Если бы у типичного пассажирского самолета в полете отказали все двигатели, возможно ли, чтобы пассажиры выжили?

Рейс 236 компании Air Transat полностью потерял мощность над Атлантическим океаном в 2001 году. Да, все пассажиры и члены экипажа выжили после того, как самолет пролетел 75 миль до взлетно-посадочной полосы на Азорских островах.

Даже в случае отказа всех двигателей самолет может поддерживать работу своих критически важных электрических систем благодаря турбине с набегающим потоком воздуха , которая позволяет экипажу сохранять контроль над самолетом и общаться с наземным персоналом, чтобы определить наилучший план действий. ситуация. Так было с рейсом 236 Air Transat.

Более того, рассмотрим рейс 1549 авиакомпании US Airways , который полностью потерял мощность после взлета из-за двойного столкновения с птицей. Даже в ситуации, когда у пилота было очень мало вариантов из-за того, что он находился на такой малой высоте и находился над населенным пунктом, все пассажиры и экипаж выжили после посадки в реку Гудзон. Однако, по правде говоря, попытки бросить курить обычно ничем хорошим не заканчиваются.

В целом, полная потеря мощности в современном авиалайнере чрезвычайно редка. Собирая ссылки для этого ответа, я наткнулся на статью « Список рейсов авиакомпаний, требующих планирования » в Википедии. Короткая длина списка говорит сама за себя (4 рейса за последнее десятилетие).

К основным параметрам, определяющим возможность выживания в авиакатастрофе, относятся вертикальная скорость воздуха (относительно земли); место удара самолета (в идеале он касается шасси или, в худшем случае, брюхом, царапая землю); и сколько времени потребуется спасателям, чтобы найти сбитый самолет и оказать помощь.

Чтобы поддерживать вертикальную воздушную скорость на достаточно низком уровне, чтобы у людей был шанс выжить, у вас должны быть рабочие поверхности управления полетом . Это означает крылья, вертикальный стабилизатор или хвостовое оперение, а в идеале — элероны и закрылки. Эти системы выполняют одно из двух действий (некоторые из них делают и то, и другое): они либо создают подъемную силу (в основном это делают крылья), либо обеспечивают управление ориентацией (крен, тангаж и рыскание).

Обратите внимание, что, хотя двигатели не являются критически важными для обеспечения управления ориентацией и не требуются для создания подъемной силы, самолет будет постоянно терять высоту без двигателей, создающих тягу . Самолет номинально управляем , если органы управления ориентацией работают, а основные поставщики подъемной силы выполняют свою работу (не будучи, например, оторванными взрывом двигателя). Неуправляемый самолет почти всегда обречен на потерю всех находящихся на борту душ. Однако управляемый самолет, но без двигателей, во многих случаях может безопасно приземлиться или спасти большую часть жизней на борту.

Выживаемость в основном зависит от следующих факторов:

• Когда двигатели выходят из строя, почему они выходят из строя? Если они вышли из строя из-за взрыва топлива в топливных баках или возникновения пожара, который может повредить поверхности управления полетом или гидравлические линии, то все выглядит довольно мрачно. Если у них просто какая-то незначительная механическая проблема, из-за которой двигатель почти изящно перестает вращаться, или у них закончилось топливо, или двигатели «взрываются», это менее страшно. Современные турбовентиляторные двигатели должны быть испытаны и доказано, что они будут выбрасывать весь свой мусор через заднюю часть двигателя, а не летать горизонтально, чтобы осколки металла с очень высокой скоростью не врезались в фюзеляж или крылья самолета, что могло бы нанести катастрофический ущерб.
• Когда двигатели выходят из строя, что происходит с обломками, которые они производят, если они есть? Подобно первой пуле, но если осколки высокоскоростного металла попадут в фюзеляж, крылья или хвост, это может сделать самолет неуправляемым.
• На какой высоте находился самолет, когда отказали двигатели? Чем больше у вас высота, тем лучше.
• Какова была скорость полета самолета, когда отказали двигатели? Чем больше у вас скорость полета, тем лучше. Как воздушная скорость, так и высота увеличивают дальность, на которой самолет может планировать до столкновения с землей, а это означает, что у пилотов есть больше времени, чтобы выяснить, где приземлиться, придумать заход на посадку и выполнить заход на посадку.
• Способны ли шасси опускаться сами по себе под действием силы тяжести? Это всегда риск: если вы попытаетесь приземлиться на фюзеляж, все пойдет не очень хорошо, особенно потому, что недоступность двигателей означает, что у вас будет на один способ замедлить самолет после касания земли меньше (нет реверсивной тяги). Если шасси раскроется успешно, это, безусловно, пойдет на пользу пилоту.

С точки зрения мест, где вы в идеале «хотели бы» потерять все свои двигатели (и под «хочу» я имею в виду наибольшую вероятность выживания), я бы расположил их следующим образом:

1. Высоко в небе, над населенным пунктом. Хорошая новость в том, что в населенных пунктах много аэропортов. Аэропорты — лучшие места для посадки самолета, потому что там есть аварийные бригады, а взлетно-посадочная полоса идеально подходит для того, чтобы дать вашему самолету необходимое пространство, чтобы он ни с чем не столкнулся. Плохая новость заключается в том, что если ваши двигатели взорвутся и разлетятся обломки, они упадут на людей внизу. Ну да ладно, вы не можете иметь все, что хотите, в чрезвычайной ситуации.
2. Над небольшим водоемом, недалеко от населенного пункта. Эй, это хорошо сработало для Салли. Лодки были в этом районе, поэтому они вышли, чтобы спасти пассажиров.
3. В пустыне. Тестовая авария B727 на канале Discovery показала, что в этой катастрофе выживет довольно много людей. Они разбили ее на ровной поверхности в пустыне. Вам будет трудно получить помощь в ближайшее время, если вы будете изолированы от цивилизации, но, по крайней мере, шасси могут помочь предотвратить катастрофический взрыв или пожар.
4. Где-либо еще. Приземляться в холмистой или гористой местности, в очень холодных местах, в очень влажных местах вдали от других людей, внутри действующего вулкана и т.д. довольно плохо. Я не рекомендую это. Если самолет, по крайней мере, не приземлится на брюхо и не скользит по земле (что само по себе является довольно плохой ситуацией, и люди будут умирать), вряд ли будет много выживших. Вы определенно не хотите, чтобы, скажем, нос или хвост приняли на себя основную тяжесть первоначального удара. Проблема в том, что в большинстве случаев «в любом другом месте» очень сложно приземлиться на живот и использовать шасси для замедления. В этих сценариях огонь, дым, вода и/или столкновение приведут к гибели большинства людей на борту.

Я хотел бы добавить небольшое пояснение. Не двигатели удерживают самолеты в воздухе, а крылья создают подъемную силу при движении по воздуху. Работают ли двигатели или нет, это не влияет на генерацию подъемной силы.

Однако по мере того, как самолет движется по воздуху, крылья, создающие подъемную силу, вызывают сопротивление, которое замедляет самолет. Двигатели компенсируют сопротивление, поэтому самолет может поддерживать скорость. Но когда самолет летит, у него также есть потенциальная энергия из-за его высоты (которая должна была обеспечиваться двигателями во время набора высоты), и вместо этого ее можно обменять на кинетическую энергию для поддержания скорости.

Подъемная сила значительно выше, чем сопротивление, поэтому самолету нужно лишь довольно медленно снижаться, чтобы продолжать полет. Коэффициент планирования колеблется от примерно 10 для небольших самолетов авиации общего назначения до примерно 60 для хорошего планера. Типичное значение для авиакомпаний составляет около 18, что означает, что с типичной крейсерской высоты 10 км они могут пролететь около 180 км.

Подобный принцип применим даже к вертолетам. Их ротор обеспечивает подъемную силу только во время вращения, но когда двигатель выходит из строя, воздух, проходящий по диагонали вверх и назад через ротор, может поддерживать вращение ротора и обеспечивать достаточную подъемную силу для поддержания контролируемого спуска. Это называется авторотация. Вертолеты имеют меньшее качество планирования, около 5, но они могут использовать энергию самого вращающегося винта для замедления на заключительном этапе приземления, поэтому они могут выполнять вертикальную посадку даже с выключенными двигателями.

Да, самолеты могут планировать очень большое расстояние, в зависимости от стартовой высоты и атмосферных условий. Все пилоты обучены планировать как можно дальше. Кроме того, ЧРЕЗВЫЧАЙНО редко выходят из строя все двигатели, и современные пассажирские самолеты могут безопасно летать даже при отказе одного двигателя.

Конечно. В качестве еще одного примера к уже опубликованным замечательным: рейс 9 British Airways столкнулся с облаком вулканического пепла в результате извержения на индонезийском архипелаге, что привело к отказу всех четырех двигателей 747-го. Самолет смог скользить достаточно далеко, чтобы выйти из облака пепла, а затем перезапустить три из четырех двигателей, чтобы вылететь в Джакарту, где из-за истирания ветрового стекла они были вынуждены совершить полную посадку по приборам в аэропорту, который был не соблюдение протоколов защиты ILS. О пострадавших на борту не сообщается.

В разгар чрезвычайной ситуации капитан в типично британском стиле сделал следующее объявление пассажирам:

Дамы и господа, это говорит ваш капитан. У нас есть небольшая проблема. Все четыре двигателя остановились. Мы делаем все возможное, чтобы они снова заработали. Я надеюсь, что вы не слишком в беде.

Самолет с плохими характеристиками планирования (круто снижается, когда двигатель не работает) будет очень неэффективным по топливу и, следовательно, нерентабельным и невыгодным для коммерческих полетов. Масса самолета, снижающегося с некоторой равномерной скоростью, представляет собой рассеяние потенциальной энергии. Если эта энергия уходит на поддержание скорости движения вперед, значит, самолет глиссирует. Чтобы удерживать самолет в горизонтальном полете с той же поступательной скоростью, двигатели должны были бы поставлять энергию в виде тяги с той же скоростью, с какой она будет рассеиваться при планировании. Чем меньше работы приходится выполнять двигателям для поддержания этой скорости, тем меньше топлива они используют и тем меньше высоты теряет самолет при планировании без двигателя.

Таким образом, вы можете быть уверены, что ваш билет эконом-класса купит вам место в самолете, который может довольно хорошо планировать, даже если двигатели когда-либо заглохнут.

Полные отказы двигателей — довольно редкое явление. Наиболее заметные события последних лет, когда отказали все двигатели, закончились 100%-ным выживанием (хотя самолеты не всегда вели себя хорошо). В паре случаев самолет скользил к взлетно-посадочной полосе, и шасси немного подгибались (жесткие посадки, потому что у пилота есть только одна попытка захода на посадку и могут не работать закрылки, не будет реверса тяги, чтобы помочь торможение). В другом случае самолет благополучно приземлился на травяной вал без повреждений. В одном случае самолет сел на воду - полное списание, но все успели. В другом случае все двигатели отказали из-за попадания вулканического пепла, но позже были перезапущены в полете, что позволило экипажу совершить более или менее обычную посадку.

Самолет пикирует и врезается в Землю по одной из двух причин:

1. Кто-то за пультом направляет его на землю
2. Какая-то жизненно важная часть конструкции самолета или системы управления выходит из строя

Опять же, это крайне редкие случаи. Гораздо более вероятно, что кто-то за рулем автомобиля не уделит должного внимания задаче и ударит вас, когда вы едете в аэропорт.