Что такое Альфа-защита?

В этой статье говорится:

Сообщалось о происшествии, когда самолет Airbus A321 столкнулся с блокировкой двух датчиков угла атаки (AOA) во время набора высоты, что привело к активации альфа-защиты (Alpha Prot) при увеличении числа Маха. Летному экипажу удалось полностью восстановить управление, и самолет приземлился без происшествий.

  • Что такое Альфа-защита?
  • Является ли он частью другой крупной системы (например, автопилота)?
  • Что оно может делать?
  • Как это активируется?

Ответы (2)

Альфа также называется «Угол атаки». Это угол между относительным ветром и линией хорды крыла. Когда угол атаки увеличивается до определенного значения, воздушный поток над крылом перестает быть гладким. За крылом создается турбулентность, и оно теряет подъемную силу. Это известно как киоск .

«Альфа-защита» — это система, которая предотвращает слишком большой угол атаки. Это делается с помощью программного обеспечения, отслеживающего датчик угла атаки самолета. Когда обнаруживается ситуация с высоким коэффициентом альфа, программное обеспечение опускает нос самолета, чтобы поддерживать высокий, но все же безопасный угол атаки. Он также управляет полной тягой для всех двигателей. Эта система предназначена для предотвращения сваливания самолета пилотами и позволяет им добиться наилучших результатов в аварийной ситуации, например, при сдвиге ветра.

Это не часть автопилота. Он интегрирован в компьютер управления полетом и активируется постоянно. Автопилот — это функции, которые управляют самолетом определенным образом, чтобы снизить нагрузку на пилота в обычных ситуациях (например, набор высоты до 13 000 футов, поворот налево на курс 340).

Пилоты могут отключить такие системы защиты в случае их неисправности, или существуют особые случаи, когда эти защиты должны быть отключены, например, выступление на авиашоу.


Известные аварии

В Airbus A320 был первым самолетом с дистанционным управлением. Во время демонстрационного полета AF296 , демонстрируя систему альфа-защиты, пилоты взяли самолет слишком низко и слишком медленно и отключили часть системы, которая должна была управлять полной тягой. Самолет не свалился, но все равно у него было слишком мало энергии для набора высоты. Он мягко врезался в деревья.

В приемочном полете пилоты проверяли альфа-защиту на малой высоте. Система должна была предотвратить слишком высокий тангаж самолета. Однако, к удивлению экипажа, это не удалось. Самолет заглох из-за недостаточной высоты для восстановления. Система не сработала из-за того, что вода попала в датчики угла атаки во время предыдущей неправильной процедуры промывки, замерзла во время полета и заблокировала датчики.

В AF447 система переключилась на «альтернативный закон» и больше не обеспечивала защиту от сваливания, потому что трубки Пито (датчики воздушной скорости) замерзли. Самолет заглох с высоты 38 000 футов до воды после того, как пилоты не смогли применить правильную процедуру для ненадежной воздушной скорости.

К последнему пункту: для AF296 альфа-защита предотвратила сваливание, но к тому времени самолет был слишком низким и слишком медленным, чтобы преодолевать деревья впереди. Пилот утверждал, что двигатели не реагировали и что высотомер был неправильным, насколько я знаю, он не винил в аварии защиту альфа.
Для XL888T проблема заключалась в замерзшем датчике AoA, который ранее был неправильно промыт мойкой высокого давления. Это стало проблемой, когда пилоты провели несанкционированные и импровизированные испытания на низком уровне.
@RedGrittyBrick относительно AF396: насколько я помню из документального фильма, пилот утверждал, что, когда он потянул ручку назад, она упала. XL888T: Да, датчик завис, поэтому система (в целом) вышла из строя.
Я не видел, где Мишель Асселин утверждал это, и на видеозаписях нет никакого снижения тангажа youtube.com/watch?v=-cv2ud1339E . Конечно, поскольку задняя часть фюзеляжа протаскивается сквозь деревья, это должно в конечном итоге повлиять на положение самолета. Это не альфа-защита.
AF296 примечателен двумя вещами: защита Alpha спасла всех, кроме трех человек на борту , и что чрезмерная уверенность в технологиях приводит к несчастным случаям . Они пытались продемонстрировать альфа-защиту, но превзошли ее возможности. Если бы он не активировался, авария была бы хуже. Также обратите внимание, что они вручную деактивировали другой бит, который дает полный газ. Если бы не они, то успели бы, потому что двигатели раскрутились бы раньше.
Основным мотивом системы альфа-защиты на самом деле являются несчастные случаи, такие как рейс 191 авиакомпании Delta Airlines , вызванные сдвигом ветра. В таких случаях пилотам необходимо получить как можно большую подъемную силу, и система надежно позволяет им это делать.
@JanHudec Я всегда думал, что последствия этой аварии заключаются в лучшем понимании сдвига ветра и разработке систем оповещения о сдвиге ветра.
Угол атаки не всегда измеряется относительно линии хорды крыла. Если вы работаете с изолированными изогнутыми аэродинамическими профилями (т. е. не являющимися частью самолета), вместо хорды часто используется линия нулевой подъемной силы; точно так же линия нулевой подъемной силы самолета иногда используется в качестве исходной точки (таким образом, нулевая альфа -> нулевая подъемная сила).
@kevin: Это тоже, конечно. Но альфа-защита тоже. Это позволяет пилотам поддерживать максимально безопасный угол атаки и, следовательно, терять как можно меньше высоты, насколько это физически возможно, а также обеспечивает максимальную тягу, если пилоты еще этого не сделали.
«Пилоты не смогли применить правильную процедуру для ненадежной воздушной скорости». Это хороший кандидат на звание «авиационной недосказанности века». Пилоты не смогли применить правильную схему управления самолетом .
Кроме того, еще один примечательный инцидент, связанный с альфа-защитой, произошел с TC-JDN на рейсе Turkish Airlines из Стамбула в Нью-Йорк. В этом инциденте из-за турбулентности угол атаки ненадолго достиг точки, в которой сработала альфа-защита. По-видимому, режим альфа-защиты удерживает самолет в зоне атаки «альфа-защита» до тех пор, пока на боковой ручке не будет дана команда «нос вниз». Это привело к неуправляемому набору высоты и почти промаху с A330, который находился над ним над Атлантикой.
@reirab спасибо за ссылку. Я нахожу смешным, что системы «защиты» Airbus удерживали самолет в нежелательном наборе высоты...
@kevin лучше быть в нежелательном подъеме, чем в нежелательном падении из-за сваливания. Также обратите внимание, что знания об этих средствах защиты и о том, как они работают, преподаются на тренингах.

Альфа-защита — это мера безопасности, которая не позволяет самолету выйти за определенные значения угла атаки. Обычно «альфа» используется для обозначения угла атаки.

Когда самолет летит, если он превышает определенное значение угла атаки, он входит в сваливание (меньше подъемной силы, иногда внезапно, и самолет падает, как камень). Airbus ввел эту проверку безопасности в систему управления полетом, которая блокирует приближение самолета к опасным значениям.

Во всяком случае, пилоты могут выйти из сваливания.

Так что альфа-защита — это просто программное обеспечение на борту.

Не все самолеты падают "камнем" при сваливании. Некоторые просто плавно снижаются и возобновляют полет, другие двигаются с более высокой, но стабильной скоростью снижения. Только плохие проекты будут демонстрировать неприятные характеристики срыва, и, к сожалению, такие тоже были построены.
«Падать как камень» — это не то же самое, что иметь «аэродинамику камня». Падением я пытался выразить, что гравитация лишь частично компенсируется подъемной силой, не говоря, что поведение самолета после сваливания такое же, как у камня. Такое поведение при падении может ощущаться людьми, когда самолет подвергается воздействию порыва ветра, когда угол атаки, наблюдаемый самолетом, действительно внезапно меняется. Крик - хороший способ измерить это :)
@TrebiaProject. Обычно это нисходящий поток, а не внезапная потеря подъемной силы. Крылья все еще создают подъемную силу, но вся воздушная масса движется вниз, толкая самолет вместе с собой.
А вот Эркупе...
@Trebia Peoject, давайте сравним восстановление сваливания бумажного самолета с Боингом 737. Проблема заключается в весе по отношению к площади поверхности. Это влияет на потерю высоты в случае сваливания. Бумажный самолетик восстанавливается в дюймах, большему самолету нужно несколько тысяч футов. Реально сравнить золотую рыбку с китом. Таким образом, массивные самолеты должны ИЗБЕГАТЬ сваливания. Крылья с более высокой эффективностью (более высокий AR) будут глохнуть при более низком AOA по сравнению с более старыми конструкциями. Пилоты должны быть должным образом обучены. Альфа-защита нужна. Но я бы определенно задумался об усилении этих планок.