 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( июль 2014 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
 | Этот раздел, возможно, придется переписать, чтобы он соответствовал стандартам качества Википедии . ( Январь 2015 г. ) |
Режим управления полета или управления полетом закон является алгоритмом компьютерной программы , которая преобразует движение ярма или джойстика , сделанное пилот самолета, в движения поверхностей управления самолетом. Движения управляющей поверхности зависят от того, в каком из нескольких режимов находится бортовой компьютер. В самолетах, в которых система управления полетом работает по проводам , движения, которые пилот совершает с помощью рычага или джойстика в кабине , для управления полетом, преобразуются в электронные сигналы, которые передаются на компьютеры управления полетом, которые определяют, как перемещать каждую поверхность управления, чтобы обеспечить движение самолета, указанное пилотом. [1][2] [3] [4]
Снижение электронного управления полетом может быть вызвано отказом вычислительного устройства, такого как компьютер управления полетом, или устройства предоставления информации, такого как ADIRU . [5]
Электронные системы управления полетом (EFCS) также обеспечивают дополнительные возможности в нормальном полете, такие как повышенная защита самолета от перенапряжения или обеспечение более комфортного полета для пассажиров, распознавая и корректируя турбулентность и обеспечивая демпфирование рыскания . [ необходима цитата ]
Два производителя самолетов производят коммерческие пассажирские самолеты с основными бортовыми компьютерами, которые могут работать в разных режимах (или законах) управления полетом. Наиболее хорошо известными являются нормальными , альтернативные , прямые законы и механический альтернативный контроль из Airbus A320 - A380 . [3]
Boeing Полетели по проводам система используется в Boeing 777 , Boeing 787 Dreamliner и Boeing 747-8 . [4] [6]
В этих новых самолетах используются электронные системы управления для повышения безопасности и производительности при одновременном снижении веса самолета. Эти электронные системы легче старых механических систем и могут также защитить самолет от чрезмерных нагрузок, что позволяет конструкторам уменьшить количество излишне сложных компонентов, что еще больше снижает вес самолета. [ необходима цитата ]
Законы управления полетом (Airbus) [ править ]
Конструкции самолетов Airbus после A300 / A310 почти полностью контролируются аппаратурой дистанционного управления. Эти более новые самолеты, в том числе A320 , A330 , A340 , A350 и A380, работают в соответствии с законами Airbus об управлении полетами. [7] Например, органы управления полетом на Airbus A330 имеют электронное управление и гидравлическое управление. Некоторыми поверхностями, такими как руль направления, также можно управлять механически. В нормальном полете компьютеры предотвращают чрезмерные усилия по тангажу и крену. [7]
Самолетом управляют три основных управляющих компьютера (капитанский, первый офицерский и резервный) и два вторичных управляющих компьютера (капитанский и первый офицер). Кроме того, есть два компьютера данных управления полетом (FCDC), которые считывают информацию с датчиков, например данные о воздухе (скорость полета, высота). Эти данные передаются вместе с данными GPS в три дублирующих блока обработки, известных как инерциальные эталонные блоки данных с воздуха (ADIRU), которые действуют как эталонные и инерциальные данные по воздуху. Устройства ADIRU являются частью инерциальной системы отсчета данных о воздухе, которая в Airbus связана с восемью модулями данных о воздухе : три из них связаны с трубками Пито.и пять связаны со статическими источниками. Информация от ADIRU поступает в один из нескольких компьютеров управления полетом (основной и дополнительный). Компьютеры также получают информацию от рулевых поверхностей самолета и от приборов управления самолетом и автопилота пилота. Информация с этих компьютеров отправляется как на основной индикатор полета пилота, так и на поверхности управления. [ необходима цитата ]
Существует четыре названных закона управления полетом, однако альтернативный закон состоит из двух режимов: альтернативного закона 1 и альтернативного закона 2 . У каждого из этих режимов есть разные подрежимы: наземный режим, режим полета и вспышка, а также резервное механическое управление . [7]
Нормальный закон [ править ]
Нормальный закон различается в зависимости от стадии полета. К ним относятся: [ необходима ссылка ]
- Стационарный у ворот
- Руление от ворот до взлетно-посадочной полосы или от взлетно-посадочной полосы обратно к воротам
- Начало разбега при взлете
- Начальный набор высоты
- Круизный набор высоты и крейсерский полет на высоте
- Окончательный спуск, сигнализация и посадка.
При переходе от взлета к крейсерскому режиму происходит 5-секундный переход, от снижения к ракете - двухсекундный переход, а от факела к земле - еще 2-секундный переход по нормальному закону . [7]
Наземный режим [ править ]
Самолет ведет себя как в прямом режиме: функция автоматического триммирования отключена, и лифты напрямую реагируют на нажатия боковой ручки управления. Горизонтальный стабилизатор установлен на 4 ° вверх, но ручные настройки (например, для центра тяжести) отменяют эту настройку. После того, как колеса отрываются от земли, происходит 5-секундный переход, когда нормальный закон - режим полета заменяет наземный режим . [7]
Режим полета [ править ]
Режим полета по нормальному закону обеспечивает пять типов защиты: угол тангажа, ограничения коэффициента нагрузки, высокая скорость, высокий угол атаки и угол крена . Режим полета работает с момента взлета до незадолго до посадки самолета на высоте около 100 футов над уровнем земли. Он может быть утерян преждевременно в результате команд пилота или сбоев системы. Потеря нормального закона в результате отказа системы приводит к альтернативному закону 1 или 2 . [8]
В отличие от традиционных средств управления, в нормальном режиме вертикальное боковое движение ручки управления соответствует коэффициенту нагрузки, пропорциональному отклонению ручки управления, независимо от скорости самолета. Когда ручка находится в нейтральном положении и коэффициент нагрузки составляет 1g, самолет остается в горизонтальном полете без изменения пилотом дифферента руля высоты. Горизонтальное боковое движение ручки управления задает скорость крена, и самолет сохраняет правильный угол тангажа после выполнения разворота, вплоть до крена 33 °. Система предотвращает дальнейший дифферент, когда угол атаки слишком велик, коэффициент нагрузки превышает 1,3g или когда угол крена превышает 33 °. [ необходима цитата ]
Альфа-защита (α-Prot) предотвращает срыв и защищает от воздействия сдвига ветра. Защита срабатывает, когда угол атаки находится между α-Prot и α-Max, и ограничивает угол атаки, задаваемый боковым рычагом пилота, или, если включен автопилот, отключает автопилот. [ необходима цитата ]
Защита на высокой скорости автоматически восстанавливается после превышения скорости. Существуют два ограничения скорости для высотных самолетов: V MO (максимальная рабочая скорость) и M MO (максимальная рабочая скорость в Махах), две скорости одинаковы на высоте примерно 31000 футов, ниже которой превышение скорости определяется V MO, а выше которого - M MO. . [ необходима цитата ]
Режим вспышки [ править ]
Этот режим включается автоматически, когда радарный высотомер показывает 100 футов над землей. На высоте 50 футов самолет слегка урезает нос. Во время посадки вспышки , нормальный закон обеспечивает высоко- угла атаки защиты и защиты от угла крена. Допускается коэффициент нагрузки от 2,5 г до -1 г или от 2,0 г до 0 г, когда планки выдвинуты. Угол тангажа ограничен от -15 ° до + 30 °, а верхний предел дополнительно снижается до + 25 ° по мере замедления самолета. [7]
Альтернативный закон [ править ]
Существует четыре режима реконфигурации воздушного судна Airbus, работающего по проводам: альтернативный закон 1 , альтернативный закон 2 , прямой закон и механический закон . Основной режим и режим вспышки для альтернативного закона идентичны режимам для нормального закона .
Режим по альтернативному закону 1 (ALT1) сочетает в себе боковой режим нормального закона с коэффициентом нагрузки при сохранении защиты от угла крена. Защита от большого угла атаки может быть потеряна, а защита с низким энергопотреблением (срыв горизонтального полета) будет потеряна. Защита с высокой скоростью и большим углом атаки входит в режим альтернативного закона. [8]
ALT1 может быть введен в случае неисправности горизонтального стабилизатора, руля высоты, срабатывания демпфера рыскания, датчика предкрылка или закрылка или единственной неисправности эталонных данных по воздуху. [7]
Альтернативный закон 2 (ALT2) теряет боковой режим нормального закона (замененный прямым режимом крена и альтернативным режимом рыскания) вместе с защитой по тангажу, защитой от угла крена и защитой с низким энергопотреблением. Защита по коэффициенту нагрузки сохраняется. Защита с большим углом атаки и высокой скоростью сохраняется, если причиной для режима альтернативного закона 2 не является отказ двух эталонных данных с воздуха или если два оставшихся эталона данных с воздуха не совпадают. [8]
Режим ALT2 включается, когда загорятся 2 двигателя (на двухмоторных самолетах), неисправности в двух инерциальных или воздушных источниках данных, при потере автопилота, за исключением несогласия с ADR. В этот режим также можно войти при неисправности всех интерцепторов, неисправности некоторых элеронов или неисправности педальных датчиков. [7]
Прямое право [ править ]
Прямой закон (DIR) вводит прямую взаимосвязь между джойстиком и рулевыми поверхностями: [7] движение руля напрямую связано с движением боковой ручки и педали руля направления. [3] Регулируемым горизонтальным стабилизатором можно управлять только с помощью ручного дифферента. Все защиты потеряны, и максимальное отклонение рулей высоты ограничено для каждой конфигурации в зависимости от текущего центра тяжести самолета. Это нацелено на создание компромисса между адекватным управлением тангажем с передним ЦТ и не слишком чувствительным управлением с задним ЦТ [9]
DIR вводится в случае отказа трех инерциальных эталонных единиц или основных бортовых компьютеров, неисправностей в двух лифтах или срыва пламени в двух двигателях (на двухмоторном самолете), когда главный бортовой компьютер капитана также не работает. [7]
Механическое управление [ править ]
В резервном режиме с механическим управлением тангаж регулируется механической системой дифферента, а поперечное направление регулируется педалями руля направления, механически управляющими рулем. [3]
Основная система управления полетом Boeing 777 [ править ]
Электронная система управления полетом Boeing 777 отличается от Airbus EFCS. Принцип конструкции заключается в обеспечении системы, которая реагирует аналогично механически управляемой системе. [10] Поскольку система управляется с помощью электроники, система управления полета может обеспечить полет конверт защиту.
Электронная система разделена на два уровня: четыре управляющих электроники исполнительных механизмов (ACE) и три основных бортовых компьютера (PFC). ACE управляют исполнительными механизмами (от органов управления пилотом до органов управления с поверхности управления и PFC). Роль PFC заключается в вычислении законов управления и предоставлении сил обратной связи, пилотной информации и предупреждений. [10]
Стандартные защиты и дополнения [ править ]
Система управления полетом на Боинге 777 предназначена для ограничения возможностей управления за пределами определенного диапазона за счет увеличения противодавления после достижения желаемого предела. Это осуществляется с помощью приводов обратного хода с электронным управлением (управляемых ACE). К защитам и дополнениям относятся: защита от угла крена, компенсация поворота, защита от сваливания, защита от превышения скорости, управление по тангажу, увеличение устойчивости и компенсация асимметрии тяги. Философия конструкции такова: «информировать пилота о том, что данная команда выведет самолет за пределы его нормального рабочего диапазона, но возможность сделать это не исключается». [10]
Нормальный режим [ править ]
В нормальном режиме PFC передают команды привода на ACE, которые преобразуют их в аналоговые сервокоманды. Обеспечивается полная функциональность, включая все улучшенные характеристики, защиту от конвертов и качество езды. [ необходима цитата ]
Дополнительный режим [ править ]
Вторичный режим Boeing сравним с альтернативным законом Airbus , где PFC подают команды на ACE. Однако функциональность EFCS ограничена, включая потерю защиты от конверта полета. Как и в системе Airbus, в это состояние входит, когда в системе EFCS или интерфейсных системах (например, ADIRU или SAARU ) происходит ряд отказов . [4]
Ссылки [ править ]
- ^ «Законы управления полетом» . SKYbrary Авиационная безопасность . Проверено 3 июля 2019 .
- ^ "Управление полетом, часть 3" . Угол Бьорна .
- ^ a b c d «Пересечение небес» Воздушный полет и правила Airbus » . crosstheskies.com . Архивировано из оригинала 8 марта 2009 года.
- ^ a b c "Боинг 777" (powerpoint) . пользователя Saurabh Chheda .
- ^ "Skybrary: Законы управления полетом" .
- ^ "Avionics Magazine :: Boeing 787: следующий шаг интеграции" .
- ^ a b c d e f g h i j "Airbus 330 - Системы - Управление полетом" . SmartCockpit - учебные руководства для авиакомпаний, авиация, эксплуатация, безопасность . Архивировано из оригинала на 12 июня 2009 года . Проверено 12 июля 2009 года .
- ^ a b c «Законы управления полетом Airbus» .
- ^ Airbus A320 AFM (требуется номер страницы, издатель и т. Д.)
- ^ a b c Грегг Ф. Бартли - Боинг (4 мая 2008 г.). "11 Боинг B-777: Управление полетом по проводам" (PDF) . Проверено 8 октября, 2016 .
