В мире авиации есть особая категория людей, к мнению которых вынуждены прислушиваться все: от инженеров-конструкторов до авиакомпаний. Это специалисты по сертификации, или сертификаторы. Их задача — убедиться, что новый самолет абсолютно безопасен, и для этого они заставляют его проходить через череду порой разрушительных испытаний. Именно благодаря их дотошности и требовательности мы можем быть уверены в надежности воздушных судов.
Кто такие сертификаторы и зачем они нужны?
Сертификатор — это профессионал, отвечающий за подтверждение соответствия самолета, его двигателей или других компонентов строгим нормам авиационной безопасности. Он выдает сертификат типа, который является официальным разрешением на эксплуатацию данной модели. Без этого документа ни один самолет не может подняться в небо с пассажирами. Работа сертификатора — это тонны документации и скрупулезная проверка каждой детали. Но самая зрелищная и драматичная часть их работы — это натурные испытания, в ходе которых самолеты буквально ломают, чтобы доказать их прочность и надежность.
Последствия столкновения птиц с самолетом — одна из ключевых проверок.
Испытание на птицестойкость: курица из пушки
Одно из обязательных испытаний — проверка на столкновение с птицей. Нужно доказать, что при встрече с пернатыми на взлетно-посадочных режимах самолет сохранит целостность и сможет совершить аварийную посадку. Двигатель не должен разрушиться, а острые обломки лопаток — перерезать жизненно важные системы. Как это проверяют? С помощью специальной пушки, которая выстреливает в лобовое стекло кабины или во входное устройство работающего двигателя тушками замороженных бройлеров. Это не шутка, а строгий регламентированный тест, имитирующий реальное столкновение. Иногда для дополнительных испытаний используют имитаторы вулканического пепла или гравия.
Установка для испытаний на птицестойкость.
Статические испытания: как гнут крылья
Следующий этап — проверка статической прочности планера. Цель — определить, при какой нагрузке конструкция начнет разрушаться. Для этого крыло (или другой узел) с помощью мощных гидравлических домкратов изгибают, создавая нагрузку, значительно превышающую расчетную — более 120%. Интересно, что исторически первым методом такого испытания было размещение на крыле десятков рабочих. Если вы видели архивные фото, где на крыле стоит толпа людей, — это оно и есть. Сегодня, конечно, все автоматизировано, но суть осталась прежней: конструкция должна выдержать запредельные нагрузки без катастрофических последствий.
Обратите внимание: Что такое крейт и зачем это нужно.
Испытания на долговечность: усталость металла и композитов
Еще более длительный процесс — ресурсные испытания. Один из самолетов-прототипов помещают на стенд, где гидравлика циклически нагружает его конструкцию, имитируя многолетнюю эксплуатацию: взлеты, посадки, турбулентность. За неделю такой «эксплуатации» самолет может «налетать» больше, чем за год реальных полетов. Эти тесты выявляют усталостные трещины и слабые места. Например, в ходе таких испытаний для Sukhoi Superjet 100 были выявлены проблемы с крылом, что привело к доработкам. Сейчас с особым вниманием проходят ресурсные испытания композитного крыла для МС-21, поскольку композитные материалы требуют особого подхода и изучения их поведения в долгосрочной перспективе.
Новое композитное крыло для самолета МС-21.
Климатические испытания: от жары до обледенения
Самолет должен летать в любых условиях. Поэтому прототипы отправляются в экстремальные командировки: в тропическую жару и влажность, в арктический холод, в высокогорье и пустыни. Иногда приходится неделями ждать подходящей погоды. Есть забавные случаи: например, некоторые аэродинамически совершенные самолеты КБ Туполева с идеальными обводами с трудом проходили испытания на обледенение. Лед на них просто не хотел намерзать с нужной для теста толщиной — настолько хорошо они «сбрасывали» его с поверхностей.
Самые рискованные тесты: сваливание и отказы систем
Вершиной испытаний, требующих высочайшего мастерства пилотов-испытателей, являются полеты на сваливание. Задача — намеренно ввести самолет в критический режим потери подъемной силы, чтобы проверить системы защиты и отработать методику вывода. Это похоже на разгон автомобиля до предела с последующим экстренным торможением перед стеной. Кроме того, проверяются все возможные и невозможные отказы: двигателей, гидросистем, управления. Отдельно тестируется аварийная эвакуация пассажиров и экипажа.
Исторический метод испытаний на прочность с использованием живого веса.
Бонус: тест на переносимость птиц и еще кое-что
Подпишитесь, чтобы не пропустить новые интересные публикации!
Автор статьи — Лиза Градышева
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Зачем ломать самолёт.