, не выходил из помпажа, но продолжалось резкое падение оборотов роторов из-за того, что компрессор высокого давления работал в срывном режиме. Температура при этом не достигала предельно допустимого ограничения его, и мы, не выключая подачу топлива, вели наблюдения и записывали процесс «выбега» двигателя до оборотов авторотации, чтобы исследовать процессы, происходящие в двигателе. Действительно, на участке от оборотов малого газа и ниже происходили единичные или многократные выбросы пламени и дыма, слышались хлопки. По программе мы не выключили подачу топлива до его полной остановки, при этом даже на остановленном двигателе произошел резкий хлопок, выброс пламени и дыма из двигателя.
Этими стендовыми испытаниями полностью подтверждены свидетельства очевидцев и доказано, что считавшиеся «выключенными» двигатели продолжали работать в срывном режиме, топливо поступало в двигатели. А так как очевидцы подтверждали эти явления, на двух двигателях (возможно, летчиком) подача топлива была выключена.
СКОЛЬКО МОЖЕТ БЫТЬ ВОДЫ ИЛИ ЛЬДООБРАЗОВАНИЙ НА ДНЕ И В ТОПЛИВЕ САМОЛЕТНОГО БАКА?
Нашими исследованиями было установлено, что при охлаждении керосина (при отстое) на дне баков скапливается вода или лед (при отрицательной температуре). Наибольшее количество таких осадков будет при охлаждении керосина до минус 10˚С и ниже. Их будет примерно в 2-2,5 раза больше, чем при минус 1-5 ˚С, в связи с тем, что при минус 7-8˚С превращается в воду и замерзает растворенный пар (внутримолекулярный раствор). И воды может быть намного больше тех несчастных 9 граммов, о которых написал в своем заключении от имени АНТК «Антонов» заместитель генерального конструктора Вовнянко А.Г.
По нашему настоянию была выполнена проверка топливных баков шести самолетов, и на комиссии было доложено, что не обнаружено ни воды, ни льдообразований на дне баков, что есть акты. Но актов мы не видели.
ПРИМЕЧАНИЕ: Каждый автолюбитель знает, что в топливном баке автомобиля летом у дна всегда есть вода, а зимой – лед. Здесь же в баке более тысячи литров в объеме, и не было обнаружено ни воды, ни льдообразований. В топливе могли и не обнаружить, потому что индикаторы воды на внутримолекулярный раствор до определенного его количества в топливе, не реагируют. А вот куда делась вода или лед со дна баков?!!
В связи с этим мы обратились к компании «Волга-Днепр» и попросили задержать самолет, возвратившийся из длительного рейса, дождаться охлаждения керосина ниже 0˚С, вскрыть баки, осмотреть дно баков, зарисовать и взвесить льдообразования.
На фиг. 5.3 показано результаты осмотров баков при температуре керосина минус 2 ˚С. В четырех расходных баках. Суммарное
количество льдообразований оказалось 3 кг 618 граммов. В баке четвертого двигателя - 100 грамм, в баке первого двигателя – 405 грамм, в баке второго двигателя – 764 грамма, и в баке третьего двигателя оказалось 2 кг 349 граммов, при этом льдообразования заняли более 15% дна расходного бака. На фиг.5.3 показано, где и сколько было льдообразований на дне расходного бака третьего двигателя.
При нормируемом значении воды в топливе (не более 0,0025%) в расходном баке самолета ее должно быть не более 25 грамм. В баках самолета при указанных весах льдообразований, их вес превышает в 4,16,30,93 раза нормируемое допустимое значение воды. Но это только собравшиеся льдообразования на дне бака. А сколько воды в слитом топливе?
Если бы был охлажден керосин до минус 10 ˚С (исходя из наших исследовний), то в баке третьего двигателя льдообразований было бы более 5 кг. Как видим, на одном и том же самолете получена такая большая разница. И при этом самолетные системы топливоподачи двигателя работали нормально. Как следует из того, что говорилось в предыдущем разделе, льдообразования, находящиеся на дне баков, могут быть опасными при повышении температуры топлива до минус 2 ˚С и плюс 2˚С, когда оторвутся от дна льдообразования и будут разбиты на мелкие льдообразования, а далее могут перекрыть топливные фильтры, т.к. их слишком много, по сравнению с тем количеством льдообразований, которое мы засыпали в бак при эксперименте.
В баках оказалось разное количество льдообразований (и будет всегда разное количество), а раз так, то одновременный останов или помпаж даже двух двигателей невозможен из-за перекрытий сеток фильтров расходного бака. Остановы и помпажи одного двигателя были. И при этом работает система топливоподачи в двигатель, т.е. системы обладают огромным запасом живучести.
Здесь же напоминаю, что фактически всегда велась эксплуатация самолетов и вертолетов на обводненном топливе┘ Потребуется установить новые нормы, а также провести обследования емкостей топливохранилищ, обратив особое внимание на топливо у дна баков.
ОПРОВЕРЖЕНИЕ АРГУМЕНТОВ
Результаты наших лабораторных исследований по особенностям и свойствам воды и пара, по особенностям и свойствам раствора керосина и воды и образованию при отрицательных температурах двух- и трехкомпонентных льдообразований, по исследованию процессов, происходящих в двигателе при перекрытии льдообразованиями фильтров расходного бака самолета и теплообменника, доказательства о том, что при колебательных процессах, происходящих в топливной системе, ни разу за все испытания двигателя не сработала сигнализация на саржевом фильтре теплообменника, и не могла сработать сигнализация в расходном баке, а также то, что индикаторы воды не реагируют до определенного количества растворенного в керосине пара воды – опровергли главные аргументы Госкомиссии о том, что не было в топливе глубоко нештатного количества воды.
Главные аргументы были следующие:
- в топливе неоткуда взяться нештатному количеству воды;
- заправка бака осуществлялась кондиционным топливом;
- при вскрытии расходных баков не было обнаружено воды и льдообразований ни в топливе, ни в баках.
Раз не было сигналов от датчиков, сигнализирующих о перепаде давлений, то и не было процесса засыпания фильтров льдообразованиями. Нашими испытаниями доказано, что эти сигнализации не могут срабатывать при колебательных процессах.
Об одновременных помпажах двух двигателей можно доказать, только при условии опровержения теории вероятности, а о трех и четырех одновременно остановившихся двигателях говорить вообще нечего.
Таким образом, все главные аргументы, выдвигаемые Госкомиссией в противовес нашей версии, оказались несостоятельными.
ОТСТУПЛЕНИЕ № 16
Из изложенного в предыдущих разделах уже стало известно, почему произошли остановы двигателя. Нам еще придется найти «убийцу-килера», непосредственно убившего работоспособность двигателя.
НЕЗНАНИЕ И ОТКРЫТИЯ
Итак, нашими лабораторными и комплексными исследованиями установлено многое из того, чего НЕ ЗНАЛИ МЫ, И ВОЗМОЖНО, НЕ ЗНАЛ НИКТО.
1. Керосин обладает свойством растворять внутримолекулярный раствор пара и воды, при превращении которого в воду (при минусовых температурах) количество воды может в 30-40 и более раз превысить нормальный уровень растворимости воды в керосине.
2. Индикаторы воды не реагируют на воду, лед, снег (нет цветной реакции перманганата калия и др.) при обводнении топлива в 10 раз больше нормируемого.
3. При турбулентных течениях в расходных баках самолета образуются льдообразования от малых кристаллов до размеров 4-6 мм (в объеме). Этих образований по весу может быть в 1,8 раза больше, чем введено воды, снега. Наибольшее весовое количество достигается при охлаждении керосина до минус 10˚С и ниже.
4. Эти льдообразования могут частично или полностью перекрывать ячейки фильтров. Процесс перекрытия не постепенно наращиваемый, а пульсирующий – это приводит к возникновению в системе топливоподачи резонансных колебаний с малыми частотами и разной величиной амплитуд колебаний с последующим увеличением амплитуд до максимально возможных.
5. Резонансные пульсирующие колебания давления в системе топливоподачи идут во всей системе, вызывая пульсации в камере сгорания, компрессорах, турбинах.
6. В связи с такими явлениями не открывается клапан обводной системы теплообменника и не срабатывает сигнализатор его открытия.
7. При разреженном давлении топливо теряет сплошность и приобретает упругость из-за выделившихся, но находящихся в топливе пузырьков воздуха, паров воды и керосина. Из-за этого нарушается работа клапанов, центробежных и шестеренчатых насосов систем регулирования, вследствие чего могут возникать помпажи на разных режимах работы двигателя или их остановы.
8. Может скапливаться на дне баков большое количество льдообразований, которое уже при повышении температуры керосина может отрываться от дна и перекрывать фильтры.
9. Саржевые фильтры забиваются только мелкими кристаллами, которые получаются из-за разбивания льдообразований центробежными насосами. При прохождении топлива через центробежные насосы и топливомасляный теплообменник топливо подогревается и, если температура его на входе в саржевый фильтр ниже 0ºC будут оседать кристаллы, при температуре выше 0ºC – вода. При стоянке самолета при отрицательной температуре эта вода может замерзнуть (мы это наблюдали) и частично или полностью забить фильтр.
10. При вбрасывании льдообразований в весовом количестве 550-650 граммов двигатель может остановиться, либо будут большие броски топлива за счет резонансных колебаний с большой амплитудой давления топлива.
11. При периодическом вбрасывании порции воды, которая образует негорючую смесь с керосином, двигатель может остановиться.
12. Помпажи на двигателях могут быть разными и происходить на режимах от взлетного фиг.5.2 до авторотации. После помпажа, только на взлетном режиме (и то - иногда), подача топлива в двигатель может быть прекращена системой защиты. На более низких режимах подача топлива не прекращается, при этом идут выбросы пламени и дыма, т.к. при этом температура газа не достигает допустимого предельного значения и защита не срабатывает.
13. Не было даже известно, что слить воду из дна баков при отборе проб керосина невозможно, т.к. даже мелкие капли воды, расположенные в 2 см от сливной горловины, не реагируют. Надо брать пробы при работающих струйных насосах или сразу после их выключения. Отбираемую пробу надо заморозить до минус 10˚С или ниже, и тогда будет определено количество воды в топливе.
Всего, о чем здесь говорится, нет в публикациях, учебниках, пособиях. До этих испытаний МЫ НЕ ЗНАЛИ, И НАВЕРНОЕ, НЕ ЗНАЛИ МНОГИЕ, ОБ ЭТОМ. Поэтому для нас все это было - ОТКРЫТИЕМ. Наверное, и для многих других авиаспециалистов: мотористов, самолетчиков, эксплуатантов, разработчиков агрегатов и систем - тоже будет ОТКРЫТИЕМ.
Из 13 вышеназванных пунктов наиважнейшими являются пункты
1-7, о которых действительно никто не знал.
Незнание этих явлений не позволило разработать необходимые мероприятия, предотвращающие возникновение инцидентов, аварий, катастроф самолетов и вертолетов по причине нарушения нормальной работы двигателей и их остановов из-за помпажей или прекращения подачи топлива при его обводнении. Таким образом, пункты 1-7, о которых НЕ ЗНАЛ НИКТО ИЛИ ЗНАЛ ЧТО-ТО КОЕ-КТО, являются действительно открытием.
ОТКРЫТИЕ № 6
В системе топливоподачи от топливного расходного бака самолета до поступления топлива в форсунки двигателя при нарушении сплошности топлива за счет образования пузырьков паров и газов и приобретения им упругости, возникают резонансные колебания, переходящие в автоколебательный резонансный процесс с предельно-возможными величинами амплитуд, из-за внешнего воздействия пульсаций давления.
При этом нарушается нормальная работа входящих в систему топливоподачи клапанов, агрегатов, центробежных, шестеренчатых насосов, систем регулирования и в целом нормальная работа двигателей.
ПОИСК «КИЛЛЕРОВ» – УБИЙЦ РАБОТОСПОСОБНОСТИ АВИАДВИГАТЕЛЕЙ
Только для специалистов высшей категории
Из изложенного ранее, уже выявлены четыре «киллера» - убийцы работоспособности двигателей:
- наличие воды в топливе до образования 50% смеси воды и керосина или же кратковременное попадание порции такой смеси, достаточной для заполнения топливного коллектора. Это может происходить при быстром таянии кристаллов на саржевом фильтре или на фильтрах бака самолета, при быстром таянии льдообразований, скопившихся на дне баков, а также из-за обводнения заправляемого керосина;
- при попадании в топливо льдообразований весом около 600 граммов.
Эти два «киллера-убийцы» могут погасить камеру сгорания, процесс горения при этом не восстанавливается, двигатель останавливается;
- при забитом фильтре топливного бака, если вдруг за счет прососа откроется хотя бы 10 ячеек фильтра, произойдет восстановление сплошности керосина, и если не перестроится система топливного агрегата на нормальную консистенцию топлива, произойдет вброс большого количества топлива в двигатель;
- это же произойдет, если при пониженном давлении на входе в баковый насос произойдет его срыв и выброс топлива на вход насоса, с последующим выбиванием льдообразований из ячеек (похожее показано на фиг.2.2)
При этих двух явлениях двигатель может войти в помпаж, а может и не войти, об этом сказано в разделе: «О некоторых особенностях процессов».
Примечание: Срыв в центробежном и шестеренчатом насосе - это тоже своего рода « помпаж», при котором жидкость выбрасывается на вход, а затем идет восстановление нормальной работы, либо продолжаются периодические срывы.
О НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОТЕРЕ СПЛОШНОСТИ КЕРОСИНА И ПОСЛЕДУЮЩЕМ ВОССТАНОВЛЕНИИ ЕЕ
Проводя испытания при введении льдообразований в топливо и при моделировании этого процесса, было установлено, что при понижении давления ниже атмосферного на входе в топливный баковый насос в керосине, проходящем по трубопроводам, появляются пузырьки и пузыри (это явление мы назвали потерей сплошности). При восстановлении нормального давления на входе в насос происходит процесс восстановления сплошности. Ясно, что и системы агрегатов, поддерживающие режим работы, будут перестраиваться на работу при потере сплошности и при восстановлении ее. Эти исследования были проведены, и оказалось, что для полного восстановления сплошности керосина до входа в агрегат двигателя требуется около 1,5-2 секунд, а для перестройки агрегата тоже требуется время около 1-1,5 секунд. И поэтому при мгновенном появлении нормального давления на входе в баковый насос в течение ≈ 2,5-3 секунд броски топлива в двигатель малы и двигатель не входит в помпаж. На участке 2,5-4 сек броски топлива большие, двигатель входит в помпаж, а начиная с 4-й секунды и более – помпажей нет.
О ЖЕЛЕОБРАЗНЫХ, ТЕСТООБРАЗНЫХ ОБРАЗОВАНИЯХ
Эти образования появляются, если в керосин введены антикристаллизационные присадки. Как мы уже говорили, при отстое в
баке они сепарируются, оседают на дно бака, при охлаждении керосина до минус 7-8˚С и ниже при турбулентности начинают образовываться с водой на дне баков своеобразные желеобразные, коричневого цвета образования больших размеров.
В условиях зимы в г.Запорожье нам только раз удалось проверить их влияние, когда топливо в баке было минус 10˚С.
При этом на взлетном режиме был получен сильный помпаж.
Нам кажется, что введение этих присадок (и если будет перед взлетом самолета стоянка или же останется после полета невыработанный керосин) эти присадки могут принести большой вред, т.к. могут быть не только помпажи, но просто остановы двигателей, либо снижение режима работы двигателя и при этом при изменении РУДА - расход топлива не изменится.
Необходимо учесть наше мнение и очистить баки тех самолетов, которые летали с этими присадками. Утверждаю, что эти присадки, как льдообразования, могут накапливаться при низких температурах в количестве не меньшем, чем льдообразования, а они могут быть опаснее льдообразований.
ПОМПАЖИ НА РЕЖИМАХ НИЖЕ ВЗЛЕТНОГО РЕЖИМА
Только для профессионалов
Как уже говорилось ранее, при проведении испытаний двигателей на стенде происходили помпажи двигателей, напоминающие собой хлопок с выбросом пламени, помпажи, по интенсивности звукового эффекта, близкого к взлетному, и помпажи, состоящие из нескольких хлопков.
К сожалению, в процессе испытаний двигателей нам даже в голову не приходило, что могут быть «киллеры-убийцы» среди порядочных сторонних наблюдателей┘
Аналитически вычислив их, мы только в последний момент установили правильность наших умозаключений и подтвердили исследованиями на лабораторном стенде для испытания агрегатов.
Оказалось, что при разрежении на входе в центробежный насос агрегата, и тем более пульсирующем изменении, он может входить в срыв даже при разрежении (при несплошности керосина) чуть ниже 0,4АТ, при этом происходит сброс керосина до режима топлива меньшего, чем режим закрытия клапанов КНД и далее восстанавливается режим до прежнего, быстрым броском. Но клапаны КНД остались закрытыми, и должен происходить помпаж на режиме чуть ниже номинального режима работы двигателя.
Такое же явление должно обязательно произойти при срыве в шестеренчатом насосе, но при этом произойдет сброс керосина до расхода топлива на малом газе, а при быстром восстановлении подачи топлива неминуемо произойдет помпаж перед или после точки закрытия клапанов. Это уже будет малый хлопок при помпаже. Но могут быть и двойной, и тройной хлопки, т.к. могут быть срывы одновременно или поочередно и на центробежном, и шестеренчатых насосах. Сбросы топлива происходят при срывах центробежного и шестеренчатого насосов, но может быть и выключение двигателя┘
Срывные процессы на центробежном и шестеренчатых насосах проверены при исследовании в лабораториях и показаны на фиг.
Этими исследованиями выявлены еще три «киллера-убийцы»:
- срыв на центробежном насосе;
- срыв на шестеренчатом насосе;
- срыв на центробежном и на шестеренчатом насосах.
А вызываются они созданием разрежения на входе в топливные насосы:
- в первом случае - из-за перекрытия фильтра бакового насоса;
- во втором случае - из-за перекрытия саржевого фильтра.
Резонансные колебания с амплитудой, доходящей до разрежения минус 0,6-0,7 АТА, только усилят эти процессы.
ПЕРЕРЫВ
После сказанного действительно нужен перерыв, т.к. однозначно можно назвать причину, процессы и весь механизм этих процессов, приведших к «Иркутской катастрофе».
Таких испытаний в закрытом боксе никто и никогда не проведет, т.к. это большой риск. Взрыва испытательной станции не произошло только потому, что в этом боксе выхлопная шахта огромного объема, и поэтому в ней не образовалась взрывоопасная смесь пара керосина и воздуха. Это давало шансы, но, как уже говорилось, я и военпред присутствовали на всех испытаниях┘
Такая работа должна была быть проведена объединением усилий нескольких институтов, специалистов и ученых ЦИАМ, АР МАК, ГОСНИИ, ЦАГИ, и поэтому мы выступали против утверждения Акта Госкомиссии и за продолжение исследований. Мы контактировали с руководителями и специалистами этих организаций. Они были согласны принять участие, но начальник института по двигателям полковник (а ныне генерал-лейтенант) Бармин О.В. не счел возможным пойти на такое «унизительное» сотрудничество.
Тогда уже в соавторстве была бы названа причина и совместно выработаны мероприятия, т.к. этого и требовал премьер-министр В.С.Черномырдин.
Не произошло.
Надо за это поблагодарить премьер-министра Кириенко С.В,
председателя Госкомиссии Тарасенко А.Ф.
начальника военного института по двигателям полковника, а ныне генерал-лейтенанта, Бармина О.В.
«КИЛЛЕРЫ-УБИЙЦЫ» РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ, ИХ ЛИКВИДАЦИЯ
Нельзя отменить свойства топлива поглощать пар воды, и нельзя отменить свойства пара воды, т.е. внутримолекулярного раствора пара и воды, растворяться в топливе. В топливе всегда воды будет больше, чем ее может быть при образовании чистого молекулярного раствора топлива и воды. Тем более, что на наличие пара воды не всегда эффективно реагируют индикаторы воды, а отобранные пробы топлива не вымораживаются. Этот беспорядок появился из-за внутримолекулярного раствора пара воды. А раз нет порядка – появляются «киллеры». Чтобы от них избавиться, надо их ликвидировать введением необходимых мероприятий. Таким образом, никто не определял и не знал истинное обводнение топлива. Все это - следствие полного НЕЗНАНИЯ, о чем уже мной было сказано.
Итак, было выявлено девять возможных «киллеров-убийц» работоспособности двигателей.
Напомним их:
ПЕРВЫЙ «КИЛЛЕР-УБИЙЦА»
Слишком много воды в топливе, из-за чего может погаснуть камера сгорания, он может проявляться только при температурах керосина выше 0˚С.
ВТОРОЙ «КИЛЛЕР-УБИЙЦА»
Он может появляться при количестве льдообразований меньшем, чем количество, приводящее к помпажам, т.е. по нашим исследованиям - это количество по весу примерно 650-700 граммов. Может приводить к остановам двигателя при отрицательных температурах.
ТРЕТИЙ, ЧЕТВЕРТЫЙ И ПЯТЫЙ «КИЛЛЕРЫ-УБИЙЦЫ»
Могут проявляться при большом количестве льдообразований, способных перекрывать ячейки самолетных фильтров, когда топливо теряет сплошность и происходят кратковременные открытия нескольких ячеек фильтров;
открытия ячеек при вбросе топлива из бакового насоса на перед и выбивание льдообразований из нескольких ячеек;
при кратковременном восстановлении нормальной работы насоса и восстановлении сплошности топлива, что может привести к большим вбросам топлива в двигатель и помпажам. При всех этих процессах идут резонансные колебания. Эти «киллеры» могут проявлятьс
