Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®
Уникальный онлайн-курс «Цифровые двойники изделий»
Hi-Tech новости 25 Августа 2013 года
Данная новость была прочитана 3926 раз

Специалисты разбираются с причинами пожара на борту Boeing 787 и ищут способы отремонтировать пострадавшие от огня композитные элементы

Логотип Boeing

По мере того как расследование пожара, причинившего серьезные повреждения самолету Boeing 787 авиакомпании Ethiopian Airlines, продвигается к пониманию причин происшествия, Boeing готовится к одной из самых затруднительных операций по возвращению летной годности своего нового флагмана. Напомним, что инцидент произошел 12 июля в аэропорту Хитроу.

По-прежнему неясно, к какому решению придут производитель, владелец самолета и регулирующие органы. Основных вариантов три: монтаж композитной заплаты на месте, поврежденном пожаром, замена всей хвостовой секции фюзеляжа и даже списание самолета вследствие разрушения фюзеляжа. Согласно базе данных Aviation Week, поврежденный 787 (ET-AOP) был поставлен в парк африканской авиакомпании в ноябре прошлого года. Ethiopian эксплуатирует еще три самолета этого типа и ожидает поставки шести.

Внешние следы теплового воздействия очевидны на верхнем полусводе задней части фюзеляжа, они простираются на 5 м от основания киля почти до стыка между хвостовой секцией 47 и центральной секцией фюзеляжа. Однако следы копоти и обесцвечивание на внешней обшивке из слоистого углепластика лишь намекают на то, что Бюро по расследованию авиационных происшествий Великобритании (AAIB) описывает как «обширные повреждения в результате перегрева», причиненные силовой конструкции по всему верхнему полусводу от двух задних дверей R4 и L4 вперед.

В отчете, датируемом 18 июля, AAIB сообщает, что пожар оказал «существенное термическое воздействие на изоляцию и внутреннюю конструкцию самолета. Осмотр и изучение поврежденных поверхностей показали, что самый большой ущерб в месте наивысших температур нанесен задней части фюзеляжа ближе к верхнему полусводу влево от центральной оси». В отчете также подтверждается информация, что источник пожара соответствует местоположению заднего аварийного радиомаяка производства Honeywell, который устанавливается изнутри на внутренней конструкции близко к обшивке.

Непонятно, попробует ли Boeing установить внешнюю заплату с целью получить разрешение на перегоночный рейс в Сиэтл или другое место, где оборудование позволяет производить ремонт такой сложности. Несмотря на высказываемые экспертным сообществом сомнения, что вследствие пожара самолет подлежит списанию по страховке, руководители Boeing не скрывают, что разрабатывают планы по спасению пострадавшего 787. Если эти меры будут санкционированы властями, поврежденная обшивка будет заменена большой композитной панелью или панелями со встроенным крепежом, используемым в бочкообразных секциях, из которых состоит фюзеляж. Различные схемы ремонта будут применяться для крепления клеенных элементов обшивки и стрингеров с элементами силового набора, которые крепятся болтами.

Разработка технологий ремонта композитной обшивки была одним из ключевых элементов программы 787, хотя вряд ли производитель готовился к столь масштабному ремонту в самом начале эксплуатации самолета. Ремонту уделялось столько внимания, поскольку композиционные материалы составляют до 50% конструкции 787 (включая бочкообразные секции фюзеляжа). Для сравнения: на Boeing 777 — 11%, на 767 — 3%.

Люди, близкие к расследованию, неофициально отмечают, что композитная конструкция оказалась устойчива к испытанию огнем. По сравнению с обычным алюминием, который, как показали испытания Федеральная авиационная администрация США (FAA), в интенсивном огне прогорает насквозь за 30–60 с, тесты Boeing на пожароустойчивость секций фюзеляжа из слоистого углепластика показали более длительное время. Отмечается также, что огонь был достаточно сильным, чтобы закоптить внешнюю поверхность обшивки, однако он не вышел на поверхность.

Хотя технология ремонта композитных поверхностей сложная и дорогостоящая, все же она может оказаться проще, чем аналогичного масштаба ремонт алюминиевой обшивки, поскольку не потребует тестов на соответствие пластичности замененного участка окружающей поверхности. Все элементы алюминиевой обшивки  подвергаются термической обработке для упрощения работы с ними и снижения внутреннего напряжения, поэтому состояние элементов обшивки, которые пострадали от огня, тщательно проверяется.

Тем не менее, судя по всему, предстоящий ремонт станет для Boeing самой сложной задачей, решаемой в полевых условиях. Помимо замены секции полусвода потребуется установка шпангоутов, а также замена изоляции и части лицевой панели в салоне, систем и механизмов, расположенных в задней части фюзеляжа.

«На моей памяти это самый крупный инцидент, связанный с тепловым воздействием», — говорит Пол Джонас (Paul Jonas), директор специальных программ Национального института авиационных исследований из университета Вичиты. По изображениям части обесцвеченной обшивки он оценивает, что температуры могли достигать 500–600оС, при том что на композитных материалах огонь практически не распространяется.

По словам Джонаса, первым шагом Boeing в направлении разработки и сертификации единственной в своем роде заплаты для планера будет оценка степени повреждения с использованием методов неразрушающего контроля. С помощью ультразвуковых волн разной частоты будет произведен поиск возможных пустот и искажений.

Сам же процесс наложения композитной заплаты не слишком отличается от работы с алюминиевым аналогом. Скорее всего, новый кусок будет значительно толще, так как в данном случае соображения безопасности важнее, чем лишний вес. «Заплата пойдет отдельным номером в номенклатуре запчастей Boeing и потребует сертификации», — говорит Джонас.

Между тем расследователи обнаружили еще одну возможную причину пожара: пережатый провод мог привести к короткому замыканию и возгоранию аккумулятора аварийного радиомаяка. К такому заключению пришла экспертная группа AAIB, когда в результате изучения остатков аварийного радиомаяка RESCU 406AFN производства Honeywell обнаружила перегиб в проводке, вероятно возникший в процессе сборки, а не установки на борту.

Тем не менее другие возможные причины, в том числе скопление конденсата, не снимаются с повестки. FAA, которая готовит директиву летной годности, предписывающую всем эксплуатантам провести инспекцию аварийных радиомаяков, указывает, что в ходе проверки необходимо обследовать проводку на признаки перегибов, изломов и повреждений, а также обследовать аккумуляторный отсек на предмет необычного нагрева или наличия влаги.

Хотя AAIB рекомендует временно деактивировать аварийные радиомаяки до принятия мер, FAA настаивает только на инспекции. Пока не ясно, каких мер потребует EASA.

AAIB пока не пришло к окончательному выводу, что привело к возгоранию, — аномальный выброс энергии в самом аккумуляторе или внешняя причина, такая как короткое замыкание.

Boeing 787 оборудуется двумя аварийными радиомаяками RESCU 406AFN: один расположен у переднего туалета, за перегородкой пилотской кабины, второй — в задней части салона, над кухонным блоком. Эти системы имеют внутренний электронный блок и внешнюю антенну, они питаются от пяти аккумуляторных батарей, в которых используется другой химический состав, нежели литиево-кобальтовый, как в основных аккумуляторах, ставших ранее причиной приостановки эксплуатации 787.

Особенности самолета Boeing Dreamliner 787

В 2013 году это далеко не первое происшествие с самолетами Boeing 787. Ниже приведен список ЧП с этими самолетами, произошедших за последний год:

  • 12 июля Boeing 787 Dreamliner «Эфиопских Авиалиний» загорелся в лондонском аэропорту Хитроу. Пострадавших от пожара на борту самолета нет.
  • 12 июля самолет Boeing 787 Dreamliner британской авиакомпании Thomson Airways вскоре после взлета был вынужден вернуться в аэропорт Манчестера из-за технической неисправности.
  • 24 июня в США самолет Boeing 787 Dreamliner, направлявшийся из американского города Хьюстон (штат Техас) в Денвер (штат Колорадо), из-за технической неполадки в тормозной системе вернулся в аэропорт вылета.
  • 21 июня самолет Boeing 787 Dreamliner, следовавший из Лондона в Хьюстон, совершил экстренную посадку в Ньюарке, штат Нью-Джерси, из-за низкого показателя уровня топлива.
  • 19 июня в США совершил вынужденную посадку самолет Boeing 787 Dreamliner. Причиной посадки лайнера, совершавшего рейс из США в Токио, стали технические сбои.
  • 10 июня в Японии самолет Boeing 787 Dreamliner, следовавший из японского аэропорта Фукуока в токийский аэропорт Ханэда, должен был вылететь около 15.00 по местному времени (10.00 мск), однако во время руления к взлетно-посадочной полосе пилоты сообщили об ошибке датчика одного из двигателей.
  • 16 января самолет Boeing 787 Dreamliner экстренно приземлился в японском аэропорту Такамацу на острове Сикоку. Самолет вылетел из префектуры Ямагути в токийский аэропорт Ханэда, однако менее чем через час из-за задымления в салоне был вынужден совершить вынужденную посадку. Приборы показали неисправность аккумуляторной батареи, а пилоты почувствовали странный запах. Никто из 137 пассажиров не пострадал.
  • 13 января инцидент с Boeing 787 произошел в международном аэропорту Нарита в Токио — обнаружена утечка топлива на самолете японской авиакомпании JAL (Japan Airlines).
  • 11 января в аэропорту Миядзаки на юге Японии у самолета Boeing 787 Dreamliner японской авиакомпании ANA (All Nippon Airways) во время осмотра после приземления специалисты обнаружили утечку масла в районе левого двигателя. Никто из пассажиров и членов экипажа не пострадал. Обратный рейс самолета по маршруту Миядзаки-Ханэда в Токио был отменен.
  • 11 января в Японии у самолета Boeing 787 Dreamliner японской авиакомпании ANA, следовавшему по маршруту Ханэда-Мацуяма, появилась трещина на стекле кабины пилотов. В момент обнаружения трещины самолет находился над префектурой Хёго. Пилоты приняли решение продолжать полет, так как видимая трещина возникла лишь на первом из пяти слоев стекла. Самолет благополучно приземлился в аэропорту Мацуяма, никто из находившихся на его борту 246 пассажиров и членов экипажа не пострадал. Обратный рейс данного воздушного судна был отменен.
  • 9 января в аэропорту Ямагути-Убэ на юге японского острова Хонсю японская авиакомпания ANA (All Nippon Airways) отменила рейс в Токио самолета Boeing 787 Dreamliner после обнаружения неисправности тормозной системы.
  • 8 января незадолго до взлета Boeing 787 Dreamliner из американского аэропорта Бостон (штат Массачусетс) члены экипажа обнаружили утечку топлива. Рейс был задержан более чем на четыре часа.
  • 7 января в аэропорту Бостона в самолете Boeing 787 авиакомпании JAL произошло возгорание одной из аккумуляторных батарей.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайтов РИА Новости и ATO.ru.

Другие новости по этой теме на сайте FEA.ru:

09.08.2013 AIRBUS Group: структура, численность работников и доходы подразделений (AIRBUS, EUROCOPTER, CASSIDIAN, ASTRIUM)
04.08.2013 Один из лидеров аэрокосмической отрасли - концерн EADS - переименован и будет называться Airbus
28.07.2013 Концерн EADS может быть переименован в Airbus Group
19.02.2013 Airbus отказался от литиевых батарей из-за инцидентов с Dreamliner
19.01.2013 Корпорация Hexcel получила серебренную награду в номинации "Лучший Исполнитель" на церемонии награждений Airbus
16.01.2013 В США пройдет экспертиза Boeing 787 Dreamliner после серии выявленных при эксплуатации неполадок
11.01.2013 CompMechLab-HW-Review - HyperWorks OptiStruct. 1. Применение OptiStruct для оптимизации конструкций в аэрокосмической отрасли (Boeing; EADS / Airbus, Eurocopter)
05.05.2012 Airbus приступила к сборке первого самолета A350 (проект А350 XWB), призванного составить конкуренцию лайнерам Boeing 777 и 787 Dreamliner
10.04.2012 Airbus приступил к финишной сборке корпуса первого лайнера A350 XWB
05.04.2012 Airbus завершил сборку хвостовой части своего нового самолета A350
07.01.2012 Top5 самых известных событий 2011 года по версии сайта ReinforcedPlastics, связанных с композиционными материалами
16.09.2011 Компания Airbus доставила кессон крыла и несущую конструкцию хвостовой части A350 на сборочное производство в Сент-Назере
30.08.2011 BMW и Premium AEROTEC демонстрируют технологии производства углеродных композитов
28.06.2011 Европейский ответ Dreamliner - A350 XWB от Airbus начинает обретать форму
12.04.2011 Произведена самая большая композитная панель фюзеляжа нового Airbus A350 XWB
06.09.2008 Airbus выбирает CÆSAM от SAMTECH для проекта A350 XWB

Теги новости:
Boeing