Записки профессора
Шрифт:
Если до исследований СПбГУ считали, что все задачи математики, физики и техники делятся на два класса – класс корректных и класс некорректных задач, требующих отдельных методов решения, то в СПбГУ был открыт третий, промежуточный класс – класс «задач-перевёртышей», меняющих корректность в ходе эквивалентных преобразований, использованных при их решении. Не замечаемые ранее встречи с задачами третьего класса часто приводили к ошибкам в расчётах, а ошибки в расчётах неизбежно приводили к авариям и даже катастрофам.
Помимо выявления причин и источников ошибок, в СПбГУ были разработаны более совершенные методы расчётов, страхующие от ошибок и уменьшающие вероятность аварий и катастроф.
Все эти постепенно развертывающиеся открытия были признаны не сразу. Они много раз обсуждались, перепроверялись, и только после публикации результатов исследований в наиболее авторитетных научных
Однако любое научное признание, любые публикации сами по себе еще не влекут за собой практических приложений. Государство, общество должны уметь использовать научные открытия. И вот здесь – как оказалось – дело обстоит плохо, очень плохо, несмотря на то, что на помощь СПбГУ пришли учёные Балтийского государственного технического университета (БГТУ), более известного как «Военмех». Как люди, более приближённые к практике, они быстро поняли, что разработка, совершенствование и использование научных открытий, сделанных в СПбГУ, позволит уменьшить аварийность (прежде всего, – в авиации), позволит сократить число аварий и катастроф, которых в нашей авиации, к сожалению, много, очень много. Только за 2006 год катастрофы в гражданской авиации в России унесли 409 жизней. Что касается военной авиации, то там долгое время все было засекречено, и лишь в ноябре 2007 года.
Первый заместитель министра обороны А. Колмаков сообщил, что за последние 10 лет военная авиация России потеряла 280 воздушных судов, погибли 707 человек, ежегодный размер потерь от авиакатастроф в военной авиации превысил 3 миллиарда рублей (опубликовано в газете «Красная звезда» от 10.11.2007 г.).
Значительная часть аварий и катастроф происходит из-за погрешностей при проектировании и расчете, в том числе – из-за встречи с «особыми» объектами. Катастрофы, неоднократно происходившие по этой причине, и их характерные особенности рассмотрены на стр. 27–31 четвертого издания книги: Петров Ю. П., Петров Л. Ю. «Неожиданное в математике и его связь с авариями и катастрофами», издательство «БХВ-Петербург», 2005 г.
Сотрудники БГТУ «Военмех» горели желанием положить конец этим катастрофам, спасти жизни людей. Образовалась инициативная группа, намеревающаяся на основе анализа технической документации, выявить среди многочисленных самолётных систем опасные «особые» системы и разобраться – как можно их обезвредить. Выявилось препятствие: университеты не обладают правом запрашивать техническую документацию. Этим правом обладает авиакомпания, эксплуатирующая самолёты. Обращались (еще в 2004 году) в авиакомпанию «Пулково» (позже она изменила своё наименование на ГТК «Россия»). Получили отказ. Обратитесь в Госавианадзор – сначала в его Северо-Западное отделение в Петербурге (руководитель – П. В. Ненюков), затем – и в центральное управление «Ространснадзор» в Москве (и. о. руководителя Ю. И. Евдокимов). И от тех и от других раз за разом получали пустые отписки. А ведь эти организации («Ространснадзор» и его подразделение Госавианадзор) обладают большими правами (могут, например, запретить полёты любых самолётов вплоть до устранения выявившихся недостатков). Причём единственной обязанностью этих могущественных организаций является обеспечение безопасности авиапассажиров и лётчиков. Но и эту единственную обязанность они, как выяснилось, выполнять не хотят. Любопытна их мотивировка: «эксплуатируемые в России самолёты обладают соответствующими Сертификатами, соответствуют Нормам лётной годности», и поэтому – следует вывод – ничего делать не нужно (с подлинными ответами Госавианадзора и другими документами читатель может ознакомиться в «Приложении» к уже упоминавшейся книге «Расследование и предупреждение техногенных катастроф», там они факсимильно воспроизведены).
Руководители «Ространснадзора» и Госавианадзора не понимают, что если несмотря на Нормы и Сертификаты катастрофы самолётов происходят, то это означает, что Нормы и Сертификаты не идеальны, не гарантируют от катастроф и их надо постоянно совершенствовать – в соответствии с достижениями науки, с её постоянно растущими возможностями.
Ответы руководителей «Ространснадзора», Госавианадзора и аналогичные ответы из аппарата полномочного представителя Президента РФ по Северо-Западу наглядно демонстрируют всю меру неуважения к науке, презрения к ней, которые постепенно появились и укрепились у современных российских чиновников. А ведь раньше было не так. В середине 20 века, с увеличением авиационных скоростей, губить самолёты начали «флаттер» и «шимми», т. е. автоколебания крыльев («флаттер») и самолётных шасси («шимми»).
Тогдашние «Нормы» и «Сертификаты лётной годности» выполнялись, но самолёты и их пассажиры гибли. Учёные Академии наук СССР раскрыли тогда причины этих грозных явлений, и тогдашний Госавианадзор сразу потребовал уточнения «Норм» и «Сертификатов», потребовал внесения необходимых небольших изменений и в «Нормы», и в конструкции самолётов, которые сразу укротили и «флаттер» и «шимми» (о них сейчас вспоминают только историки техники), безопасность полётов существенного возросла.
Нужно вообще отметить, что технический прогресс всегда двойственен: увеличивая безопасность в целом, он в то же время создаёт пусть менее существенные, но новые опасности, с которыми обязательно нужно бороться. В середине 20 века внедрение реактивных двигателей в целом повысило безопасность полётов, но породило опасные «флаттер» и «шимми», которые обязательно нужно было победить (и их победили!). Точно так же широкое использование в последней трети 20 века компьютерных расчётов при проектировании в целом было большим благом, но, как всегда, породило новые проблемы. Если раньше, при «ручном» счёте, отсеивать опасные «особые» системы часто помогала интуиция опытных инженеров, то компьютер интуицией не обладает, и если методы распознавания «особых» систем не заложены в алгоритмы и программы (а они ещё не заложены), то ошибки в расчётах и порождённые ими аварии и катастрофы будут продолжаться и множиться. Сейчас есть полная возможность на основе исследований, выполненных в СПбГУ, внести необходимые (и совсем небольшие) уточнения в алгоритмы и программы, в методики расчёта и проектирования – уточнения, страхующие от аварий и катастроф.
Но делать это надо настойчиво и энергично, преодолевая косность чиновников. Делать так же энергично, как полвека назад, когда победили «флаттер» и «шимми». Но тогда Академия наук СССР действовала по-боевому. Сегодняшняя Академия наук (в лице ее Северо-Западного научного центра, руководитель Ж. И. Алферов) помощи СПбГУ пока ещё не оказала.
Поэтому становится особенно важной роль печати и других средств массовой информации. Нужно разъяснить людям (и особенно – людям влиятельным и власть имеющим, которые, кстати, летают чаще остальных), надо разъяснить, что их жизнь – в их руках. Напомню, что у известного писателя В. Распутина в недавней авиакатастрофе погибла дочь, у известного журналиста Г. Боровика в авиакатастрофе погиб сын. Нужно привлечь влиятельных людей – вполне возможно, что их авторитет поможет преодолеть косность чиновников, не желающих использовать достижения науки, страхующие от аварий. Нужно убедить их в этом – и тогда человеческие жизни будут спасены.
Теперь рассмотрим, почему чиновники из Госавианадзора, единственная обязанность которых – обеспечить безопасность полетов – не хотят эту обязанность исполнять. Если коротко: не хотят потому, что уверены в своей безнаказанности, уверены в том, что вину за катастрофу спишут на «человеческий фактор», на ошибки пилотов – особенно, если те погибли и возразить не могут.
Все это удобно проследить на особенно значимой для жителей Петербурга ужасной катастрофе самолета Ту-154 22 августа 2006 года на Донецком, когда погибло 170 человек (все пассажиры и экипаж), и в их числе 120 жителей Петербурга. Об уроках этой катастрофы можно обоснованно говорить потому, что впервые журналистам удалось достать и опубликовать расшифрованные записи бортовых самописцев – которые часто называют «чёрными ящиками». Удалось опубликовать и записи переговоров в кабине пилотов, и записи показаний приборов. При всех других катастрофах российских самолётов показания бортовых самописцев засекречивали, с ними мог ознакомиться только ограниченный круг лиц, что существенно помогало уводить от ответственности истинных виновников.
На этот раз показания самописцев были опубликованы (газета «Известия», № 208 от 10.11.06 г.) вместе с комментариями к ним со стороны опытных лётчиков, и это позволяет любому грамотному инженеру легко разобраться и указать истинную причину катастрофы.
Основной причиной катастрофы явились недостатки и упущения при проектировании и расчёте самолёта. Оказалось, что самолёты типа Ту-154 обладают опасной особенностью: «режимом подхвата». У самолетов, не обладающих такой особенностью, при увеличении угла атаки быстро происходит срыв потока, и подъёмная сила крыла падает. А у самолётов Ту-154 при увеличении угла атаки происходит «подхват», подъемная сила растёт вместе с лобовым сопротивлением, самолёт набирает высоту, но быстро теряет скорость поступательного движения. Как только она существенно упадет, рули самолёта теряют эффективность, и он сваливается в «плоский штопор», на выход из которого большие пассажирские лайнеры не рассчитаны (в отличие от военных и спортивных самолётов).