Что происходит, когда все электрические системы вертолета выходят из строя?

Я думал задать этот вопрос в Worldbuilding, потому что это для книги, которую я пишу, но я надеюсь, что этот сайт подойдет лучше. Вы можете перенести этот вопрос, если сочтете Worldbuilding более подходящим.

Представим себе летающий вертолет, что-то вроде Eurocopter EC135 . Что произойдет, если все электрооборудование вдруг перестанет работать? Причина этого сбоя не важна, просто представьте, что все электричество «пропало» без предупреждения: все экраны черные, все огни выключены, вся связь прервана, GPS больше не работает и т. д.

Я полагаю, главный двигатель все еще работает, нет причин для внезапного падения, верно? Но... может ли пилот управлять им? Вероятно ли, что он успешно приземлится? Нужно ли вертолету электричество, чтобы оставаться в полете?

Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перемещен в чат .

Ответы (2)

На самом деле важна причина отказа. Если все электрические системы на вертолете EC135 выходят из строя в вашем классическом сценарии ЭМИ, тогда вертолет должен совершить аварийную посадку, поскольку реактивный двигатель управляется компьютерной системой, для которой требуется электричество. Сбой питания этой системы, скорее всего, приведет к тому, что движок вернется к ручному резервному копированию, что означает, что он все еще работает, но вам нужно отключить его как можно скорее. Также возможно, что двигатель может полностью выйти из строя, и в этом случае вертолету придется перейти на авторотацию , то есть приземлиться без мощности двигателя, что является выживаемым, хотя и опасным и чрезвычайно захватывающим.

Если вы спрашиваете о более простой электрической неисправности бортовых приборов и связи при работающем двигателе, то пилот будет продолжать управлять вертолетом и использовать резервные приборы для завершения полета. Даже в самолетах с полностью «стеклянной кабиной» есть набор приборов «параметр», некоторые из которых не требуют питания вообще, например, высотомер и датчик воздушной скорости, которые используют измерения давления воздуха, магнитный компас для навигации и т. д. Некоторые также будут иметь резервную копию. Индикатор положения, который питается от изолированной аккумуляторной системы и будет давать пилоту ориентир даже в облачности или плохой видимости. Так что это меньшее событие, чем вы можете себе представить, хотя отказ инструмента всегда интересный опыт, поверьте мне.

Мне кажется, у вас есть забавное представление о том, что захватывающе и интересно... :-)
Ха-ха, достаточно честно @MichaelKjörling. Думаю, я отвечал на это в шляпе романиста, а не в шляпе пилота. Если вы хотите подвергнуть персонажа опасности, отказ двигателя должен быть более очевидным для читателя, чем отказ инструмента.
У них была проблема с приборами на Аполлоне-13. Сделано для разумного количества драмы. :-)
Да, но сначала был взрыв! И это было в космосе! Отличный пример, хотя @MichaelKjörling
Да, но в тот момент они не знали , что произошел взрыв. Все, что они действительно знали, это то, что куча приборов показывала показания, которые они не должны были показывать в тот момент полета, и что системы умирали слева направо и в центре... Так что на тот момент это все еще была проблема с приборами. Довольно драматичный.
Нужна ссылка на потерю мощности двигателя. Двигатели FADEC обычно сконструированы таким образом, что HMU остается в своем последнем положении во время отказа FADEC, поэтому двигатели продолжают работать. (Вероятный сценарий заключается в том, что FADEC сбрасывается и вернется в исходное состояние через несколько секунд). Другой пример — авария QF32, потеря проводки управления привела к остановке двигателя после приземления.
@ user71659 HMU, по-видимому, относится к последнему клапану, который фактически регулирует подачу топлива в двигатель? Насколько я понимаю, газовые турбины довольно нестабильны без активного (гидравлического или электронного) управления, а двигатель с фиксированным топливным клапаном быстро превысит скорость или заглохнет. Что касается QF32, насколько я понимаю , это, вероятно, сигналы дроссельной заслонки из кабины на FADEC, а не сам FADEC.
@SomeoneSomewhere Гидромеханический блок состоит из электромеханических топливных клапанов, а также гидравлических сервоприводов (переменные лопасти статора и тому подобное). Стабильность более сложна в больших турбовентиляторных двигателях вместо турбовальных, а также в переходных режимах. Двигатель здесь имеет только одну ступень и использует центробежный компрессор. Он должен быть довольно прочным, особенно если вы просто пытаетесь добраться до земли.
На самом деле, я раздобыл руководство по летной эксплуатации EC135, и там есть процедура для полного отказа FADEC/заедания клапана дозирования топлива. Он включает в себя установку целевого крутящего момента с помощью поворотных рукояток (механический контроль подачи топлива), а затем приземление как можно скорее. Таким образом, нет необходимости в рабочем FADEC для продолжения работы двигателя.
Спасибо за исследование @ user71659, я отредактировал соответственно.
@user71659 user71659 У вас случайно нет под рукой ссылки?
@MichaelKjörling Не официальная ссылка, но введите очевидные слова в свою любимую поисковую систему.

Оказывается, вы выбрали особо уязвимый вертолет. В отличие от других вертолетов, которые все еще в основном механические, EC135 имеет цифровое управление двигателем. Самое простое решение — выбрать другой вертолет.

Я полагаю, главный двигатель все еще работает, нет причин для внезапного падения, верно?

У меня плохие новости. EC135 использует сложный компьютер для управления двигателем . Безопасность обычно гарантируется несколькими полностью резервированными компьютерами и проводными путями, но если все электрические устройства выходят из строя одновременно, турбина больше не находится под контролем. Цитирую Википедию :

  • Если происходит полный отказ FADEC (полное цифровое управление двигателем), двигатель выходит из строя.
  • При полном отказе FADEC у пилотов нет ручного управления перезапуском двигателя, дроссельной заслонкой или другими функциями.

Нет электричества, нет двигателя.

К счастью, мы можем с уверенностью предположить, что турбина, по крайней мере, спроектирована так, чтобы она была отказоустойчивой, она не выйдет из-под контроля. К сожалению, это означает «выключить». Так что да, вы теряете мощность основного двигателя.

К счастью, во время вращения турбины остается некоторая остаточная мощность. Это плюс энергия роторов может быть использована для авторотации в соответствии с GdD .

Но... может ли пилот управлять им? Вероятно ли, что он успешно приземлится? Нужно ли вертолету электричество, чтобы оставаться в полете?

Да, вертолеты с дистанционным управлением очень редки. Хотя они больше не будут дополнены, стабилизированы или усилены, механические связи все еще будут работать. И они смогут выполнять автоповорот, как описал @GdD и как показано в этом видео Smarter Every Day .

Однако внезапная потеря мощности двигателя, всех их средств управления полетом и любых электронных приборов может сбить пилота с толку. Опытный пилот все равно сделает авторотацию и приземлится, но вряд ли будет так красиво, как на видео. Я нашел настоящий отчет о крушении настоящего EC-135 . Опытный пилот подумал, что они потеряли всю мощность двигателей, перешли на авторотацию и приземлились без повреждений, но разбили самолет. На самом деле двигатели были в порядке, но они потеряли свою систему повышения стабильности. Чтение этого отчета может помочь с вашей книгой.

Вертолетчики тренируются на случай внезапной потери мощности и аварийной посадки. Если у них все еще есть контроль над самолетом, они смогут его посадить.

EC135 не является вертолетом FBW. Он имеет обычные механические связи с гидравлическим усилителем (как гидроусилитель руля или Boeing 737). У него есть электронная аугментация, но она не нужна для базового полета. Первый гражданский вертолет FBW, Bell 525, появился через 10 лет после EC135.
@user71659 user71659 Я неправильно прочитал статью из Defense Aerospace ? Это был эксперимент?
@Schwern В статье четко указано, что это был демонстратор ... серийная модель, которая была модернизирована системой Fly-By-Light.
@Schwern В статье описывается событие 2002 года, в то время как EC135 летают с 1996 года. Но на самом деле это написано так, что это сбивает с толку без дальнейшего исследования. Хотя упоминается, что именно NH90 станет первым серийным вертолетом с полностью FBW.
Что происходит, когда все электрические системы вертолета выходят из строя?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v