Для Boeing придумывают новые правила

Федеральное управление гражданской авиации США (Federal Aviation Administration, FAA) столкнулось с проблемами при подготовке к сертификации первого в мире коммерческого авиалайнера с откидными законцовками крыла Boeing 777X.

FAA пришлось разработать набор специальных условий для проверки соответствия конструкционной находки современным стандартам безопасности.

Новый флагман Boeing

Boeing показал свою разработку на авиашоу в Дубае в 2013 году, где сразу получил рекордные в истории заказы (по номинальной стоимости):

• Emirates (EK) заключила соглашение на 150 самолётов и ещё 50 получила в опционе (праве покупки на аналогичных условиях). Общая стоимость покупки по ценам каталога производителя — 56 миллиардов долларов США, что и стало крупнейшим в истории коммерческой авиации заказом из числа первых контрактов на рыночную новинку. В случае, если американцам удастся реализовать опцион, номинальный объём сделки увеличится до 75 миллиардов.
• Qatar Airways (QR) тогда приобрела 50 самолётов этой модели,
• Etihad Airways (EY) — 25 единиц,
• Lufthansa (LH) — 34 авиалайнера Boeing 777-9, однако позже их количество было снижено до 20.

777X — развитие успешного широкофюзеляжного семейства Boeing 777. Складные законцовки являются ключевым элементом конструкции: они позволяют крылу с полным размахом в 71,8 метра для полёта уменьшаться до 64,8 метра для передвижения по аэродрому и стоянки. Boeing считает, что законцовки смогут раскладываться и складываться в течение 20 секунд.

  Boeing торжественно начал строить 777X

Boeing 777-9 в полёте, рендер.
Законцовки крыла в полётном положении — расправлены

Контролёры не успевают за фантазией конструкторов

Специальные требования выдвигаются потому, что текущие правила лётной годности «не содержат адекватных или соответствующих норм безопасности из-за новых или необычных конструктивных особенностей». Boeing подал заявку на изменение текущего сертификата типа для модели 777 с новой конструкцией крыла в апреле 2015 года (для короткой версии 777-8) и мае (для длинной 777-9).

Особые условия FAA содержат требования:

• установки дополнительной сигнализации для оповещения экипажа при неправильном расположении законцовок;
• наличия фиксаторов для ограничения диапазона движения элемента;
• включения отдельных механизмов безопасности, препятствующих «складыванию» законцовок в полёте «в результате сбоев, включая отказ любого отдельного структурного элемента»;
• автоматической изоляции всех источников питания, которые могли бы «инициировать разблокировку крыльев», от управляющей системы (в том числе системы фиксации и блокировки) во время полёта;
• невозможности восстановления питания системы управления законцовками во время полёта;
• разработки специальных креплений, которые при любых условиях полётной нагрузки под воздействием любой силы или крутящего момента не смогут разблокироваться;
• определения пределов нагрузки на несущую конструкцию;
• расчёта последствий нормального износа складного механизма и долгосрочных условий прочности (например, коррозии); их воздействия на подвижность и аэроупругую устойчивость;
• демонстрации приемлемых характеристик при движении самолёта по аэродрому со сложенными законцовками в условиях сильного бокового ветра;
• приемлемой управляемости самолёта с асимметрично сложенным крылом.

А также агентство предписывает поместить габаритные огни на внешние края законцовок, тогда как производитель предполагал их размещение в конце фиксированной части крыла.

Причём список условий ещё не окончательный. Но Boeing утверждает, что так как презентации его находки предшествовали четырёхлетние консультации и с FAA, и с европейской EASA, он готов разработать (или уже тестирует) все требуемые дополнения.

Правительственное агентство считает, что должно быть несколько способов предупредить экипаж о неверном положении законцовок.

Также оно предполагает, что производитель должен предусмотреть «средства для предотвращения взлёта», если крыло не имеет должной конфигурации.

Предупреждения должны быть визуальными и звуковыми и быть интегрированными в панель управления самолётом.

  Директива EASA к Airbus A350: подробности о гидронасосе в топливном баке

Boeing 777X на стоянке, рендер.
Законцовки крыла в наземном положении — убраны вверх (сложены)

Принципиальная схема законцовки крыла Boeing 777X

Конструкторы считают сложное — простым и надёжным

Используя терминологию Boeing, FAA считает «катастрофическим» событием отсутствие фиксации законцовок в правильной позиции во время взлёта и самого полёта: производитель должен убедить контролёров, что такое событие является крайне маловероятным и не может возникать в результате единичного отказа техники.

«Катастрофические» события по Boeing — это, к примеру, отказ систем управления полётом или тормозов. Они ложатся в основу архитектуры безопасности, что является наиболее эффективным способом предотвратить появление и развитие подобных ситуаций.

Испытательные стенды в Эверетте, штат Вашингтон, отработали программу с оценкой производительности механизма отдельно, и теперь готовится полноразмерное крыло для финальной стадии статических испытаний элемента.

Boeing утверждает, что его стандартная философия заключается в разработке независимых дублирующих систем, и сбои или внешние воздействия не могут одновременно поставить под угрозу как первичные, так и резервные системы. А механизм складного крыла — «простой и надёжный».