Режимы управления полетом - Википедия - Flight control modes

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Режимы управления полетом»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Июль 2014 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

Этот раздел может потребоваться переписан соответствовать требованиям Википедии стандарты качества. Ты можешь помочь. В страница обсуждения может содержать предложения. (Январь 2015)

Современные конструкции самолетов, такие как Боинг 777 полагайтесь на современные бортовые компьютеры, чтобы помочь и защитить самолет в полете. Они регулируются вычислительными законами, которые назначают режимы управления полетом во время полета.

Режим управления полетом или же закон управления полетом оба относятся к компьютерному программному обеспечению, которое преобразует движение ярмо или же джойстик вносимые пилотом самолета в движения руля самолета. Движение руля зависит от того, в каком из нескольких режимов находится бортовой компьютер. В самолетах, в которых система управления полетом является по проводам, движения пилота к вилке или джойстику в кабина для управления полетом преобразуются в электронные сигналы, которые передаются в управляющие компьютеры, которые определяют, как перемещать каждую управляющую поверхность, 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 АДИРУ.^[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 за счет распознавания и корректировки турбулентность и предоставление демпфирование рыскания.^{[нужна цитата ]}

Два производителя самолетов производят коммерческие пассажирские самолеты с основными бортовыми компьютерами, которые могут работать в разных режимах (или законах) управления полетом. Самыми известными являются нормальный, чередовать, прямые законы и механическое альтернативное управление из Airbus A320 -A380.^[3]

Боинг "Электропроводная система" используется в Боинг 777, Boeing 787 Dreamliner и Боинг 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, а также могут защитить самолет от чрезмерных нагрузок, что позволяет конструкторам уменьшить количество излишне сложных компонентов, что еще больше снижает вес самолета.^{[нужна цитата ]}

Законы управления полетом (Airbus)

A330-200 в полете

Дизайн самолетов Airbus после A300 /A310 практически полностью контролируются оборудованием с дистанционным управлением. Эти более новые самолеты, включая 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]

Кабина Airbus A321

Иллюстрация системы отсчета данных с воздуха на Airbus A330

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). Он подается вместе с данными GPS в три избыточный блоки обработки, известные как инерциальные эталонные блоки данных с воздуха (ADIRU), которые действуют как справочные данные с воздуха и как инерциальные. Устройства ADIRU являются частью инерциальной системы отсчета данных о воздухе, которая на Airbus связана с восемью модули данных о воздухе: три связаны с трубки 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.^{[нужна цитата ]}

Однако существует четыре названных закона управления полетом. альтернативный закон состоит из двух режимов, альтернативный закон 1 и альтернативный закон 2. У каждого из этих режимов есть разные подрежимы: наземный режим, режим полета и вспышка, а также резервный. механическое управление.^[7]

Нормальный закон

Нормальный закон различается в зависимости от этапа полета. К ним относятся:^{[нужна цитата ]}

• 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 спуска к ракете - 2-секундный переход, а от ракеты к земле - еще 2-секундный переход. нормальный закон.^[7]

Наземный режим

Самолет ведет себя как в прямом режиме: функция автоматического триммирования отключена, и руль высоты напрямую реагирует на нажатие боковой ручки управления. Горизонтальный стабилизатор установлен на 4 ° вверх, но ручные настройки (например, для центра тяжести) имеют приоритет над этой настройкой. После того, как колеса отрываются от земли, происходит 5-секундный переход, когда нормальный закон - режим полета принимает на себя наземный режим.^[7]

Режим полета

Режим полета нормальный закон обеспечивает пять типов защиты: наклон, ограничение коэффициента нагрузки, высокая скорость, высокаяАОА и угол крена. Режим полета находится в рабочем состоянии с момента взлета до незадолго до приземления на высоте около 100 футов над уровнем земли. Он может быть утерян преждевременно в результате команд пилота или сбоев системы. Утрата нормальный закон в результате сбоя системы приводит к альтернативный закон 1 или же 2.^[8]

В отличие от обычных элементов управления, в нормальный закон вертикальное боковое движение рукояти соответствует коэффициенту нагрузки, пропорциональному отклонению рукояти, 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 °.^{[нужна 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, он отключает автопилот.^{[нужна цитата ]}

Защита на высокой скорости автоматически восстанавливается после превышения скорости. Есть два ограничения скорости для высотных самолетов: V_МО (максимальная рабочая скорость) и M_МО (максимальный рабочий Мах) две скорости одинаковы на высоте примерно 31000 футов, ниже которой превышение скорости определяется V_МО и выше которого через M_МО.^{[нужна цитата ]}

Режим вспышки

A380 на взлете

Этот режим включается автоматически, когда радиолокационный высотомер обозначает 100 футов над землей. На высоте 50 футов самолет слегка урезает нос. Во время вспышки нормальный закон обеспечивает высокийАОА защита и защита 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 уменьшается до + 25 ° по мере замедления самолета.^[7]

Альтернативный закон

Существует четыре режима реконфигурации самолета Airbus с дистанционным управлением: альтернативный закон 1, альтернативный закон 2, прямое право и механический закон. Наземный режим и режим вспышки для альтернативный закон идентичны этим режимам для нормальный закон.

Альтернативный закон 1 (ALT1) режим объединяет нормальный закон боковой режим с коэффициентом перегрузки при сохранении защиты от угла крена. Защита от большого угла атаки может быть потеряна, а защита с низким энергопотреблением (срыв горизонтального полета) будет потеряна. Высокая скорость и большой угол атаки защиты переходят 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) проигрывает нормальный закон боковой режим (заменен прямым режимом крена и альтернативным режимом рыскания) вместе с защитой от тангажа, углом крена и защитой от низкого энергопотребления. Защита по коэффициенту нагрузки сохраняется. Защита с высоким углом атаки и высокой скоростью сохраняется, если альтернативный закон 2 режим - это сбой двух ссылок на данные по воздуху или если две оставшиеся ссылки на данные по воздуху 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

Прямое право (DIR) вводит прямую взаимосвязь джойстика и руля:^[7] Движение руля напрямую связано с движением боковой ручки и педали руля направления.^[3] Регулируемым горизонтальным стабилизатором можно управлять только с помощью ручного колеса 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 контролем высоты тона и передовой Ц. и не слишком чувствительное управление с кормой C.G.^[9]

DIR вводится в случае отказа трех инерциальных эталонных блоков или основных бортовых компьютеров, неисправностей в двух лифтах или срыва пламени в двух двигателях (на двухмоторном самолете), когда основной бортовой компьютер капитана также не работает.^[7]

Механическое управление

в механическое управление В резервном режиме тангаж регулируется механической системой дифферента, а поперечное направление регулируется педалями руля направления, механически управляющими рулем.^[3]

Основная система управления полетом Boeing 777

Кабина 777 похожа на 747-400, дистанционное управление имитирует механическое управление.

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 электроникой, система управления полетом может обеспечить конверт для полета охрана.

Электронная система подразделяется на 2 уровня: 4 управляющих электронных устройства привода (ACE) и 3 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

Система управления полетом на Боинге 777 предназначена для ограничения возможностей управления за пределами определенного диапазона за счет увеличения противодавления после достижения желаемого предела. Это делается с помощью электронного управления обратная передача исполнительные механизмы (управляемые ACE). К защитам и дополнениям относятся: защита от угла крена, компенсация поворота, защита от сваливания, защита от превышения скорости, контроль тангажа, 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

В нормальный режим PFC передают команды исполнительного механизма элементам управления доступом, которые преобразуют их в аналоговые сервокоманды. Обеспечивается полная функциональность, включая все улучшенные характеристики, защиту от конвертов и качество езды.^{[нужна цитата ]}

Вторичный режим

Боинг вторичный режим сравним с Airbus альтернативный закон, с PFC, подающими команды 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 сопряженных системах (например, ADIRU или СААРУ ).^[4]

Рекомендации