О причине аварии лайнера А-321

Едва ли к подобной заметке возникнет внимание МАК – Международного Авиационного Комитета. Возможно, моя скромная версия не выдержит компетентной критики. Но кто знает?
Существует такая дисциплина в инженерии как «Теория трещин». Начало ей положил исследователь Гриффитс, изучая развитие трещин в стекле. Он, в частности, обнаружил, что начальная трещинка в стекле может привести к его разрушению только, достигнув определённого - критического – размера.
То есть усилия, прилагаемые к стеклу, должны довести трещинку до критического размера, после чего оконное стекло, бутылка и т.п. легко разрушается – трещинка мгновенно разрастается в трещину, изделие разваливается.
Оказалось, что это явление возникает и в металлах. Включения в тело металлического изделия – дефекты литья, примеси, надрезы или не сплавления деталей при сварке – суть зародыши будущих трещинок, способных при определённых нагрузках перерасти в трещины разрушения.
Почему колется чугун? Будучи тверже многих сортов стали, он содержит кристаллы карбидов железа – зародышей будущих трещин. Не имея подобных включений, железо при ударе не колется на куски, а плющится, сохраняя целостность и теряя только форму детали.
Разумное - металловедчески обоснованное - введение определённого количества включений в тот или иной металл – эффективный путь к его упрочнению. Лишь бы размеры этих включений были существенно меньше критического размера трещинок. Типичных для данного металла.
Полезно помнить, что все материалы содержат такие дефекты - трещинки, но при грамотной эксплуатации изделий из них, дефекты не растут, они "спят".
Но остаются требования и к конструкциям из того или иного металла. Так, во время Второй Мировой Войны американцы доставляли в воюющую Европу грузы на специально созданных грузовых судах типа «Либерти». Угловатая конфигурация иллюминаторов в их бортах играла роль концентраторов силовых напряжений, возникающих при волновой качке. Суда внезапно ломались и тонули, не успев подать сигнал бедствия. Их и не искали, полагая, что суда торпедировали немцы. Ситуация прояснилась, когда сломалось и утонуло судно в американском порту. Иллюминаторы были местами, где трещинкам было легче развиваться до критического размера. От них трещина, возникнув, буквально рассекла корпус судна.
В авиации общая тенденция к облегчению самолёта (можно брать на борт больший груз) всегда стимулировала применение более прочных материалов и оптимизацию конструкций, исключающих местную концентрацию силовых напряжений, способных спровоцировать рост микротрещинок до критических размеров. Однако история (после времён Второй Мировой войны) знает о загадочных авариях самолётов «Комета» британской фирмы Хэвиленд, разорванных на высоте неведомой тогда силой. Виной были недостатки конструкции корпуса самолётов.
Теперь о трагической судьбе самолёта А-321. Моя версия причин трагедии состоит в том, что он погиб от мгновенного роста трещинки в фюзеляже, достигшей критического размера. Нагрузка на стенки фюзеляжа определяется усилиями, возникающими при полёте. В частности, при давлении воздуха в салоне лайнера в одну атмосферу, на высоте его полёта внешнее давление практически равно нулю. Стенки фюзеляжа испытывают многотонное распирающее давление внутреннего воздуха. Трещина, достигнув критического размера, в считанные секунды буквально вспорола стенки салона с пассажирами. Эффект был похож на взрыв, но без взрывчатых веществ. Экипаж ничего, кроме необычных звуков, опознать не успел.
Предпосылок событию могло быть несколько. В предыдущей эксплуатации самолёт имел несколько повреждений корпуса – где-то трещинки успели подрасти близко к критическому размеру. Злополучный лайнер, к тому же, мог быть изготовлен из материалов, содержащих легирующие добавки при концентрации на пределе допустимого. Возможно, проектировщиками, создавшими успешный вариант – А-320, не было в должной мере учтено удлинение фюзеляжа его аналога – А-321 с сопутствующим увеличением нагрузки на детали фюзеляжа.
К сожалению, всё сказанное не облегчит ни на йоту тяжесть случившейся трагедии.