Что делает автопилот, если он активирован в состоянии сваливания?

Недавно я думал об Air France 447 и удивился:

Что произойдет, если пилоты снова задействуют автопилот и прекратят все действия с джойстиком? (Если это вообще возможно в условиях стойла). Я знаю, что с тех пор это изменилось, теперь есть система MCAS, которая вызывает восстановление сваливания. Но что произойдет в более старом самолете, таком как А330-203?

MCAS на 737MAX не является системой предотвращения сваливания.
Здесь есть очень простая проблема летных навыков. Совершенно нового пилота учат не зависеть от индикации воздушной скорости, что вдвойне важно для пилота IFR. У вас есть скорость, тангаж и высота. Если воздушная скорость колеблется, вы смотрите, чтобы увидеть, что положение по тангажу также делает вещи, которые соответствуют показаниям скорости. Если показания скорости падают, но питание включено, а угол тангажа постоянен, и вы не чувствуете никакого замедления, эти вещи перевешивают индикатор воздушной скорости, и вы просто держите курс по тангажу. Двое парней на 447 сильно пострадали. разбивка базовых навыков.

Ответы (2)

В авиакатастрофе с AF447 автопилот отключился из-за непостоянной воздушной скорости:

Временное несоответствие между измерениями воздушной скорости, вероятно, из-за блокировки датчиков Пито кристаллами льда, что, в частности, вызвало отключение автопилота и перенастройку на альтернативный закон;

( БЭА - Заключительный отчет )

Пока воздушная скорость остается непостоянной, повторно включить автопилот невозможно:

Два выхода ADR ошибочны, но различны, а остальные ADR верны, или если все три выхода ADR ошибочны, но различны. Точка доступа и A/THR отключатся . Если разногласия продолжаются более 10 секунд, PRIM активирует предупреждение NAV ADR DISAGREE ECAM. Управление полетом возвращается к закону ALTN 2 . Флаг SPD LIM отображается на обоих PFD, однако VLS и VSW не отображаются. Это состояние фиксируется до тех пор, пока сброс PRIM не будет выполнен на земле без какого-либо гидравлического давления. Однако, если разногласие было временным, AP и A/THR могут быть повторно вовлечены, когда исчезнет сообщение NAV ADR DISAGREE.

( Airbus A330 FCTM - Нестандартные операции - Ненадежные показания воздушной скорости, выделено мной)

Неизвестно, пытался ли экипаж повторно задействовать AP с помощью кнопок на FCU, потому что это не зафиксировано FDR:

Также невозможно увидеть, были ли попытки повторного включения автопилота.

( БЭА - Заключительный отчет )

BEA провела исследование подобных инцидентов и обнаружила, что AP повторно участвовал в некоторых из них:

BEA изучила тринадцать случаев недостоверной индикации воздушной скорости, связанных с временной потерей этого показания или другими аномалиями, для которых у него был доступ к отчетам экипажа, записанным параметрам и PFR. [...]

  • Автопилот самолета отключался во всех случаях без вмешательства экипажа;
  • [...]
  • В семи случаях автопилот повторно включался во время события. В двух из них повторное включение произошло, хотя две скорости соответствовали друг другу, но были ошибочными;

( БЭА - Заключительный отчет )

Таким образом, можно повторно включить точку доступа после ее автоматического отключения из-за ненадежной воздушной скорости, но эти события не были полностью развернутыми срывами. Ваш вопрос, кажется, касается ситуации позже, когда неправильный ручной ввод уже привел к остановке. В этих случаях повторное включение точки доступа, скорее всего, будет невозможно из-за следующих условий:

Взаимодействие с АП

AP может быть задействован, когда:

  • Скорость самолета находится в пределах VLS и VMAX.
  • Угол тангажа самолета не превышает 10° носом вниз или 22° носом вверх.
  • Угол крена менее 40°
  • [...]

( Airbus A330 FCOM — автоматический полет — управление полетом — автопилот)

В срыве ограничения скорости или тангажа, вероятно, превышаются, препятствуя повторному включению автопилота. Это часть записи FDR с AF447 (вы можете видеть, что тангаж никогда не превышал 22°, но воздушная скорость снижалась до 38 узлов к концу полета, в то время как команда F/O по тангажу находилась на пределе подъема носа). ):

ФДР AF447
( БЭА - Заключительный отчет )

Если автопилот снова включится успешно, он сделает то, на что он запрограммирован: будет следовать сигналам полетного указателя, которые зависят от выбранного режима на FCU (поэтому просто включить AP недостаточно, нужно также выбрать соответствующие режимы на FCU).

Выдающийся ответ!
Обратите внимание, что фактическая скорость полета самолета была намного выше 38 узлов; Крайний угол атаки самолета нарушил воздушный поток над трубками Пито, что привело к ложно заниженным показаниям воздушной скорости. (Это не следует путать с более ранними ошибочно низкими показаниями воздушной скорости, вызванными закупоркой трубки Пито кристаллами льда, которая к этому моменту уже давно устранена.)
@ Шон Согласен, но условие включения автопилота, очевидно, основано на этой скорости, а не на фактической (но неизвестной) скорости.
@Bianfable: Я знаю - просто отметим, если кто-то подумал, что вы говорите, что скорость полета самолета на самом деле снизилась до 38 узлов.

Практически на всех самолетах система защиты от сваливания автоматически отключает автопилот при превышении определенного диапазона параметров. Один из них приближается к стойлу. Как правило, автопилот будет автоматически запускаться непосредственно перед началом тряски на традиционном самолете без FBW, и его нельзя будет повторно включить, пока параметры, которые были превышены (угол тангажа/крена, скорость, угол атаки и т. д.), не вернутся в пределы.

Полет на малой скорости на большой высоте опасен, потому что процесс восстановления требует экстремальных усилий для восстановления скорости по сравнению с падением ниже (масса такая же, но воздух разрежен) - вы должны агрессивно нырять, чтобы набрать скорость, поэтому, даже если бы вы могли, просто повторно задействовать AP было бы нецелесообразно.

Поскольку вы упомянули об этом, я хочу повторить важный момент о MCAS, потому что, похоже, существует масса дезинформации. MCAS не имеет ничего общего с выходом из сваливания или поведением сваливания.

Это было реализовано исключительно для того, чтобы реакция MAX на силу тангажа в определенных режимах соответствовала более старым 737, чтобы избежать дополнительных требований к обучению, требующих времени Sim. Это ВСЕ, что было задумано. Самолет был технически сертифицирован, как это было, когда проблема была обнаружена (он не был опасен, просто другой), но требовалось обучение симуляции, что считалось маркетинговой катастрофой с точки зрения затрат авиакомпании.

Привет, Джон, спасибо, что поправил меня! Могу я спросить, почему они не программируют автопилоты на выход из сваливания? Так, например, в AF447 они могли повторно включить AP, который затем автоматически выполнял бы снижение тангажа и выравнивание, как только была бы достигнута правильная скорость полета? Кажется, это было бы намного безопаснее, чем человеческий инстинкт «карабкаться»!
У автопилотов традиционно не было полномочий на выполнение таких действий. Они предназначены для того, чтобы маневрировать самолетом в обычном режиме, как это сделал бы плавный пилот. Они не предназначены для того, чтобы брать верх и летать за пределами плавных поворотов и скорости тангажа. Ожидается, что пилот, умеющий летать, сможет позаботиться об этом. Автопилот, который может делать то, что вы предлагаете, теперь становится «пилотом-роботом», можно сказать, со всеми способностями пилота-человека. Если «робот-пилот» выходит из-под контроля, у вас проблемы. Это может произойти в будущем, если кто-нибудь когда-нибудь попытается сертифицировать авиалайнер с одним пилотом.
Или... авиалайнер без пилота :0
@Cloud Я бы не назвал то, что произошло на AF447, «человеческим инстинктом», по крайней мере, для обученного пилота. Каждый компетентный пилот с самого начала обучен почти рефлекторно опускать нос при первых признаках начала сваливания. Это будет естественной реакцией любого компетентного пилота. Почему (хотя бы) один из пилотов на AF447 был некомпетентен - другой вопрос. Возможно, человеческий инстинкт отступает, когда вы видите, что земля приближается слишком быстро (например, Asiana 214), но в этот момент в авиалайнере это больше вопрос определения того, как вы собираетесь разбиться, чем фактического предотвращения этого.
Правильно функционирующий автопилот не нуждается в процедуре выхода из сваливания по той же причине, по которой она не нужна правильно функционирующему пилоту-человеку: ни один из них не поставил бы самолет в ситуацию, в которой должен был произойти сваливание. Конечно, пилотов-людей учат выходить из сваливания, потому что (1) они иногда допускают ошибки и (2) иногда автоматические системы работают неправильно .
Кажется, популярно воображать (вероятно, из-за названия), что «автопилот» может делать гораздо больше, чем он на самом деле способен. На самом деле это чем-то напоминает круиз-контроль автомобиля. Большую часть времени держит постоянный курс на постоянной скорости и высоте (в связке с автоматом тяги). Ничего особо умного. Конечно, он может менять курс, скорость или высоту, но делает это в строгих пределах.