Инерциальный эталонный блок данных о воздухе - Air data inertial reference unit

An Инерциальный эталонный блок данных с воздуха (ADIRU) - ключевой компонент интегрированного Инерциальная система отсчета данных о воздухе (ADIRS), который предоставляет данные о воздухе (скорость полета, угол атаки и высота ) и инерциальная ссылка (положение и отношение) информация для пилотов электронная система пилотажных приборов дисплеи, а также другие системы самолета, такие как двигатели, автопилот, система управления полетом самолета и системы шасси.[1] ADIRU действует как сингл, отказоустойчивой источник навигационных данных для обоих пилотов самолета.[2] Он может быть дополнен вторичным эталонным блоком данных о воздушном пространстве (SAARU), как в Боинг 777 дизайн.[3]

Это устройство используется на различных военный самолет а также гражданский авиалайнеры начиная с Airbus A320[4] и Боинг 777.[5]

Описание

ADIRS состоит из трех отказоустойчивой Устройства ADIRU, расположенные в электронной стойке самолета, связанном с ним блоке управления и индикации (CDU) в кабине и устанавливаются удаленно. модули данных о воздухе (ADM).[6] № 3 ADIRU - это избыточный устройство, которое может быть выбрано для подачи данных на дисплеи командира или второго пилота в случае частичного или полного отказа ADIRU № 1 или № 2. Между ADIRU №1 и №2 отсутствует межканальное резервирование, поскольку ADIRU №3 является единственным альтернативным источником эфирных и инерциальных эталонных данных. Неисправность инерциальная (ИК) в ADIRU No 1 или 2 приведет к потере отношение и навигационная информация по связанным с ними основной индикатор полета (PFD) и экран навигации (ND). Ошибка справки по воздушным данным (ADR) приведет к потере информации о воздушной скорости и высоте на соответствующем дисплее. В любом случае информацию можно восстановить, только выбрав № 3 ADIRU.[1]

Каждый ADIRU состоит из ADR и инерциального эталона (IR).[7]

Справочные данные по воздуху

Смотрите также: Пито-статическая система

Компонент справочных данных (ADR) ADIRU обеспечивает скорость полета, число Маха, угол атаки, данные о температуре и барометрической высоте.[8] Давление воздуха в поршне и статическое давление, используемые при расчете скорость полета измеряются небольшими ADM, расположенными как можно ближе к соответствующему Пито и датчики статического давления. ADM передают свое давление в ADIRU через ARINC 429 шины данных.[9]

Инерциальная ссылка

В ИК Компонент ADIRU дает данные об ориентации, векторе траектории полета, путевой скорости и позиционные данные.[1] В кольцевой лазерный гироскоп является ключевой технологией в системе и используется вместе с акселерометры, GPS и другие датчики для получения необработанных данных.[10] Основные преимущества кольцевого лазера по сравнению с более старыми механическими гироскопы заключаются в том, что в нем нет движущихся частей, он прочный и легкий, без трения и не сопротивляется изменениям прецессия.

Сложность в избыточности

Анализ сложных систем сам по себе настолько сложен, что может привести к ошибкам в процессе сертификации. Сложное взаимодействие между бортовыми компьютерами и ADIRU может привести к нелогичным действиям экипажа в случае отказа. В случае Рейс 72 авиакомпании Qantas, капитан переключил источник ИК-данных с ADIRU1 на ADIRU3 после сбоя ADIRU1; однако ADIRU1 продолжал подавать данные ADR на основной полетный дисплей капитана. Кроме того, главный компьютер управления полетом (PRIM1) был переключен с PRIM1 на PRIM2, а затем с PRIM2 обратно на PRIM1, что создало ситуацию неопределенности для экипажа, который не знал, на какие резервные системы они полагаются.[11]

Использование резервирования систем самолета также может привести к задержкам в проведении необходимого ремонта, поскольку эксплуатанты авиакомпаний полагаются на резервирование для поддержания работоспособности системы самолета без необходимости немедленного устранения неисправностей.[1][2][3][11]

Неудачи и директивы

Директива FAA по летной годности 2000-07-27

3 мая 2000 г. FAA выпустило директиву о летной годности 2000-07-27, касающуюся двойных критических отказов во время полета, связанных с проблемами питания, влияющими на раннее Honeywell HG2030 и HG2050 ADIRU кольцевые лазерные гироскопы используется на нескольких моделях Boeing 737, 757, Airbus A319, A320, A321, A330 и A340.[2][12][13]

Директива по летной годности 2003-26-03

27 января 2004 г. FAA выпустило директиву о летной годности 2003-26-03 (позже замененную AD 2008-17-12), в которой содержится призыв изменить установку ADIRU3 на самолетах семейства Airbus A320, чтобы предотвратить сбой и потерю критических данных об ориентации и воздушной скорости. .[2][14]

Alitalia A320

25 июня 2005 г. Alitalia Airbus A320-200 зарегистрирован как I-BIKE отправился Милан с неисправным ADIRU, как это разрешено Список минимального оборудования. При приближении Лондонский аэропорт Хитроу во время ухудшающейся погоды другой ADIRU отказал, оставив только один работоспособным. В последующем замешательстве третий был непреднамеренно сброшен, потеряв ссылочный заголовок и отключив несколько автоматических функций. Экипаж смог выполнить безопасную посадку после объявления Сковорода.[15]

Рейс 124 Malaysia Airlines

1 августа 2005 г. произошел серьезный инцидент с участием Malaysia Airlines Рейс 124 произошел, когда произошла ошибка ADIRU в Боинг 777-2H6ER (9М-MRG) летели из Перт к Куала-Лумпур Интернэшнл заставили самолет действовать по ложным показаниям, что привело к неконтролируемым маневрам.[16] В этом инциденте неверные данные повлияли на все плоскости движения пока самолет поднимался на высоту 38 000 футов (11 600 м). Самолет наклонился и набрал высоту около 12500 м (41 000 футов) с активированной системой предупреждения о сваливании. Пилоты подняли самолет с отключенным автопилотом и запросили возврат в Перт. Во время возвращения в Перт экипаж на короткое время активировал левый и правый автопилоты, но в обоих случаях самолет кренился вправо. Оставшуюся часть полета самолет управлялся вручную и благополучно приземлился в Перте. Травм и повреждений самолет не получил. ATSB обнаружил, что основной вероятной причиной этого инцидента была скрытая программная ошибка, которая позволила ADIRU использовать данные из сбойного акселерометр.[17]

Соединенные штаты Федеральная авиационная администрация выпустила Директиву о чрезвычайной летной годности (AD) 2005-18-51, требующую от всех операторов 777 установить обновленное программное обеспечение для устранения ошибки.[18]

Рейс 68 авиакомпании Qantas

12 сентября 2006 г. Qantas Рейс 68, Airbus A330 регистрация VH-QPA, от Гонконг к Перт обнаружил проблемы с ADIRU, но без каких-либо сбоев в полете. На высоте 41000 футов (12000 м) и предполагаемой позиции в 530 морских милях (980 км) к северу от Лирмонт, Западная Австралия,[19] NAV IR1 FAULT затем, 30 минут спустя, NAV ADR 1 FAULT уведомления были получены на ECAM выявление неисправностей навигационной системы в Инерциальный эталонный блок 1, затем в ДОПОГ 1 соответственно. Экипаж сообщил более позднему расследованию рейса 72 авиакомпании Qantas с участием того же планера и ADIRU, что они получили многочисленные предупреждения и предостережения, которые изменились слишком быстро, чтобы с ними можно было справиться. Исследуя проблему, экипаж заметил слабый и прерывистый НЕИСПРАВНОСТЬ ADR 1 свет и выбрали выключить ADR 1, после чего у них больше не было проблем. На протяжении всего мероприятия не было никакого воздействия на органы управления полетом. Процедуры технического обслуживания, рекомендованные производителем ADIRU, были выполнены после того, как полетные испытания не выявили дальнейших неисправностей.[19]

Рейс 7 Jetstar

7 февраля 2008 г. аналогичный самолет (VH-EBC), принадлежащий дочерней компании Qantas. Jetstar Airways был вовлечен в аналогичное происшествие при выполнении службы JQ7 из Сиднея в Хошимин, Вьетнам. В этом случае, произошедшем в 1760 морских милях (3260 км) к востоку от Лермонта, многие из тех же ошибок произошли в блоке ADIRU. Экипаж выполнил соответствующую процедуру, действовавшую в то время, и полет продолжился без проблем.[19]

Директива по летной годности 2008-17-12

6 августа 2008 г. FAA выпустило директиву о летной годности 2008-17-12, расширяющую требования более раннего AD 2003-26-03, которые были признаны недостаточным средством правовой защиты. В некоторых случаях он призывал к замене ADIRU на более новые модели, но давал 46 месяцев с октября 2008 года для реализации директивы.[20]

ATSB еще не подтвердил, связано ли это событие с другими происшествиями с Airbus A330 ADIRU.[19]

Рейс 72 авиакомпании Qantas

7 октября 2008 г. Рейс 72 авиакомпании Qantas, используя тот же самолет, который участвовал в инциденте с рейсом 68, вылетел из Сингапура в Перт. Некоторое время в полете, во время крейсерского полета на высоте 37000 футов, отказ в ADIRU № 1 привел к автоматическому отключению автопилота, за которым последовали два внезапных неуправляемых подача согласно данным Австралийского бюро транспортной безопасности (ATSB). В результате аварии пострадали до 74 пассажиров и членов экипажа, от легких до тяжелых. Самолет смог совершить аварийную посадку без дальнейших травм. Самолет был оснащен Northrop Grumman сделал ADIRS, который исследователи отправили производителю для дальнейшего тестирования.[21][22]

Рейс 71 авиакомпании Qantas

27 декабря 2008 года, рейс 71 Qantas из Перта в Сингапур, другой Qantas A330-300 с регистрацией VH-QPG.[23] был вовлечен в инцидент на высоте 36000 футов примерно в 260 морских милях (480 км) к северо-западу от Перта и в 350 морских милях (650 км) к югу от Лирмонт аэропорт в 1729 WST. Автопилот отключился, и экипаж получил предупреждение о проблеме с ADIRU Number 1.[24]

Директива по чрезвычайной летной годности № 2009-0012-E

15 января 2009 г. Европейское агентство авиационной безопасности изданный Директива по чрезвычайной летной годности № 2009-0012-E для решения вышеуказанной проблемы A330 и A340 Northrop-Grumman ADIRU, связанной с неправильным ответом на неисправный инерциальный эталон. В случае неисправности NAV IR команда должна теперь «выбрать OFF соответствующий IR, выбрать OFF соответствующий ADR, а затем повернуть переключатель режимов IR в положение OFF». Эффект заключается в том, чтобы гарантировать, что неисправный IR отключен, чтобы он больше не мог отправлять ошибочные данные в другие системы.[19]

Рейс 447 авиакомпании Air France

1 июня 2009 г. Французские авиалинии Рейс 447, Airbus A330, следовавший из Рио де Жанейро к Париж, разбился в Атлантическом океане после передачи автоматических сообщений о неисправностях различного оборудования, включая ADIRU.[25] Изучая возможные связанные события потери ADIRS из-за погодных условий, NTSB решил расследовать два подобных случая на крейсерских самолетах A330.[26] 21 мая 2009 г. Майами -Сан-Паулу Рейс 8091 ТАМ зарегистрирован как PT-MVB, а 23 июня 2009 г. Гонконг -Токио Northwest Airlines У каждого рейса 8, зарегистрированного как N805NW, произошла внезапная потеря данных о воздушной скорости на крейсерской высоте и, как следствие, потеря управления ADIRS.[27][28][29]

Рейс 6606 Ryanair

9 октября 2018 г. Боинг 737-800 Выполняя рейс из аэропорта Порту в аэропорт Эдинбурга, у ADIRU произошел сбой влево, в результате которого самолет накренился и поднялся на высоту 600 футов. Левый ADIRU был переведен в режим ATT (только отношение) в соответствии с Краткое справочное руководство, но он продолжал отображать ошибочную информацию об отношении к капитану. Остальная часть полета прошла вручную, без происшествий при посадке. Британский AAIB опубликовал окончательный отчет 31 октября 2019 года.[30] со следующей рекомендацией:

Рекомендуется, чтобы компания Boeing Commercial Aircraft внесла поправки в Краткое справочное руководство по Boeing 737, включив в него нестандартный контрольный список для ситуаций, когда на экране ориентации появляются сообщения компаратора тангажа и крена.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d «Замысловатая сложность в безупречной избыточности». Неделя безопасности полетов. 14 августа 2006 г.. Получено 2008-07-16.
  2. ^ а б c d «Забота о безопасности». Неделя безопасности полетов. 5 мая 2005 г.. Получено 2006-09-16.
  3. ^ а б «В тисках гремлинов». Неделя безопасности полетов. 26 марта 2007 г.
  4. ^ "ADIRU Honeywell выбран Airbus". Фарнборо. 22–28 июля 2002 г. Архивировано с оригинал на 2006-10-17. Получено 2008-07-16.
  5. ^ Цифровые системы авионики. IEEE, AIAA. 1995. ISBN  0-7803-3050-1. Получено 2008-10-16.
  6. ^ «738-3 Авиационная и инерциальная система отсчета (ADIRS)». ARINC. 2008. Архивировано с оригинал 25 мая 2011 г.. Получено 14 июля 2008.
  7. ^ "Руководства по обучению авиации, авиация, эксплуатация, безопасность - навигация А330". smartcockpit.com. Архивировано из оригинал 15 января 2007 г.. Получено 12 июн 2009.
  8. ^ «Ошибочные летные приборы». Журнал Boeing Aero, выпуск 08. В архиве из оригинала 12 июня 2008 г.. Получено 2008-07-14.
  9. ^ «Модуль данных о воздухе» (PDF). Honeywell. Получено 25 декабря 2016.
  10. ^ Международные аэрокосмические резюме. Cambridge Scientific Abstracts, Inc, Американский институт аэронавтики и астронавтики. 1985. Получено 2008-10-16.
  11. ^ а б К. В. Джонсон; К. Майкл Холлоуэй (2 февраля 2009 г.). «Опасности взаимодействия с применением модульной и самовосстанавливающейся авионики: избыточность считается вредной» (PDF). Получено 8 июн 2009.
  12. ^ «Самолеты различных транспортных категорий, оборудованные определенными инерциальными эталонными блоками Honeywell Air Data». нас Федеральное управление гражданской авиации. 18 апреля 2000 г.. Получено 2008-10-15.
  13. ^ «AD / INST / 45 Honeywell Air Data Inertial Reference Units 6/2000 DM» (PDF). Австралийский Управление безопасности гражданской авиации. 27 апреля 2000 г. Архивировано с оригинал (PDF) 5 августа 2008 г.
  14. ^ «Самолеты серий Airbus моделей A318, A319, A320 и A321, оборудованные некоторыми инерциальными эталонными блоками данных Northrop Grumman (ранее Litton)». нас Федеральное управление гражданской авиации. 6 августа 2008 г.. Получено 2008-10-15.
  15. ^ "Бюллетень AAIB: 6/2006" (PDF). Великобритания Отделение по расследованию авиационных происшествий. 2006. Архивировано с оригинал (PDF) на 2008-10-22. Получено 2008-10-15.
  16. ^ Описание аварии рейса 124 Malaysia Airlines на Сеть авиационной безопасности. Проверено 15 октября 2008.
  17. ^ «Несчастное событие в полете, 240 км к северо-западу от Перта, Вашингтон, Boeing Company 777-200, 9M-MRG, 1 августа 2005 г.» (PDF). Австралийское бюро транспортной безопасности. 2007-03-13. Получено 2008-10-15.
  18. ^ «Директива по чрезвычайной летной годности (AD) 2005-18-51». Федеральная авиационная администрация. 2005-08-29. Получено 2008-10-15.
  19. ^ а б c d е «Расстройство полета, 154 км к западу от Лермонта, Вашингтон, 7 октября 2008 г., VH-QPA, Airbus A330-303 - Промежуточные факты» (PDF). Расследование авиационных происшествий AO-2008-070. Австралийское бюро транспортной безопасности. 2009-03-06. Получено 2009-03-07.
  20. ^ «AD 2008-17-12 Airbus» (PDF). нас Федеральное управление гражданской авиации. 6 августа 2008 г. Архивировано с оригинал (PDF) 17 июня 2009 г.. Получено 2008-10-16.
  21. ^ "Компьютерная ошибка в драме Qantas в воздухе". Австралийская радиовещательная корпорация. 14 октября 2008 г. В архиве из оригинала 16 октября 2008 г.. Получено 2008-10-15.
  22. ^ Стив Криди (17 октября 2008 г.). «США проверяют ложные данные, отправленные с самолета Qantas над Вашингтоном». Австралийский. Архивировано из оригинал на 2008-10-17. Получено 2008-10-16.
  23. ^ Майк Уокер. «Шаговые мероприятия для A330 в учебном месяце» (PDF).
  24. ^ «Инцидент с Qantas Airbus A330, 480 км к северо-западу от Перта, 27 декабря 2008 г.» (Пресс-релиз). Австралийское бюро транспортной безопасности. 2 января 2009 г. Архивировано с оригинал 10 января 2009 г.. Получено 6 января 2009.
  25. ^ Симон Градецкий (2 июня 2009 г.). «Катастрофа: A332 Air France над Атлантикой 1 июня 2009 г., самолет упал на океан». Авиационный вестник.
  26. ^ «Air France 447 - два инцидента с воздушной скоростью и высотой с A330 под контролем NTSB». выпуск авиационных новостей. 28 июня 2009 г.
  27. ^ «NTSB расследует два недавних инцидента, связанных с возможными аномалиями индикации скорости и высоты A-330» (Пресс-релиз). NTSB. 25 июня 2009 г.. Получено 14 октября 2011.
  28. ^ "Краткая информация об инциденте". NTSB. 18 июля 2011 г.
  29. ^ "Краткая информация об инциденте". NTSB. 27 июня 2011 г.
  30. ^ "Расследование AAIB в отношении Boeing 737-8AS, EI-GJT".

дальнейшее чтение