автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Расширение летных ограничений самолета Ил-96-300 в ожидаемых условиях эксплуатации на международных воздушных линиях



""" ФЕЩЕРАЛШАЯ АВИАЦИОННАЯ СЛУЖБА

СХ!

Московский государственный технический университет гражданской авиации

ПЕРЕПЕЛИЦА Виктор Иванович

УДК 629.735.015.681.3

РАСШИРЕНИЕ ЛЕТНЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ САМОЛЕТА Ил-96-300 В СКИДАЕМЫХ УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ НА МЕЖДУНАРОДНЫХ ВОЗДУШНЫХ ЛИНИЯХ

Специальность 05.22.14 - Эксплуатация воздушного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1997

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете гражданской авиации.

Научные руководители - доктор технических наук,

с.н.с. Усков В.П.

доктор технических наук, профессор Ципенко В.Г.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Столяров H.A.

кандидат технических наук Васин И.С.

Ведущее предприятие - ГосНИИ ГА

Защита диссертации состоится "_"_1997 г. в _час.

на заседании специализированного совета К.072.05.01 Московского государственного технического университета гражданской авиации по адресу: 125493, Москва, Кронштадтский бульвар, д. 20.

С диссертацией мспшо ознакомиться в библиотеке МГТУ ГА.

Автореферат разослан "_"_1997 г.

Ученый секретарь специализированного совета К.072.05.01

кандидат технических наук, доцент Романов Л.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основной задачей гражданской авиации /ГА/ России как части транспортной системы страны является надёжное и регулярное выполнение потребного объёма перевозок. Выполнение поставленной задачи требует максимальной экономической эффективности лётной эксплуатации /ЛЭ/ при высоком уровне безопасности полётов /БП/ воздушных судов /ВС/.

БП и высокая экономическая эффективность неразрывно связаны между собой и зависят непосредственно от качества арготической системы "пилот-самолет-среда". Каждый тип самолёта как вторая составляющая часть эргатической системы характеризуется такими качественными показателями, как устойчивость и управляемость, что зависит от надёжной безотказной работы самой конструкции самолета, его двигателей и функциональных систем.

Первое звено эргатической системы - пилот - характеризуется не только его теоретической и практической подготовкой, пониманием тинамики движения самолёта в различных ситуациях, но и знанием соответствующей документации, регламентирующей лётную деятельность. Пилот лолхен обладать совершенной качественной и ачекватной информацией о состоянии регулируемого объекта, которым является ВС, и он является основным "резервным инструментом" , готовим включиться в контур управления немедленно при сбое программы автоматического полета.

Третье звено эргатической системы - воздушная среды, её состояние - не зависит от воли пилота. Более того, это самая подвижная /как, например, при сдвиге ветра или грозе/ составляющая эргатической системы, которая заставляет пилота быть в

постоянной готовности.

Появление каждого нового типа самолёта - это результат достижений научно-технического прогресса. Однако, психайизио-логические возможности пилота как оператора остаются ограниченными. Поэтому в некоторых случаях полёта из-за ошибок экипажа в пилотировании возможен выход самолёта на границы критических режимов. Но особенно опасны ошибки, связанные с потерей скорости полёта.

Наиболее сложными и ответственными с точки зрения обеспечения БП являются взлёт, набор высоты, снижение, заход на посадку и посадка ВС, специфика которых обусловлена близостью земли, метеорологическими факторами и повышенной психофизиологической напряженностью экипажа.

Необходимость решения вышеперечисленных вопросов делает задачу исследования движения ВС на взлёте, при заходе на посадку и посадке весьма актуальной. Актуальность возрастает при выходе нового типа самолёта на этап эксплуатационных испытаний.

Что касается раздельного рассмотрения режимов взлёта, захода на посадку и посадки, то анализ статистических данных международной организации гражданской авиации /ИКА.0/ за последние 20 лет показывают, что на взлёт, который составляет 2 % общего времени полёта, приходится 21 % катастроф, а на этапах захода на посадку и посадки /4 % общего времени полёта/ происходит 54 % катастроф. Иначе, на 6 % лётного времени приходится 75 % катастроф, прячем основная их доля падает на этапы захода на посадку и посадки ВС, что и определило основное научное направление данной работы.

Современные методы исследования траекторного движения ВС

на любом этапе полёта базируются на системном подходе к проблемам повышения экономической эффективности и БП, которые позволяют рассматривать и ппослеживать большое число условий, связей и Факторов, влияющих на полёт. Системный подход позволяет выстраивать единую мопель изучаемых явлений и четкую организацию полного объёма исследований.

Основными направлениями исследований, связанных с внедрением в ГА нового многоместного дальнемагистрального пассажирского самолёта Ил-96-300, являются лётный эксперимент и научно-техническое сопровождение лётной эксплуатации этого ВС, включающее аналитические методы и моделирование на ЭВМ и пилотажных стендах.

Такой подход впервые применяется в ГА и связан он с тем, что проведение лётных испытаний /ЛИ/ на некоторых аэродромах чрезвычайно опасно не только из-за сложности предпосадочного маневра, но и наличия потенциально опасных метеорологических условий, тагах как гроза, сдвиг ветра, ливневые дожди и т.п. И хотя теоретические основы построения и применения математического моделирования движения ВС всё ещё находятся в развитии, сравнительным анализ результатов моделирования с панными средств объективного контроля /СОК/ ттаёт обнагтёживаюшие результаты.

История построения математических моделей /ММ/ и оценка качества ттаекторного движения связана с коллективами, возглавлявшимися в разные годы Рощиным В.Ф., Ципенко В.Г. в МГТУГА; Егоровым 1'.С. - в ГосНИИ ГА; Рыжовым Ю.А. - в МАИ; Мееровичем Г.Ш. - в ЛИИ; Бтшгенсом Г.С. - в ЦАГИ; Егоровым В.И. и Муравьёвым Г.Г. - в АК им.С.В.Илыошина; Ниитом М.И. и Желанниковым А.И. - в ВВИА им.проФ. Н.Е.Жуковского. Среди зарубежных следует

отметить труды Ударцева Е.П., Касьянова В,А., Боярского Г.Н. в бывшем КШГА; Тотиашвили Л.Г., Санникова В.А. в бывшем РКИИГА и других ученых.

Характерным для многих работ, связанных с моделированием траекторного движения ВС, является неполная согласованность математической модели движения самолёта с моделью пилота, т.к. очень трудно описать динамику восприятия величин рассогласования регулируемых параметров пилотирования и саму манеру пилотирования. Манера пилотирования настолько индивидуальна, насколько индивидуален человек. Ещё труднее описать траекторное движение самолёта в полиэргатической системе, в которой экипаж состоит из нескольких операторов'. В этом отношении заслуживает внимания эргономический подход к решению таких задач в КШГА Денисовым В.Г. и Скрипцом A.A.

Отличительной особенностью ряда работ является то, что многие работы рассматриваются вдали от конкретных условий ЛЭ; некоторые положения ИКАО требуют корректировки в полном соответствии конкретным условиям полёта; многие исследования нельзя провести в натурных условиях и требуются новые методы, в том числе математическое моделирование. Именно эти аспекты лётной деятельности рассматривались при составлении программы эксплуатационных испытаний самолёта Ил-96-300 и математического моделирования движения самолёта на различных этапах полёта.

Процесс проведения ЛИ любого типа самолёта достаточно дорог и продолжителен. В конце 70-х годов между ГосНИИ ГА, представлявшим заказчика /МГА/, и АК им.С.В.Ильюшна, который представлял изготовителя Ил-86 /МАП/, была достигнута договоренность о проведении совместных Заводских, Государственных и Эксплуата-

ционных испытаний. Суть этой схемы заключалась в том, что на определенный этап испытаний создавалась одна общая программа, в которой один полёт выполнял летчик-испытатель изготовителя, второй -пилот-испнтатель заказчика. В конфликтных случаях арбитром выступал летчик-испытатель ЛИИ МАП.

Пш таком подходе только программу испытаний пилотажно-на-вигационнго и радио-связного оборудования самолета Ил-86 удалось сократить с 500 часов по плану до 173 часов (Тактических. Вместо голового срока испытания были выполнены практически за 2 месяца. Руководили этими испытаниями Г.В.Новожилов, Р.В.Сакач, В.П.Усков, А.С.Якименко и др.

При испытании самолёта Ил-96-300 была принята и усовершенствована схема, проверенная на самолёте Ил-86. Вместо потребных 4+5 самолётов эксплуатационные ЛИ проводились на I + 2 серийных самолётах. Впервые в российской и советской практике эксплуатационные ЛИ проводились на международных воздушных линиях /МВЛ/ при беспосадочных полётах практически на полную дальность из Москвы в Сингапур с коммерческой нагрузкой. Это позволило снизить капиталовложения на проведение ЛИ. Кроме этого, эпизодические полеты выполнялись над территорией Российской Федерации и в некоторые страны Африки, Азии и Америки.

Диссертационная работа базируется на материалах теоретических и экспериментальных исследований, выполненных автором в ЦУМВС с 1991 по 1995 г. и в Московском государственном техническом университете гражданской авиации. Все исследования базируются на опыте лётной эксплуатации, командной и исследовательской деятельности, осуществляемой в тесном содружестве ЦУМВС с ГосНИИ ГА, АК им.С.В.Ильюшина, секретариатом ИКАО, министерством транспорта Непала, ОЛС ДВТ МТ РФ, посольствами Индии, Непала и Сингапура в России и с зарубежными представительствами авиакомпаний

(li'i Judia, Singapuie duf ílepaC CLli и т.д.,

Объект исследования. Объектом исследования является самолёт Ил-96-300.

Цель работы д задачи исследования. Црль работы - разработка предложений и рекомендаций по расширении лётных ограничений и технике пилотирования самолёта Ил-96-300 на этапах захода на посадку, посадки и ухода на второй круг в условиях высоких температур наружного воздуха и ливневых осадков на зарубежных высокогорных аэродромах на основе результатов математического моделирования.

Главными задачами работы явились:

- анализ существующих методов и средств исследования влияния различных á-акторов на эффективность ЛЭ и БП ВС на зарубежных высокогорных аэродромах;

- разработка методики исследования поведения самолёта Ил-96-300 в ожидаемых условиях эксплуатации на зарубежных высокогорных аэродромах;

- обоснование и разработка метода проверки достоверности и точности математического моделирования движения самолёта Ил-96-300 на взлёте и посадке;

- разработка метода идентификации математической модели самолёта Ил-96-300 на взлёте и посадке по данным лётных испытаний;

- исследование с помощью принятой системы математического моделирования поведения самолёта Ил-96-300 на этапах захода на посадку, посадки и ухода на второй круг в условиях высокогорных зарубежных аэродромов;

- разработка рекомендаций по пилотировании самолёта Ил-96-300 при полётах в осадках на горше аэродромы и пда высоких температурах наружного воздуха;

- разработка предложений и рекомендаций по расширению лётных ограничений в ожидаемых условиях эксплуатации самолёта Ил-96-300 на МВЛ.

Идея диссертационной работы состоит в том, чтобы при разработке предложений и рекомендаций по расширению лётных ограничений и технике пилотирования самолёта Ил-96-300 в сложных условиях зарубежных высокогорных аэродромов центр тяжести исследований переместить в область математического моделирования как наиболее дешёвую и доступную, а дорогостоящий лётный эксперимент использовать лишь для корректировки расчётных результатов, контроля тостоверности и точности.

Методы исследования. Для решения поставленных задач в работе использован комплексный метод исследований, который включает методы численного решения дифференциальных уравнений, методов идентификации, теории вероятностей и математической.статистики.

Научная новизна работы состоит в том, что

- опгепелены предельные значения параметров, которые возможно безопасно реализовать на этапах захода на посадку, посадки и ухола на второй круг самолёта Ил-96-300 в сложных условиях высокогорных зарубежных аэродромов и при отказах Функциональных систем;

- выявлена возможность расширения эксплуатационных ограничений самолёта Ил-96-300 в условиях зарубежных горных аэродромов при полётах в осадках и высоких температурах наружного воздуха;

- предложены и обоснованы методы пилотирования самолёта Ил-96-300 в ожидаемых условиях эксплуатации на зарубежных высокогорных аэродромах.

Практическая ценность работы заключается в том, что она позволяет:

- расширить границы исследований по лётной эксплуатации самолёта Ил-96-300 в сложных условиях полёта на зарубежных высокогорных аэродромах и сделать лётные испытания в аналогичных условиях более безопасными и качественными;

- обеспечить экономию ресурсов за счёт сокращения объёма лётных испытаний;

- проводить анализ особых ситуаций в полёте за рамками эксплуатационных ограничений с целью определения предельных возможностей самолёта;

- разрабатывать рекомендации по обучению и тренировке экипажа при попадании в особые ситуации на зарубежных высокогорных аэродромах.

Достоверность результатов решения поставленных задач подтверждается:

- непосредственным сравнением численных расчётов с результатами лётных испытаний и данными средств объективного контроля /СОК/;

- непротиворечивостью полученных на ММ численных результатов экспериментальным данным по статистическим критериям;

- идентификацией математической модели по данным лётных испытаний самолёта Ил-96-300.

Апробация и внедрение работы.1 Материалы выполненных исследований докладывались и получили одобрение на лётнометодяческих советах: ЩМВС, Москва /1992-96 гг./, ВША им.проФ.Н.ЕДуковско-го, Москва /1995 г./, МГТУ ГА, Москва /1993-1996 гг./, а также обсуждались на межотраслевых семинарах и научно-технических кон-

Ф-еренщ'пх.

Основные результаты диссертационной работы были использованы в летных подразделениях ГА при обучении экипажей, а также в трёх хоздоговорных НИР, выполненных МГГУ ГА по заказам ДВТ, в которых автор принял участие в роли старшего пилота-инструктора.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано одиннадцать печатных работ, полученные результаты отражены в пяти отчетах по научно-исследовательской работе МГТУ ГА, в которых автор выступал в роли куратора и старшего пилота-инструктора цУМВС.

Структура и объём работы. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, приложений. Основная часть работы изложена на 162 страницах машинописного текста. Всего содержит 17 рисунков, 17 таблиц,

70 библиографических названий /из них 10 на иностранных языках/. Обншй объём работы 217 страниц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сФюр-мулированн цели исследований, указаны основные особенности используемого подхода и приведены результаты диссертационной работы, которые выносятся на защиту.

В первой главе работы рассмотрены особенности полётов в некоторых зарубежных аэропортах, в которых, по заключению международных ежегодных конференций , БП не обеспечивается традиционными средствами на земле и на борту ВС. Проанализированы возможности полёта самолёта Ил-96-300 в высокогорные перспективные, но опасные зарубежные аэропорты.

Произведен выбор экстремальных условий эксплуатации для моделирования полётов в рассматриваемых аэропортах, в том числе по Программе расчётных случаев /РС/ для определения последствий Функциональных отказов систем самолёта Ил-96-300 в процессе ЛЭ. Это необходимо, прежде всего, потому, что экипажи АО "Аэрофлот" не могут в полной мере пользоваться услучами технических служб в зарубежных аэропортах.

Показано, что основными методами исследования указанных задач в настоящее время являются ЛИ, моделирование на ЭВМ и пилотажных стендах. Отмечено, что каждый из принятых методов имеет свои особенности, однако, совместное их использование позволяет репить большинство задач, связанных с БП ВС. Предлагается исследования по разработанной Программе РС проводить посредством математического моделирования как наиболее доступного и дешёвого средства, а лётный эксперимент использовать лишь для оценки точности и достоверности полученных результатов.

В конце главы сформулированы основные выводы и задачи исследований, вытекающие из поставленной цели и проведенного анализа проблемы.

Вторая глава работы посвящена выбору и обоснованию РС для определения последствий отказов функциональных систем самолёта Ил-96-300 в процессе его ЛЭ. Предложена Программа вычислительных экспериментов /ВЭ/ особых случаев полёта самолёта Ил-96-300 после издания РЛЭ и дополнений к нему с учётом замечаний и предложений лётных подразделений ГА.

Целью составления Программы ВЭ явилась разработка общих рекомендаций по ЛЭ самолёта при отказах, влекущих за собой наиболее опасные последствия в сочетании с наиболее тяжёлыми комбинациями условий эксплуатации, параметры которых имеют предельные

значшшя по РЛ'.', а также внхоляше за пределы, оговоренные в

РЮ.

При составлении Программы ВЭ основное внимание улелялось режимам пахота на посадку, посадки и ухода на второй круг гак наиболее важным, ответственным и потенциально опасным режимам с точки прения обеспечения БП /анализ всех авиациотшх происшествий и предпосылок к ним это полностью подтверждает/.

Прр пложены порядок оценки степени опасности особых ситуации самолета Ил-%-300 и содержание перечня РС, а в заключение прппглгпо обоснование Программы Ю, которые выполнены в работе.

В третьей главе работы описана математическая модель /ММ/ ншамики полета самолёта Ил-96-300 с учётом особенностей его эксплуатации. ГЛГ.1 позволяет удовлетворить потребности цифрового моделирования при исследованиях эффективности ЛЭ и БИ самолёта Ил-9С>-Н>0 с достаточной степенью точности и достоверности.

.'.Ы тп'.'^-рпия ВО в работе используется в самом обшем виле:

Х--1ЧП, х,й,\\')\

гле X - ','повий вектор пространственного движения самолёта;

Р - конструктивные параметры самолёта, влияющие на его попрание ;

и - лектор управления самолётом; вектор внешних возмущений;

I - время.

Степень адекватности ММ зависит от достоверности информации о конструктивных параметрах самолёта и от её структуры, которая описывается системой нелинейных обыкновенных дифференциальных уравнений пространственного движения ВС с известными связями, отражающими работу шасси и управление самолётом.

Используемая Ш имеет следующие особенности:

- ММ имеет единую структуру и основные блоки для расчёта всех этапов полёта самолёта Ил-96-300;

- в ММ учтены в отдельных блоках все особенности и вся автоматика самолёта Ил-96-300.

Структурная схема ММ приведена на рис.1.

Важное место при использовании ММ занимает оценка её адекватности, показателями которой являются такие количественные характеристики, как точность и достоверность. В работе такие оценки проведены на двух этапах исследований.

На первом этапе производилось непосредственное сравнение результатов расчетов, выполненных на ММ, с опытными данными, полученными в ЛИ. Этот наиболее простой способ проверки адекватности ММ может оказаться недостаточно точным, с одной стороны, из-за наличия погрешностей в проведении ЛИ и обработки материалов испытаний, а с другой стороны, из-за погрешностей методики проведения ВЭ. Поэтому на втором этапе проверка точности и достоверности ММ динамики полёта самолёта проведена доказательством непротиворечивости результатов моделирования экспериментальным данным с помощш критерия Пирсона. В работе при данной проверке используется два подхода.

В первом направлении исследований используется управление самолётом /блок пилота/, заложенное в ММ, и результаты ВЭ сравниваются с результатами ЛИ по всем параметрам, характеризующим движение ВС. Второй подход в этой проверке состоит в том, что блок управления ММ отключается и проверяются только собственные свойства самолёта в переходных процессах. При этом на вход ММ заводятся записи действий управляющих органов самолёта, сделанных во время лётного эксперимента, с которым производится сравне-

Сценарий полета

Входные данные Начальные условия

Внешние воздействия

Состояние ВПП

Управление самолётом

Отклонение управляю-

щих поверхностей Параметры интег-

рирования

Шасси

Силы и моменты от годс.гж „Параметры интегрировяния.

Характеристики шасси

Константы самолёта

Исходные данные Моменты инерции самолёта

Поправки скоростей

Аэродинамические характеристики самолёта

Характеристики силовой установки

Силы и момен-. ты от СУ Скорость

Силовая установка

Управление

движением

самолёта

Выходные

данные

/параметры режима полёта самолёта/

Рис.1. Обобщённая структурная схема математической модели самолёта

ние теоретического расчёта. И полученные таким образом результаты расчёта уже в свою очередь сравниваются с результатами соответствующих ЛИ.

С целью устранения случайных ошибок, которые возникают при записи параметров полёта на МСРП, для последующего сравнения этих кривых с результатами ВЭ в работе использовано сглаживание экспериментальных данных с помощью полиномов Чебышева.

Для используемой в работе ММ показано, что по всем критериям и непосредственно по переходным процессам наблюдается сходимость расчётных и экспериментальных результатов в пределах 6-10%, что свидетельствует о приемлемой достоверности и точности ММ.

Поскольку в работе возникла необходимость проведения целого ряла дополнительных исследований, связанных с идентификацией ММ на некоторых режимах полёта в условиях высоких температур окружающей среды и горных аэродромов, то предложенная ММ была идентифицирована по результатам ЛИ самолёта Ил-96-300 с четырьмя двигателями ПС-90А.

Четвёртая глава работы содержит результаты ГО по решению прикладных задач динамики полёта самолёта Ил-96-300 на этапах захода на посадку, посадки и ухода на второй круг в условиях высокогорных зарубежных аэродромов в сложных условиях и при отказах Функциональных систем.

Выбор конкретных задач определялся реальными потребностями в моделировании полётных ситуаций, возникавших при эксплуатации самолёта Ил-96-300 в период подготовки диссертационной работы, и выполнялся согласно разработанной Программы ВЭ.

С помощью предложенной ММ в работе проведены многопараметрические ВЭ по исследованию захода на посадку, ухода на второй круг и посадки самолёта Ил-96-300 на высокогорные аэродромы при

повышенной температуре атмосферы /3000 м, МСА+30°С/. Анализ результатов ВЭ позволял оцепить влияние отказов двигателей и в системах управления закрылками, стабилизатором и рулём высоты на условия безопасного завершения указанных этапов полёта. Полученные результаты позволили сделать следующие выводы об особенностях ЛЭ самолёта Ил-96-300 в условиях, лежащих на границе и выходящих за границы ожидаемых условий эксплуатации /ОУЭ/.

1. Общими особенностями ЛЭ самолёта в условиях высокогорных аэродромов являются высокие значения путевой и вертикальной скоростей, а также снижение тяги реверса двигателей. Это приводит к резкому увеличению потребной посадочной дистанции и к пилотированию с повышенными значениями перегрузки при уходе на второй круг и посадке. Пилотирование на этапе захода на посадку во всех исследованных случаях имеет только те особенности, которые проистекают из-за отказов в системах управления.

2. Посадка на высокогорный аэродром даже в штилевых; условиях осуществляется с вертикальной скоростью перед выравниванием более 4 м/с, а прт промежуточном и убранном положении закрылков - более 5 м/с. При традиционная управлении самолётом /высота начала выравнивания по РЛЭ, темп перекладки штурвала - привычный/ это приводит к повышенным значениям вертикальной перегрузки при уходе на второй круг /до 1,4/ и при посадке /до 1,6/, а также к опасности касания хвостовой опорой ВПП.

3. Отказ в системе управления закрылками в условиях высокогорных аэродромов при повышенной температуре атмосферы приводит к следующим дополнительным особенностям, диктуемым ограничениями по условиям прочности шин:

- посадка при убранных закрылках возможна лишь в особых условиях при массе самолёта, не превышающей 130 т;

- посадка при промежуточном положении закрылков 10° возможна лишь в особых условиях при массе самолёта, не превышающей 150 т;

- посадка при взлётном положении закрылков 25° возможна лишь в особых условиях при массе самолёта, не превышающей 190 т;

- посадка при посадочном положении закрылков 40° возможна в обычных условиях при массе самолёта, не превышающей 130 т, а в особых условиях - при максимальной массе.

4. Отказ в системе управления стабилизатором и (фиксация его в полётном положении в условиях высокогорных аэродромов при повышенной температуре атмосферы приводит к следующим дополнительным особенностям пилотирования:

- заход на посадку осуществляется при значительном балансировочном отклонении руля высоты /-17° --19°/; •

- уход на второй крут возможен как при посадочном /40°/, так и при взлётнсм /25°/ положении закрылков с потерей высоты

в пределах Юм, но при привычной манере пилотирования возможен кратковременный выход руля высоты на предельное значение /-250/;

- использование привычной манеры пилотирования на этапе выравнивания приводит к кратковременному выходу руля высоты на предельное значение /-25°/.

5. Отказ в системе управления рулем высоты /при фиксации его в нейтральном положении/ в условиях высокогорных аэродромов при повышенной температуре атмосферы приводит к следующим дополнительным особенностям:

- уход на второй круг возможен без перестановки стабилизатора с использованием лишь перевода двигателей на взлётный режим, при этом потеря высоты не превышает 20 м даже при полном отсутствии управления двумя секциями руля высоты из четырёх /после расцепления штурвалов/ или триммером;

- посадка при полном отсутствии управления рулём высоты и триммером возможна при условии начала этапа выравнивания на высоте 25 м /от колёс шасси до ВШ/, включив перестановку стабилизатора с штатным значением скорости 0,44 °/с на кабрирование; в этом случае даже без вмешательства в процесс равномерной перестановки стабилизатора можно совершить удовлетворительную посадку.

6. Выявленные особенности захода на посадку, ухода на второй крут и посадки самолёта Ил-96-300 в условиях высокогорных аэро- ■ дромов с повышенной температурой атмосферы при наличии отказов в системах управления закрылками, стабилизатором или рулём высоты позволяют дать следующие рекомендации по ЛЭ:

- условия посадки на аэродром, расположенный на высоте 3000 м, самолёта Ил-96-300 с посадочной массой более 130 т считать особыми условиями посадки;

- при необходимости совершения посадки самолёта Ил-96-300 на высокогорный аэродром при повышеннойтемпературе атмосферы во ' избежание выкатывания на концевую полосу безопасности, которое может явиться следствием большой путевой скорости, следует:

при предполётной подготовке ограничивать расчётную посадочную массу самолёта,

строго выдерживать скорость снижения по глиссаде, не допускать выхода за зону приземления /"поляну посадки"/ на ВШ1,

использовать второй режим торможения /150 атм/ с включением обдувки тормозов,

возможен перевод внутренних двигателей на режим реверса в воздухе одновреметю с переводом внешних двигателей на режим малого газа,

производить посадку следует пртив ветра;

- при посадке самолёта Ил-96-300 на высокогорный аэродром при повышенной температуре атмосферы во избежание бояиой вертикальной скорости в момент приземления или касания хвостовой опорой ВПП /грубой посадки/, являющихся следствием больших значений путевой и вертикальной скоростей, следует:

строго выдерживать скорость снижения по глиссаде, производить выравнивание более плавным движением штурвала, чем в обычных условиях, ориентируясь на вертикальную скорость, не допускать участков выдерживания и парашютирования, возможна практика перехода на более пологое, чем по глиссаде, снижение после пролёта торца ВПП.

7. Проведено исследование снижения самолёта в рлажных метеоусловиях при отказах одного и двух двигателей на одной консоли крыла и получены рекомендации по расширению безопасных условий эксплуатации самолёта при различных значениях скорости бокового ветра и различных состояниях ВПП /от сухой до скользкой/.

8. Установлено, что пик максимальных значений бокового отклонения самолёта от оси ВПП при пробеге по скользкой полосе при сильном боковом ветре приходится на диапазон скоростей пробега 200-220 ш/ч, что свидетельствует о недостаточной эффективности работы носового колеса при низкой эффективности управления аэродинамическими рулями. Предложено считать целесообразным при посадке самолёта переводить двигатели на режим реверса тяги в момент касания ВПП.

9. Исследована возможность захода на посадку и посадки самолёта Ил-96-300 с одним отказавшим двигателем в условиях тропического ливня с пробегом по ВПП в условиях глиссирования колёс шасси. Признана необходимость подтвердить указания руководящих документов - воздержаться от посадки в период ливня, пережидая его в

зоне ожидания до тех пор, пока слой жидкости на ВПП не уменьнит-ся до толщины не более I мм или уходить на запасной аэродром.

В приложениях приводятся некоторые дополнительные результаты исследований и документы, подтверждающие внедрение результатов работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Работа направлена на решение большой и важной проблемы ГА -повышение эффективности ЛЭ и обеспечение БП самолёта Ил-96-300 на этапах захода на посадку, ухода на второй круг и посадки в особых ситуациях ОУЭ и выходящих за ОУЭ, предусмотренных перечнем РО, согласованным с АК им.С.В,Ильюшина. Анализ результатов ВЭ позволил разработать обоснованные рекомендации в программу ЛИ и РЛЭ самолёта Ил-96-300, предложений для профессиональной подготовки экипажей данного ВС и экономии Финансовых и людских ресурсов за счёт сокращения объёма ЛИ.

Основные выводы проведенных исследований сформулированы в конце каждой главы диссертации. Общими результатами, полученными в работе, являются следующие.

1. Показано, что если при снижении по глиссаде до высоты 100 м не удалось полностью стабилизировать режим полёта самолёта, то следует уходить на второй круг; при разбалансировке ниже 100 м уход на второй круг обязателен.

2. Получено, что резкое возникновение крена при заходе на посадку свидетельствует о несимметричном положении внешних интер-цепторов в результате отказа их системы управления на одной консоли крыла; в этом случае следует немедленно привести их в симметричное положение: если они в процессе выпуска или были выпу-

щены до этого, то - убрать, если они в процессе уборки, то -выпустить.

3. Выявлено, что во избежание бокового выкатывания с ВПП при посадке основное внимание экипажа на выравнивании и в начале пробега должно быть сосредоточено на выдерживании направле-. ния движения самолёта вдоль ВПП. При этом не следует предпринимать заметных усилий по ликвидации упреждения - оно ликвидируется без вмешательств органов управления одной лишь естественной работой шасси. Для случаев большой посадочной скорости включать управление передней стойкой следует непосредственно перед включением тормозов.

4. Рекомендовано в целях уменьшения посадочной дистанции самолёта при угрозе выкатывания на концевую полосу безопасности использовать: на сухой ВПП полный режим торможения /150 атм/, реверс тяги двигателей вплоть до остановки, при повышенных режимах работы двигателей на глиссаде - перевод их на малый газ на высоте 8 м.

5. Не рекомендовано при двух отказавших двигателях производить посадку в условиях ливневых осадков, умеренного или сильного сдвига ветра, в горных и жарких условиях, по крутой глиссаде, а также с большой посадочной массой самолёта. При отказавших двух двигателях снижение по глиссаде следует производить со строгим соблюдением скоростного режима. В период довыпуска закрылков на 25° на высоте 100 м при угрозе попадания в сдвиг ветра не следует уменьшать режим работы двигателей для снижения скорости до требуемых 290 км/ч. Снижение режима двигателей до малого газа необходимо производить на высоте 8 м.

6. Получено, что при полётах на горные аэродромы /более 2500 м/ с повышенной температурой /более 15°С/ следует учитывать дополнительные ограничения по условию непревышения номинального

режима работы двигателей на глиссаде и по условию прочности шин при пробеге. Эти условия совместно приводят к ограничению допустимой посадочной массы самолета: без отказов или при отказе одного двигателя - 200 т /при массе более 130 т - 140 т - особые условия посадки/, при опасности сильного встречного сдвига ветра - 140 т; посадка с неполностью выпущенной механизацией допустима только в особых условиях: с закрылками в положении 25° -190 т и 175 т при сдвиге ветра, с закрылками в положении 10° -150 т, а с убранной механизацией крыла - 130 т. В случае самопроизвольного включения реверса тяги одного из двигателей на снижении по глиссаде его необходимо отключать как можно раньше с тем, чтобы до высоты 100 м стабилизировать траекторию.

7. Установлено, что при угрозе попадания самолёта в ливневые осанки /"тропический ливень"/ на этапе снижения по глиссаде необходимо прекратить заход на посадку и уйти на запасной аэродром при одном из следующих осложняющих Факторов: два отказавших двигателя, неполностью выпущенная механизация крыла /в том числе при отказах рулей высоты и направления/, горный жаркий аэродром, крутая глиссада, посадочная масса более 175 т. При одном отказавшем двигателе безопасная посадка в ливневых осадках возможна при массе самолёта не более 175 т. На этапе захода на посадку при приближении к Фронту ливневых осадков следует отклониться от глиссады вверх на 5-8 м или, если позволяет длина ВПП с учётом её влажности, перейти на более пологую траекторию, чем заданная глиссада. Режим работы двигателей в изменении не нужда—

- ется.

8. Показано, что в случаях снижения самолёта по глиссаде при повышенных значениях вертикальной скорости /более 4м/с/ или при большой посадочной массе самолёта /более 175 т/ начинать выравнивание следует на большей высоте, чем в обычных условиях,

ориентируясь на вертикальную скорость.

9. Предложено провести работу по дополнению РЛЭ самолёта Ил-96-300 полученными вике рекомендациями, включив их в программу ЛИ.

Некоторые результаты исследований были переданы в АК им.С.В. Ильюшина, САО "Аэрофлот-Российские международные авиалинии", ДПО ГА, МГГУ ГА для использования в работе, что подтвержено соответствующими актами внедрения.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЩОННО;! РАБОТЫ

1. Перепелица В.И., Кублаков М.С., Усков В.П. Динамика полёта самолёта при попадании в нисходящий поток воздуха при заходе на посадку.-В кн.: Репение прикладных задач лётной эксплуатации ВС методами математического моделирования.-М.: ШУГА, 1993.- с.20-23.

2. Перепелица В.И., Карпиков Н.В., Жмуров Б.А. Специальные тренировки с целью уменьшения ошибок пилота.-В кн.: Решение при-клалных задач лётной эксплуатации ВС методами математического моделирования.-М.: МГТУГА, 1993.-е. 23-24.

3. Перепелица В.И., Карликов Н.В., Рисухин В.Н., Усков В.П. Анализ методики выполнения взлёта и разработка рекомендаций по её совершенствовании при полётах на высокогорных аэропортах и при высоких температурах наружного воздуха,- В кн.: Решение прикладных задач лётной эксплуатации ВС методами математического моделирования. —ГЛ.: МГТУГА, 1993,- с.24-27.

4. Перепелица В.И., Карпеев H.A., Карпиков Н.В., Усков В.П. Частная методика выполнения взлёта с высокогорного аэродрша и при высоких температурах наружного воздуха на самолёте Ил-86.-В кн.: Наука и техника гражданской авиации на современном этапе.- М.: МГТУГА, 1994.- с.34.

5. Перепелица В.И., Барилов Д.Д., Усков В.П. О новой концепции содержания руководства по лётной эксплуатации ВС в гражданской авиации,- В кн.: Наука и техника гражданской авиации на современном этапе.- М.: МГТУГА, 1994.- с.34-35.

6. Перепелица В.И., Кубланов М;С.', Жучков M.D. Особенности посадки самолёта Ил-96-300 с убранными закрылками на горнем

аэродроме.- В кн.: Вопросы повышения уровня лётной эксплуатации в безопасности полётов воздушное судов.- М. : МГТУ ГА, 1996.- с. 29-33.

7. Перепелица В.И., Кубланов М.С., Жучков М.Ю. Моделирование динамики полёта самолёта Ил-96-300 при заходе на посадку и посадке с заклиненным в полётном положении стабилизатором.-В кн.: Вопросы повышения уровня лётной эксплуатация и безопасности полётов воздушных судов.- М.: МГТУ ГА, 1996;- с.З-Ю.

8. Перепелица В.И., Кубланов М;С., Жучков М.Ю., Баннов H.A. Разработка программы вычислительных экбпериментов для расширения лётных ограничение воздушных судов.- Тезисы МНТК, посвященной 25-летию МГТУ ГА.- М.: МГТУ ГА, 1996.- с.36.

9. Перепелица В.И., Кубланов М.С., Кучков М.Ю., Баннов H.A. Разработка предложений и рекомендаций по расширению лётных огрентчений самолёта Ил-96-300,- Тезисы МНТК, посвящённой 25-летию МГТУ ГА.- М.: МГТУ ГА, 1996.- с. 36.