MH17: технические детали катастрофы

smoliarm — 13.10.2015 Остаётся совсем уже немного до публикации окончательного отчёта технического расследования DSB.
Этот год я внимательно следил за публикациями по МН17, стараясь отделить факты от многочисленных выдумок и фальшивок.
И составил для  себя некую техническую картинку – «как это всё произошло». Понятно, поскольку отделить факты от НЕфактов непросто, да и оставшихся настоящих фактов – маловато, то моя картинка может быть в чём-то и неверной. Собственно, поэтому я и хочу некоторые аспекты этой картинки зафиксировать у себя в блоге – чтобы потом, после публикации отчёта DSB посмотреть – что я угадал верно, а в чем ошибался.

В самом начале, я внимательно разбирался с распределением обломков – тогда это казалось важным. Действтельно, надо было объяснить – как получилось, что обломки распределились по дуге в 15 километров, и почему поле рассеяния имеет такую странную форму. Потом, довольно быстро – появился вброс росСМИ (с подачи МО РФ) про украинский СУ, и эта группа вопросов отошла на второй план.

Дисклеймер: Здесь я намеренно НЕ буду использовать никакие специальные инженерные термины, я ориентируюсь на совершенно другую аудиторию :) Тем, кого это огорчает – придётся потерпеть. А те кто считает, что «аффтар даже не знает, что это называется шпангоут! Дальше можно не читать!» – эти сразу будут отправлены на три буквы. В бан.
Итак, первая деталь (правда, она характерна почти для всех современных лайнеров). Носовая часть (кокпит) представляет собой очень прочную пространственную клетку – она воспринимает на себя давление набегающего (на скорости 900 км/ч) воздуха, распределяет его равномерно по окружности и передаёт дальше – на фюзеляж. Одним из основных несущих (силовых) элементов является горизонтальная коробчатая конструкция: верхом её является пол пилотской кабины, низ – это опорная плита носового шасси. Между собой они «сплетены» прочными балками в единое целое. И ещё – этот отсек заполнен литиевыми батареями и бортовой электроникой, так что в самолете это одна из самых тяжелых частей (по удельному весу).
Вторая особенность – уже относится к так называемым wide-body airliners: примерно в первой трети фюзеляжа проходит силовая (несущая) переборка. (Специально для любителей правильной терминологии – load-bearing bulkhead, а как это правильно по-русски – мне совершенно всё равно).
Примерная схема её показана на разрезе (Рис.1),

а положение в самолете показано на Рис.2.


Набегающий поток воздуха на на скорости 900 км/час – даже разреженный (на десяти км высоты давление ~ 0.26 атм) – обладает огромной разрушительной силой. Достаточно сказать, что самые сильные ураганы, что сносят крыши и разрушают дома, имеют среднюю скорость ветра порядка 250 км/час.
Тут я, пожалуй, сэкономлю слова и просто покажу видео клип:
This is what happened to Pam Am flight 103 with remixed animation
Это анимированная 3D модель математического моделирования катастрофы Локерби (Lockerbie). Обратите внимание, что взрыв бомбы в багажном отделении привёл лишь к образованию относительно небольшого отверстия в борту лайнера – всю остальную разрушительную работу проделал набегающий воздушный поток. Ещё надо отметить, что разрушение идет последовательно – поток отрывает от лайнера куски «один за другим».
Этот мультик я привёл здесь только как наглядную иллюстрацию разрушительной силы «ветра» со скоростью 900 км/час, и никаких параллелей с Lockerbie – я не провожу.

После ракетной атаки нос самолета потерял аэродинамическую форму (образовалось большая дыра), плюс многие несущие элементы носа оказались разрушены/ослаблены. Давление набегающего потока и сильная тряска (потеря аэродинамической формы) привели к стремительному – но последовательному – разрушению носовой части "по кусочкам". Также, в результате поражения осколками был разрушен центральные компьютеры лайнера и пропали сигналы во всех управляющих цепях. Автоматика двигателей моментально отреагировала и прекратила подачу горючего (это запрограмированная противопожарная мера). Так что примерно в первую секунду после взрыва тяга двигателей пропала.
Первый этап разрушения продолжался 10-20 секунд и прекратился на уровне силовой переборки, о которой я говорил выше. Возможно, именно она сыграла роль, а может и самолёт успел замедлиться достаточно. В результате – носовая часть (кокпит) отлетела одним куском, а остальная передняя часть (салон первого класса) окзалась разрушена – разорвана – на относительно мелкие части. То есть, так, как будто её отщипывали. Правда, иногда отщипывались «кусочки» по метру или по два, но гораздо больше было мелких.

После этого Боинг без переднего салона падал носом вперед, такая ориентация более-менее аэродинамически стабильна(*), т.к. основной вес – горючее, двигатели – в крльях и центроплане, т.е., центр тяжести (ЦТ) у этой конструкции впереди. А хвостовое оперение сдвигает ЦДАС (центр действия аэродинамических сил) назад.
* «более-менее» в данном случае – в отличие от «просто аэродинамически стабильного» – означает, что летать такая конструкция уже не может. Но падать она будет в стабильной ориентации – ЦТ впереди, ЦДАС сзади.
Падение происходило не по вертикали, и чтобы объяснить – почему – нужен Рис.3.

Верхняя часть показывает в простейшем виде работу  аэродинамики крыла – как она раскладывается на подъёмную силу и сопротивление. А на нижней части Рис.3 уже падающий «обрубок». Но, отметьте – даже если мы положим, что падение вниз идет по вертикали – скорость-то всё равно есть, и аэродинамика крыла продолжает работать. То есть, крылья продолжают создавать «подъёмную» силу. Которая теперь уже не поднимает, но продвигает вперед. И вывод: падение лайнера – даже если сопротивление воздуха совсем погасит изначальную скорость – будет происходить по наклонной линии, с существенным отклонением от вертикали.
* ещё одно замечание про «более-менее»: поскольку у искалеченного лайнера вместо носа – обрубок с открытой дырой – то строго стабильным этот полёт назвать нельзя. Вокруг обрубка возникают сильные турбулентные потоки, в них попадают стабилизаторы и киль. – В результате получается сильнейшая тряска, и долго такой полёт продолжаться не может. В конце концов один из стабилизаторов отлетел, что сразу привело к потере симметричности, лайнер стало разворачивать боком к потоку – и начался второй, последний этап разрушения.



Я её делал для обсуждения с англоязычнми коллегами, перевод легенды на русский:
Last FDR..........Последняя координата из «черного ящика» (место атаки ракетой)
Cockpit.............Кокпит
Main Crash Site.......Место падения центроплана и двигателей (место основного пожара)
MH17 Flight Path........линия полёта МН17 до сбития
(эти 4 элемента строго соответствуют предварительному отчёту DSB)
Distances from Last FDR......расстояния от места сбития до указанных точек
Approx. debris field boundaries .......примерные границы полей обломков (проведены так, что охватывают не менее 90% обломков в каждом поле).
Кратко – по источникам для этой карты:
Общее распределение обломков взято из отчёта от 11 авг 2014 Полиции Нидерландов (по сбору тел погибших). Позиции обломков с идентификацией взяты из (1)предварительного отчета DSB, (2)сайта WSJ MH17 и (3) альбомов Йеруна Аккерманса на Фликере.

И последнее – как изложенная модель выглядит на карте

1. Кокпит:
Как я уже говорил, кокпит имеет довольно прочную конструкцию, поэтому отлетел одним куском. Его удельный вес довольно высокий, поверхность относительно небольшая и форма округлая – у него аэродинамика примерно как у булыжника. Поэтому неудивительно, что он в стороне от остальных обломков носовой части – он летел почти по баллистической траектории (с поправкой на сопротивление воздуха). И его расстояние от Last FDR, 2.35 км – вполне соответствуют такой траектории, высоте и начальной скорости. И, кстати, его точка падения – ближе всего к пунктиру продолжения линии полёта.

2. Салон первого класса:
Это область «А», и она сильно вытянута именно за счет ветрового сноса Направление длинной оси А фактически показывает направление ветра на высоте. Чем больше отношение [площадь поверхности]/[масса] у предмета – тем дальше его ветровой снос. Тела погибших из первого салон – они все в самой нижней части области А, окраина Рассыпного и часть поля между Рассыпным и Пелагеевкой. (Область А', которую я показал лишь частично – это самые легкие, «порхающие» предметы носовой части – одежда, бумаги, фрагменты внутренней обшивки салона и т.п.)

3. Области В и С
Первым делом отметим, что эти области дальше от Last FDR в 2-4 раза – чем место падения кокпита. Лишние 2-5 км – это как раз и есть эффект «аэродинамики крыльев» покалеченного самолёта. Именно за счет этого между областями А и В – никаких фрагментов нет вовсе. Области В и С образовались уже во втором этапе разрушения лайнера, на гораздо меньшей высоте (моя оценка – 4-2 км). Поэтому и нет столь выраженного эффекта ветрового рассеяния. Распределение обломков в этих областях уже не столь строгое – второй этап разрушения был уже не последовательным, а хаотичным. Но преимущественно, область В – это самый хвост, а С – это часть заднего салона ближе к центроплану. При этом стабилизаторы и фрагменты крыльев есть и там, и там.
И наконец, самая дальняя точка - Main Crash Site – место, куда упал центроплан с двигателями и шасси. Это самая тяжёлая часть лайнера, и то, что она упала ещё дальше чем области В и С, говорит о том, что и на втором этапе разрушения у лайнера всё ещё была значительная горизонтальная скорость.

Ну вот и всё. Завтра посмотрим – где я угадал, а где – ошибся.

================================================
PS: Ещё деталь, уже из другой области.
Знаменитый диагональный рубец на конце левого крыла - например вот, и с другой стороны - это вовсе не след от поражающего элемента, и это не след от обломка ракеты Бук.
По всем признакам - это след столкновения с низкоскоростным объектом, то есть - просто с куском от носовой части самого лайнера.
Ещё одна пичалька для "специалистов" Алмаз-Антея - совершенно зря они считали эти углы и строили на них свои "математические" модели.

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив