Принцип системы Татаренко

Вероятные сценарии развития аварийной ситуации

Альтернативные решения

Цена вопроса

Приветствуем вас на страницах блога iCover . Для многих возможно станет откровением то, что буквально за два дня до трагедии c российским авиалайнером Airbus A-321 авиакомпании MetroJet, следовавшим рейсом 9268 по маршруту “Шарм-эль-Шейх — Санкт-Петербург”, 29 октября, сообщество Street FX Motorsport & Graphics опубликовало на страницах Фейсбук ролик, демонстрирующий систему коллективного спасения пассажиров при крушении воздушного судна, предложенную украинским инженером Владимиром Татаренко еще в 2010 году.Вероятнее всего, минимальная разница во времени между выходом ролика и крушением самолета южнее египетского города Эль-Ариш около 7 часов утра 31 октября – просто совпадение. Вместе с тем, именно этот ролик, набравший на 10 ноября 2015 года почти 18 500 000 просмотров и более 250 000 перепостов наглядно продемонстрировал актуальность проблемы коллективной безопасности пассажиров на борту авиалайнера.В связи с трагическими событиями минувших дней, наш сегодняшний материал мы решили посвятить изобретению В. Н. Татаренко, которое, как утверждает его автор, в случае своевременной поддержки помогло бы свести к минимуму число жертв многих рейсов за последние полтора с лишним десятилетия.Краткая справка: Владимир Николаевич Татаренко родом из под Красноярска. Окончил факультет самолетостроения в ИрГТУ после чего некоторое время проработал в Иркутске. По распределению попал на Киевский авиационный завод, где некоторое время проработал начальником механосборочного цеха, а после – ведущим инженером НИИ авиационных технологий. Докторскую диссертацию писал в КПИ. В общей сложности на счету Татаренко более 100 патентов и несколько книг, посвященных самолетостроению. Участвовал в создании большегрузного лайнера АН-225 “МРИЯ” за что был представлен к Госпремии УССР в области науки и техники.Число жертв автомобильных катастроф, в сравнении с количеством трагедий в небе значительно больше. Вместе с тем, существующий уровень поиска путей и решения актуальных проблем безопасности авиапассажиров сегодня остается крайне неудовлетворительным.Многолетнее изучение существующих систем спасения, привели автора изобретения к неутешительному выводу: "… Действительно эффективных систем на сегодня не существует. В то время как основной акцент ставится на повышении надежности конструкций самолета и дублировании его систем, люди, на случай аварии, по-прежнему остаются в самолете и сгорают вместе с ним. С другой стороны, большинство предложенных систем для спасения пассажиров предполагает разрушение фюзеляжа, отделение крыльев и пр.… до момента отделения капсулы, что сводит на нет любую вероятность реставрации и дальнейшего использования самолета.”По словам изобретателя, идея создания эффективной системы коллективного спасения пассажиров волновала изобретателей еще в первых десятилетиях прошлого века. Патент на одну из таких систем “Устройство для спасения пассажиров при аварии самолета” был получен еще в 1923 году российским изобретателем авиационного ранцевого парашюта Глебом Евгеньевичем Котельниковым, но технические возможности для реализации проекта на практике в те годы отсутствовали.Заявку на патент под номером UA52936U “Самолет с устройством для спасения пассажиров при аварийной ситуации” В. Татаренко подал еще 9 октября 2010 года.Система, реализованная Татаренко в патенте UA52936U, по его утверждению, базируется на проверенных временем надежных технических решениях. Она позволяет обеспечить возможность эвакуации всех пассажиров и членов экипажа с самолета, терпящего бедствие в диапазоне высот от нескольких десятков метров до нескольких километров, плавный спуск и мягкое приземление (приводнение) капсулы и обеспечение жизнедеятельности людей вплоть до момента обнаружения спасателями.Капсула крепится к фюзеляжу посредством разъемных автоматических креплений. При этом все электрические, трубопроводные, кинематические и прочие соединения в местах разделений выполняются саморазъемными – при помощи автоматических муфт, электроразъемов, золотниковых и других клапанов.Спуск капсулы обеспечивается благодаря аэродинамическому взаимодействию парашютов с набегающим потоком воздуха под воздействием собственной массы капсулы. Способность системы в течение 2-3 секунд вывести малые и большие парашютные системы и обеспечить эвакуацию капсулы и ее активное самоторможение, по утверждению авиаконструктора, позволяет задействовать возможности способа на малых высотах – при взлете и посадке.Проект Татаренко – это попытка вывести на рынок принципиально новый самолет, учитывая при этом жесткие технические, юридические и коммерческие ограничения. При этом, в случае изготовления фюзеляжа, крыльев и капсулы из углепластика и современных высокопрочных материалов становится возможным сохранение общей массы самолета на уровне массы базового варианта комплектации.Верхняя часть фюзеляжа выполняется в виде жесткого герметичного теплоизолированного корпуса с обшивкой (9). Поперечное сечение верхней части зависит от формы исполнения нижней части фюзеляжа (3) и может представлять собой криволинейный треугольник (10) с выпуклыми или вогнутыми боковыми сторонами (Рис. 3) или криволинейный “треугольник Рело” со всеми выпуклыми сторонами (Рис. 4). Сечение, показанное на (Рис. 5) очерчено двумя кривыми, верхняя из которых выпуклая, а нижняя – с одним выпуклым (12) и двумя вогнутыми (13) участками. Во всех предложенных вариантах поперечное сечение верхней части (2) фюзеляжа очерчено по контуру замкнутой кривой, форма которой может быть различной, в зависимости от выполнения нижней части (3).Нижняя часть (3) фюзеляжа выполняется в виде одного, двух, или более чем два (Рис. 6) жесткого (их), геометричного(ых), теплоизолированного(ых) корпуса(ов) 14, снабженного(ых) по контуру обшивкой 15. В каждом из корпусов размещается пассажирский отсек (16) с креслами (17), герметичными дверями в переднем (18) и заднем (не показаны) концах отсека, отсеками (19) для аварийных парашютов (20) (показаны в раскрытом виде на Рис. 7.), расположенных вверху, под обшивкой (15) и багажными отсеками (21). Отсеки (19) для парашютов снабжены автоматически открывающимися люками (не показаны).В своей нижней части контейнер оборудуется отсеками с откидными люками, выполненными с возможностью их автоматического открывания для освобождения баллонов, автоматически надуваемых газом по сигналу высотомера. Последние потребуются в ситуации, если самолет терпит бедствие над водоемом и капсула вынужденно приводняется или же для обеспечения мягкой посадки на грунт. С этой же целью в своей нижней наружной части контейнер оборудуется малогабаритными ракетными двигателями мягкой посадки, а внутренняя часть капсулы предусматривает дополнительные индивидуальные опции безопасности – надувные спасательные жилеты и автоматические пояса безопасности для фиксации тела в момент приземления или приводнения.Бортовая автоматика и измерительная аппаратура контейнера в комплексе с собственным бортовым компьютером создают возможность для контроля ориентации капсулы в пространстве, скорости спуска, расстояния до поверхности земли или воды.После приземления (приводнения) капсулы поддержание жизненных функций берет на себя система жизнеобеспечения пассажиров и членов экипажа.Относительные объемы пространства для пассажирских кресел и транспортируемых грузов определяются назначением самолета, т. е. является ли он пассажирским, грузопассажирским или грузовым. Так, например, в нижней части грузового отсека могут быть установлены только несколько кресел для членов экипажа, которые они могут занять на случай аварийной ситуации. Все остальное пространство может отводиться под транспортируемые грузы.Зоны взаимного примыкания низа верхней части (2) и верха нижней части (3) корпуса фюзеляжа повторяют форму друг друга. Вдоль поверхностей примыкания установлены средства (25) для их жесткого соединения между собой, выполненные с возможностью экстренного, по команде из пилотской кабины или с земли, разъединения этих частей. Эти средства могут иметь различный принцип действия (механический, гидравлический, взрывной и т. д.) и широко известны в настоящее время.Экстренная эвакуация капсулы производится через грузовой люк (26) в задней нижней части (3) фюзеляжа. Двери кабины пилота (8) в составе верхней части (2) фюзеляжа и дверь (двери) корпуса (корпусов) (14) в нижней части (3) расположены на одном уровне.В кабине пилота имеется устройство, которое, в случае возникновения аварийной ситуации позволяет сгенерировать определенную последовательность электрических команд, активизирующих программу спасения. Команды на эвакуацию в необходимой последовательности могут быть поданы: пилотом, бортовым компьютером или же с земли.В зависимости от складывающейся ситуации система Татаренко предусматривает несколько вариантов действий.1. Сложившаяся обстановка исключает возможность спасения самолета.В этом случае все члены экипажа занимают зарезервированные для них места (17) в капсуле, предварительно подав команду на срабатывание автоматических средств (25), обеспечивающих отделение нижней части (3) от верхней (2) с последующими выдвижением и раскрытием парашютов 20 и выдвижением и надувкой понтонов на требуемом расстоянии от поверхности приземления.2. Если возможность спасения верхней части (2) остается.Члены экипажа (за исключением первого пилота, который остается в кабине пилота) переходят в капсулу. Отделение капсулы может способствовать улучшению ситуации. В зависимости от высоты самолета на момент эвакуации, характера и степени серьезности аварии, у пилота может остаться некоторое время для взятия ситуации под контроль. В случае предварительной эвакуации пассажиров в нижней части (3) могут быть реализованы те меры по спасению самолета, которые в случае их присутствия на борту не допускаются в связи с повышенным риском. Если же все предпринятые меры по спасению авиалайнера оказались безрезультатными, то у пилота сохраняется возможность катапультироваться и спасти свою жизнь.Как мы уже упомянули выше, по мнению изобретателя, эффективного средства коллективного спасения пассажиров на сегодня пока не предложено. Так, например, одним из таких решений стал самолет с крылом с усилительными панелями жесткости, комплектующимся надувным баллоном (US 3481569). Вместе с тем этот вариант может быть использован только для сверхлегких самолетов. Еще одно решение – самолет с дополнительным крылом с однослойной обшивкой, выпускаемым при аварии из фюзеляжа (US 2193029).Такой вариант оказывается бесполезен в случае необходимости спасения магистральных самолетов. Способ отделения фрагментов фюзеляжа от крыльев и оперения путем направленных взрывов оставляет опасность разгерметизации или разрушения спасательной капсулы с людьми. При этом значительно возрастает стоимость обслуживания самолета, что объясняется необходимостью поддержки целостности пироболтов и зарядов и их регулярной проверки. Еще один неучтенный фактор риска – детонация кумулятивных зарядов при молнии.С описанием некоторых других альтернативных систем, их ограничениями и недостатками, как и с самим изобретением В. Н. Татаренко подробнее можно ознакомиться по материалам публикации в журнале ИР (Изобретатель и Рационализатор) №1 за 2014 год (стр. 5-15) Ограничение системы Татаренко при условии установки на существующие модели авиалайнеров – возможность установки только на те модели, которые располагают местом для люка, через который эвакуируется капсула в хвостовой части. Из этого списка, увы, пока выпадают существующие модели Boeing или Airbus. Серьезное преимуществ – возможность быстрой модернизации самолета, пребывающего в линейной эксплуатации из пассажирского в грузовой вариант.При наличии действующего патента на изобретение время, необходимое на реализацию первого этапа проекта составит около 4 лет из которых половина этого срока должна быть отведена на разработку и испытание и от полутора – до двух лет на сертификацию в ИКАО на предмет летной годности. Следующий этап в развитии проекта Татаренко видит в создании принципиально новых моделей самолетов, комплектующихся капсулами для коллективного спасения пассажиров изначально. В этом случае вопрос ”критической массы” самолета решается автоматически, поскольку при его создании предлагается использовать легкие и прочные современные материалы. Вместе с тем, сама разработка проекта безопасного самолета с предустановленной капсулой Татаренко потребует очень серьезных инвестиций.Шансы, что проект реализуется на Украине минимальны. Татаренко уже обращался в Минтранс, но там ответили, что на этот проект денег нет. Это при том, что ориентировочная стоимость первого этапа — капсулы, которую можно встроить в уже существующие модели самолетов, — около $1 000 000, что составляет порядка 1-2% от базовой стоимости авиалайнера ($ 110 000 000 в случае модели Airbus A-321 – прим. автора).“Я говорил с начальниками отделов ОКБ им. Антонова, у них руки чешутся это сделать, они говорят: “… да мы бы за два года это разработали…”. У них достаточно квалификации, технической готовности, опыта. Но нужны деньги, а их в ОКБ на сегодняшний день нет”, — рассказывает изобретатель. Компании-перевозчики, с администрацией которых В. Н. Татаренко удалось обсудить изобретение, не видят в нем коммерческого смысла… Оборудование уже существующих лайнеров (по мнению перевозчиков) приведет к неизбежному сокращению большого количества посадочных мест и, как следствие, уменьшение фактической прибыли. Кроме того, растут и эксплуатационные расходы, связанные с неизбежным увеличением расхода топлива вследствие утяжеления конструкции самолета. И, к сожалению, именно эта точка зрения на сегодняшний день является доминирующей.“Я спрашивал у первых лиц таких компаний: ну пусть билет окажется на 15-30% дороже — на каком самолете вы предпочтете отправить свою семью и полетите сами — на обычном или на таком, с которого можно гарантированно спастись? Но что мне отвечали, что никаких проблем с безопасностью у них сейчас нет”, — справедливо сожалеет авиаконструктор. Добавим, что еще одним источником окупаемости проекта может стать сокращение числа и объема страховых выплат.Совершенно иной точки зрения, судя по тысячам комментариев на Facebook, придерживаются сами потенциальные пассажиры, в массе поддерживающие такую модернизацию, и это вселяет надежду на то, что их мнение в самом ближайшем времени будет услышано.Уважаемые читатели, мы всегда с удовольствием встречаем и ждем вас на страницах блога iCover! Мы постараемся сделать все возможное для того, чтобы проведенное с нами время прошло для вас пользой. И, конечно, не забывайте подписываться на наши рубрики Другие наши статьи и события