МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения РЕФЕРАТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ Проф, д.т.н Марченко Б. И. должность, уч. степень, звание подпись, дата инициалы, фамилия РЕФЕРАТ Надежность и безопасность самолета ИЛ-38 по курсу: Надежность и Живучесть. Надежность. РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ СТУДЕНТ ГР. И.С.Ковалюк 7732ВЦ подпись, дата Санкт-Петербург 2020 инициалы, фамилия Содержание: Введение .……………………………………………………………...3 1 Основная информация об Ил-38 .………………… ………….......3 1.1 История создания .......................................................................4 1.2 Конструкция ...............................................................................5 1.3 Технические характеристики ......................................................9 2. Статистика эксплуатаций ..............…..........................................11 3. Инциденты , Анализ надёжности и безопасности Ил-38...........12 4. Заключение …………....…….............................................. .......16 Список литературы…………………………………………………..17 Введение В качестве объекта своего исследования я выбрал один из наиболее распространенных самолетов своего типа - Ил-38. Ил-38 – дальний противолодочный самолет, созданный на базе Ил-18. Предназначен для самостоятельного или совместного с противолодочными кораблями поиска и уничтожения подводных лодок, для морской разведки, поисково-спасательных операций, постановки минных заграждений. Самолет оснащен пилотажно-навигационным комплексом, в состав которого входит доплеровское и радионавигационное оборудование, а также автоматизированная поисково-прицельная система, способная обнаруживать надводные корабли, а также подводные лодки под перископами. Ил-38, который по кодификации НАТО получил название May, – противолодочный советский самолет разработки ОКБ Ильюшина. 1. Основная информация об Ил-38 1.1. История создания. Конец 50-х – начало 60-х годов XX века характеризуется новым витком напряжённости между США и СССР. Основной причиной этому явилась революция на Кубе, превратившейся из фактического сателлита США в союзника СССР. В этой связи руководство Советского Союза осознавало возросшую роль ВМФ в возможном будущем конфликте, особенно подводных лодок. В этой связи родилась идея создания противолодочного самолёта, который смог бы минимизировать риски со стороны подводных лодок противника и позволить очистить от них, например, целый район. Итогом всех этих соображений стало постановление Совета Министров СССР, изданное летом 1960 года, поручавшее опытно-конструкторскому бюро (далее - ОКБ) Ильюшина разработать противолодочный самолёт, который мог бы применяться в различных климатических условиях (как в условиях Севера, так и в тропическом климате). Первоначально перед ОКБ Ильюшина встала задача определить базовую модель для будущего противолодочного самолёта. После рассмотрения нескольких вариантов было принято решение взять за основу пассажирский самолёт Ил-18. Данный самолёт обладал необходимыми аэродинамическими характеристиками, а также имел весьма подходящую компоновку. В ходе разработки было также решено отказаться от оборонительного вооружения, которым до этого в обязательном порядке вооружались противолодочные и противокорабельные самолёты. В опытноконструкторском бюро это было мотивировано тем, что кормовая турельная пушечная установка при массе в 1-1,5 тонны существенно могла увеличить взлётную массу самолёта, что повлияло бы на его маневренность и необходимую длину взлётно-посадочной полосы. Период государственных испытаний Ил-38 начался летом 1965 года и продолжался почти 6 месяцев. После того как самолёт выдержал эти испытания, он был принят на вооружение Военно-морского флота. Серийное производство Ил-38 продолжалось пять лет – с 1967 по 1972 год. За этот период было выпущено 65 самолётов, что примерно в 4 раза меньше заявленной, на тот момент, потребности в них. С самого начала эксплуатации Ил-38 вскрылся целый ряд его недостатков и проблем. Так, отказ поисково-прицельного комплекса самолёта, как правило, происходил уже примерно через два часа использования. Брак некоторых элементов оборудования (в частности, радиогидробуёв) также не способствовал надёжности самолёта. В итоге был сделан вывод, что боевая эффективность Ил-38 находится на очень низком уровне, ввиду чего уже в 1969 году было решено продолжать работы по его улучшению. Первоначально для модернизации самолёта планировалась почти полная замена его бортового оборудования. Так, например, планировалось заменить прицельно-поисковой комплекс «Беркут-38» на более надёжный и точный «Коршун-М», устанавливавшийся на другом противолодочном самолёте — Ту-142М. Кроме этого, предусматривалось установить новый магнитометр, усовершенствованное радионавигационное оборудование, а также инфразвуковые буи, которые должны были иметь намного большую чувствительность. Однако весь этот план развалился по причине полнейшей несовместимости комплекса «Коршун-М» с вычислительной системой «Пламя-264». Таким образом, стало ясно, что для проведения всего объема улучшений необходима и полная замена бортового электронного оборудования Ил-38, что в конечном итоге привело бы к растянувшимся на долгие годы работам. В конце концов, на самолёте был заменен лишь магнитометр. Также в конце 80-х годов начались работы над современным противолодочным комплексом «Новелла», установка которого предполагалась именно на Ил-38. Однако после развала Советского Союза, из-за тяжёлой экономической ситуации, комплекс «Новелла» оказался никому не нужным в России. Впрочем он вызвал интерес в Индии, где новым комплексом были оснащены шесть противолодочных самолётов Ил-38 получивших обозначение SD — Sea Dragon. Лишь в 2010-х годах данный комплекс был использован и в России. Всего по состоянию на конец ноября 2019 года «Новеллой» было оснащено семь Ил-38, находящихся в составе российского Военно-морского флота. 1.2 Конструкция Ил-38 — четырёхдвигательный цельнометаллический моноплан с низкорасположенным трапециевидным прямым крылом, традиционным однокилевым оперением и трёхстоечным шасси. По сравнению с Ил-18 на Ил-38 в средней части фюзеляжа оборудованы два обогреваемых грузоотсека для средств поиска и поражения подводных лодок. Крыло смещено вперёд на три метра для сохранения эксплуатационной центровки. За задним грузовым отсеком установлен турбоагрегат ТГ-16. В качестве основных конструкционных материалов применены алюминиевые сплавы Д16А-ТВ, Д16А-Т, АК-6, сталь 30ХГСА. Фюзеляж Фюзеляж полумонококовой конструкции круглого поперечного сечения с листовой алюминиевой обшивкой. Передняя часть фюзеляжа разделена полом на герметичную и негерметичную конструкции. Верхняя половина до шпангоута №10 герметизирована и представляет собой кабину с рабочими местами семи членов экипажа, а также различной электронной аппаратурой. Под полом находится отсек передней стойки шасси и высоковольтный блок с параболической антенной РЛС «Беркут» в круглом обтекателе. За обтекателем находится откидываемый вниз входной люк в кабину экипажа. В плоскости вращения воздушных винтов на бортах фюзеляжа наклёпаны усиливающие накладки. За кабиной до центроплана расположен передний грузоотсек, над которым находится контейнер с двумя мягкими фюзеляжными топливными баками, холодильная установка и БЦВМ ППС "Беркут". Затем идёт трёхлонжеронный центроплан крыла, над которым расположены блоки аппаратуры «Резеда» и астрокомпас. За центропланом находится задний грузоотсек, сверху которого установлены блоки аппаратуры «Беркут», кислородные баллоны, спасательный плот. За ним находится технический отсек с входной дверью на правом борту, в котором размещаются аккумуляторы 12САМ-28, турбогенератор, кислородные баллоны, рулевые машинки автопилота, а в хвостовой части - магнитометр. Фюзеляж оканчивается хвостовой балкой длиной 5,59 м, в которой размещается магниточуствительный элемент. Конструктивно сделано так, что внутри весь фюзеляж можно пройти от кабины до хвостового техотсека. Крыло Крыло прямое, трапецевидное. Состоит из центроплана и двух отъёмных частей ОЧК двухлонжеронной конструкции. Поперечное V крыла по линии носков составляет +3°. ОЧК выполнены с отрицательной геометрической круткой в 1°. Крыло снабжено двухщелевыми выдвижными закрылками Фаулера с электроприводом. Для поперечного управления применяются элероны. На правом элероне установлен триммер. Обшивка крыла выполнена из дюралевых листов толщиной от 2,4 до 6 мм. Профили крыла - на центроплане между внутренними мотогондолами — С-5, на консолях — С-3, между ними — переходный профиль. Хвостовое оперение Хвостовое оперение — свободнонесущее, однокилевое, трапециевидной формы. Горизонтальное имеет размах 11,8 м. Угол стреловидности по линии 1/4 хорд вертикального оперения — 21°34′, горизонтального — 6°50′. Использован модифицированный профиль NACA00 с относительной толщиной 12%. Конструкция киля и стабилизатора кессонная, трёхлонжеронная. Обшивка выполнена из дюралевых листов. Все рули имеют осевую компенсацию и весовую балансировку, оснащены триммерами, а руль направления — сервокомпенсатором. Силовая установка Четыре ТВД АИ-20М серии 6И с четырёхлопастными воздушными винтами изменяемого шага АВ-64 серии 04А. Каждый двигатель имеет свою собственную маслосистему ёмкостью 228 литров (заправка — 75%), причем часть масла используется как рабочая жидкость для регулятора постоянных оборотов, командно-топпивного агрегата, индикатора крутящего момента и систем аварийного флюгирования воздушного винта. Мотогондолы балочной конструкции, разделены титановыми противопожарными перегородками на три отсека. Гондолы внутренних двигателей имеют по отсеку для основных стоек шасси. Топливная система Состоит из 24 плоскостных и 1-го фюзеляжного бака общей ёмкостью 35153 литра авиакеросина ТС-1. Питание топливом раздельное для правых и левых двигателей. Баки в отъёмных частях крыла и в подфюзеляжной части центроплана — интегральные, во внешних частях крыла и в фюзеляже — мягкие резиновые. Открытием крана кольцевания правые и левые группы баков могут объединяться. Гидроазотная система Состоит из основной, дублирующей и нескольких автономных подсистем. Первая подсистема обеспечивает уборку и выпуск шасси, управление поворотом передних колёс, торможение колёс, работу стеклоочистителей на лобовых стёклах, открытие и закрытие люков бомбоотсеков. Источники энергии — два поршневых насоса НП 25-5 на внутренних двигателях и два гидроаккумулятора. Для затормаживания колёс на стоянке служат ещё два гидроаккумулятора. С помощью дублирующей гидросистемы открываются и закрываются грузовые и входные люки. Источник энергии — электрическая насосная станция НС-14. Основная и дублирующая системы имеют общий бак ёмкостью 49 л. Азотная система используется для аварийного торможения, герметизации и открытия входных люков в полёте. Азот хранится в баллонах. Электросистема самолёта Источником постоянного тока напряжением 27 В служат восемь генераторов СТГ-12ТМО-1000, установленных на двигателях. Аварийным источником постоянного тока служат четыре аккумуляторные батареи 12САМ-28. Для питания бортовой сети на стоянке может использоваться агрегат ТГ-16. На ТГ-16 установлен стартер-генератор постоянного тока ГС-24А, который раскручивает турбину ТГ-16 при запуске, а после запуска отдаёт постоянный ток в бортовую сеть для запуска маршевых двигателей. Источником переменного тока напряжением 115 В и частотой 400 Гц служат четыре однофазных генератора СГО-12, причём один генератор находится в резерве. Для питания самолётной аппаратуры на земле при незапущенных двигателях служит однофазный преобразователь ПО-1500. Сети трёхфазного переменного тока 36 вольт запитываются от двух электромашинных преобразователей тока ПТ-1500Ц 1.3. Технические характеристики Лётно-технические характеристики Ил-38: Экипаж, чел. – 7 Длина, м – 40 Размах крыла, м – 37,4 Высота, м – 10,1 Площадь крыла, м² – 140 Средняя аэродинамическая хорда, м – 3 Колея шасси, м – 9 Масса пустого, кг – 34 700 Максимальная взлётная масса, кг – 68 000 Максимальная посадочная масса, кг – 52 200 Масса топлива во внутренних баках, кг – 26 650 Силовая установка – 4 × ТВД АИ-20М Мощность двигателей – 4 × 4250 л. с. (4 × 3126 кВт (взлётная)) Воздушный винт – АВ-64 серии 04А Диаметр винта, м – 4,5 Масса двигателя, кг – 1040 Лётные характеристики: Максимальная скорость, км/ч – 650 на высоте 6000 м Боевой радиус, км – 2200 Техническая дальность, км – 9500 Практический потолок, м – 8000 м (с полётной массой 66 000 кг) Длина разбега, м – 1700 Длина пробега, м – 1070 Вооружение: Боевая нагрузка: Нормальная, кг – 5430 максимальная, кг – 8400 Бомбы: противолодочные: свободнопадающие: ПЛАБ-250-120, ПЛАБ-50 корректируемые: ПЛ250-120 «Загон» Торпеды: АТ-1, АТ-2, АТ-3 (УМГТ-1), АПР-1, АПР-2 Гидроакустические буи: РГБ-1, РГБ-2 и РГБ-3 Морские мины: АМД-2 Модификации Ил-38 За всю историю разработки и использования Ил-38 были созданы три его модификации: Ил-38 — базовая модель самолёта, оснащённая бортовой вычислительной системой «Пламя-264» и поисково-прицельным комплексом «Беркут-38». Ил-38SD — комплексом модификация «Новелла» и Ил-38, более оснащённая прицельно-поисковым усовершенствованной бортовой вычислительной системой. Находится на вооружении ВМФ Индии. Ил-38Н — модель самолёта, практически не отличающаяся от Ил-38SD, находящаяся в составе ВМФ России. 2. Статистика эксплуатаций Переучивание л/с на новые самолёты выполнялось в 33-м центре боевого применения и переучивания Ав. ВМФ в г. Николаев УССР (аэр. Кульбакино). Для обучения была сформирована 316-я отдельная противолодочная эскадрилья, в составе которой имелся авиационный отряд на Ил-38. Позднее был сформирован 555-й противолодочный смешанный инструкторско-исследовательский авиационный полк, с базированием на аэродроме Очаков. Из боевых частей первым получил самолёты Ил-38 24-й отдельный противолодочный авиационной полк дальнего действия ВВС Северного Флота (аэродром Североморск-1) в 1968 году. В 1969 году — 77-й отдельный противолодочный авиационной полк дальнего действия ВВС Тихоокеанского Флота (аэродром Николаевка) и в 1972 году — 145-я отдельная противолодочная авиационная эскадрилья ВВС Балтийского Флота (аэродром Скулте). Зарубежные командировки: Летом 1971 года в акватории Средиземного моря проводились учения Юг71, в рамках которых самолёты Ил-38 выполняли были с египетского аэродрома Мерса-Матрух.[4] Йемен 2 Ил-38 с декабря 1979 года по 1991 год, Эфиопия 2 Ил-38 с 29 января 1981 года по 1986 год, с 1982 года по 1989 год периодические базирования 2 Ил-38 в Ливии, разовые командировки в Мозамбик и Сирию. Экипажами самолётов Ил-38 с 1969 года по 1981 год произведено 4095 самолёто-вылетов на боевую службу с общим налётом 24570 ч. В настоящее время самолёты Ил-38 эксплуатируют: 7050-я АвБ СФ (Североморск-1). 7060 АвБ ТОФ (Елизово)[5] 7062 АвБ ТОФ (Николаевка). 859-й Центр боевого применения и переучивания Морской авиации в г. Ейск. 3. Инциденты , анализ надёжности и безопасности Ил-38. За всю историю эксплуатации Ил-38 было задокументировано лишь четыре случая потери самолетов. - 1984 год. Авария на аэр. Николаевка, 77-й ОПЛАП ВВС ТОФ. Аварийное прекращение взлёта. Самолёт выкатился за пределы ВПП, получил повреждения и был списан. Экипаж не пострадал. - 1984 год. Аэродром Асмара, Эфиопия. В результате налёта сепаратистов на аэродром уничтожены два Ил-38, принадлежащие 77-му ОПЛАП ВВС ТОФ, экипажи не пострадали. - 1994 год. Катастрофа на аэр. Североморск-1, 24-й ОПЛАП ВВС СФ. При выполнении посадки в условиях сильного снегопада и позёмки самолёт уклонился от посадочного курса и столкнулся с землёй. Экипаж погиб. - 2002 год. Катастрофа двух индийских самолётов Ил-38 на авиашоу, противолодочная эскадрилья INAS 315. Погибли 12 человек. Взамен разбившихся машин Россия бесплатно предоставила два Ил-38. Но с точки зрения данной темы и найденной информации удалось более подробно разобрать лишь два случая: 1). Катастрофа Ил-38 ВВС СФ 03.02.1994 Тип самолета Ил-38 Место происшествия аэр.Североморск-1 Командир экипажа майор Голощапов В.В. с инструктором подполковником Рубцовым Е.В. Катастрофа Ил-38 произошла в 403 осап ВВС СФ (Североморск-1) при выполнении полета ночью в сложных метеорологических условиях 3 февраля 1994 г. Самолет пилотировал КК майор В.В.Голощапов с контролирующим ст. инспектором-летчиком ОБП ВВС СФ подполковником Е.В.Рубцовым (выпускник ОВВАКУЛ). Согласно заданию выполнялся контрольный полет по «большой коробочке» в закрытой кабине (под шторкой). На тринадцатой минуте полёта после взлета, при заходе на посадку в зоне ответственности руководителя зоны посадки, в процессе снижения по глиссаде на посадочном курсе над пересеченной местностью самолет после прохода дальнеприводной радиостанции уклонился от оси взлётно-посадочной полосы (ВПП) на 70 метров вправо. На удалении 1600 метров до ВПП, приняв освещение территории оружейных складов ПЛВ, находящихся правее ВПП на 350-500 метров, за посадочные прожектора и огни ВПП экипаж перешел на визуальное пилотирование, с включенными фарами начал выполнять доворот вправо с увеличением крена до 24град. с дальнейшим снижением, готовясь к посадке. В процессе снижения был упущен контроль за высотой. Командир экипажа информацию о месте положения ВПП от инструктора и штурмана не получал. Руководитель зоны посадки, не наблюдая отметки от самолета на фоне помех на экранах ПРЛ, пытался высветить ее ручкой "Усиление”. Через 17 секунд на дальности около 700 метров доложил о пропадании отметки самолета. Руководитель полётов, получив доклад от руководителя зоны посадки, подал команду экипажу об уходе на второй круг. За 3 секунды до столкновения самолета с землей по команде руководителя полётов экипаж приступил к выполнению ухода на 2-й круг с выводом рычага управления двигателем на "номинал”, но из-за недостатка высоты самолет на V=295 км/ч с правым креном 10град и углом тангажа на кабрирование 5град с курсом 340град столкнулся с деревьями, а затем с землей, разрушился и частично обгорел. Экипаж 7 чел. погиб. Заключение о причинах авиапроисшествия: - ошибка экипажа в определении места самолета относительно ВПП из-за нарушения установленной методики взаимодействия в экипаже посадочном на курсе; - наличие ярких посторонних световых ориентиров вблизи торца ВПП, создающих помехи экипажам в визуальном определении направления на ВПП при ограниченной видимости, отсутствия огней импульсной линии и без использования инструментальной системы посадки ПРМГ-5; - нерешительные действия руководителя зоны посадки при потере самолета на посадочном курсе. Причина установленная комиссией НПП - ошибка экипажа. 2). Во время подготовки к авиашоу в индийском штате Гоа (Goa) столкнулись два военно-морских самолета российского производства, сообщает BBC news. Морские патрульные самолеты Ил-38 врезались друг в друга, когда они репетировали полет в боевом строю. По разным сведениям, погибли от 14 до 15 человек. Один из самолетов упал на землю, а другой рухнул на строящееся здание. По сведениям индийских СМИ, в каждом самолете находились по шесть членов экипажа, а еще двое погибли, когда самолет упал на стройку. По данным индийской полиции, на месте падения Ил-38 были три человека, а всего в авиакатастрофе погибли 15 человек. Так же инцидент с Индийским Ил-38 произошел 28 апреля 2018 года. Благодаря мастерству пилота самолёт удалось посадить с минимальными повреждениями. Это приземление называют героическим. При подготовке к посадке в Ил-38 произошла ошибка - не вышла передняя стойка шасси. Пока самолет кружил над взлетным полем, вырабатывал топливо, на "взлетке" собрались экстренные службы: кареты скорой помощи, пожарные. Залили полосу для приземления пеной. На аэродроме Жуковский понимали: это единственная возможность смягчить посадку, сделать так, чтобы воздушное судно "проскользило". Ил-38 садился "на нос". "Данный особый случай обычно расписывается в руководстве по летной эксплуатации, опыт таких посадок есть и в строю, и на боевых самолетах, на истребителях, и на транспортных есть. Все зависит от подготовки пилота и от того, насколько хорошо он знает матчасть", — говорит герой Российской Федерации, заслуженный летчик-испытатель Юрий Ващук. Вот уже в течение трех десятилетий Ил-38 состоят на вооружение морской авиации и, судя по всему подобная судьба им уготовлена на многие годы. За этот период потери их оказались небольшими. Средний годовой налет на самолет Ил-38 до обвала некогда могущественной страны составлял 350-300 ч, что считалось неплохим показателем. Нет необходимости говорить, что и налет на одно летное происшествие на этом самолете самый большой. Таким образом, 2 из 3 рассмотренных инцидентов произошли из-за человеческого фактора, что еще раз подтверждает высокую надежность данного самолета. 4. Заключение. Самолеты Ил-38 ВВС России поэтапно проходят модернизацию. В ходе нее самолеты получили новое радиоэлектронное оборудование и средства навигации, были усилены кабины основного и сменного экипажей, а также обслуживающего персонала. Выполнен ряд работ с целью повышения надежности и увеличения сроков эксплуатации самолета. Всего с 1967-1972 было произведено 65 единиц. В советский период эти противолодочные самолеты нередко несли службу за пределами страны. С 1979 по 1991 год несколько Ил-38 постоянно находились в Эфиопии, с 1981 по 1989 год они периодически размещались в Ливии, случались командировки в Сирию и Мозамбик. В настоящее время Ил-38 эксплуатируются на Тихоокеанском и Северном флоте. Как принято выражаться, в обозримой перспективе (а если быть объективным, то не будет ее и впоследствии) считается, что замены Ил-38 не предвидится, можно полагать, что он «протянет» еще 10-15 лет и останется основным противолодочным самолетом, а точнее уже патрульным самолетом морской авиации при условии существования ВМФ. И второе условие, что не будет нытья при каждом обнаружении иностранных ПЛ в пределах территориальных вод России, а будут приниматься жесткие меры с тем, чтобы навсегда отвадить наглых и самоуверенных «туристов». По моему мнению данный самолет смог влюбить в себя многих его пилотов, как своей надежность, так и своей многофункциональностью. В подтверждение своих слов приведу цитату Сергея Дергунова командира 403го ОСАП ВВС: «На этом самолете я летаю 30 лет , замечательная машина , я бы конечно конструктору золотой памятник поставил, за его характеристики и за его надежность». Список литературы 1) https://warways.ru/[электронный ресурс]-aviatsiya/boevye-samolety/il- 38.html ( дата обращения 09.05.2020) 2) https://militaryarms.ru/[электронный ресурс]-voennaya-texnika/aviaciya/il- 38/ ( дата обращения 08.05.2020) 3) https://www.spb.kp.ru/[электронный ресурс]-daily/26825.7/3862893/ ( дата обращения 09.05.2020) 4) Документальный фильм «Ил-38 история создания» из цикла фильмов «Ударная сила» 5) https://ru.wikipedia.org/wiki/[электронный ресурс]-%D0%98%D0%BB-38 ( дата обращения 08.05.2020) 6) https://warbook.club/[электронный ресурс]voennaya-tehnika/samolety/il- 38/ ( дата обращения 08.05.2020) 7) http://www.airwar.ru/[электронный обращения 10.05.2020) ресурс]enc/sea/il38.html( дата
