Как работает защита оболочки в самолетах Airbus и Boeing?

Есть два вида «автопилотов», и важно различать их. Один для поведения самолета вокруг его центра тяжести (ЦТ), другой для определения траектории ЦТ.

1. Автопилот внутреннего цикла: поведение вокруг ЦТ или управление ориентацией самолета. Этот автопилот нельзя назвать автопилотом, так как его характеристики фактически экранированы от пилота: он делает свою работу, не показывая, что он делает. Он перемещает только поверхности управления (руль высоты, элероны) или автомат перекоса вертолета, но не органы управления полетом (ручка, штурвал). Для пилота система невидима и представляет собой устойчивую платформу, в случае A320 и B777 платформу с защитой оболочки, которая не позволяет самолету попасть в опасную ситуацию. В вертолетах эта система называется системой повышения устойчивости (SAS).

2. Автопилот внешнего цикла: определение пути ЦТ, за что, в конечном счете, и платят пилотам :). Они контролируют траекторию полета и управляют этим управлением, отклоняя органы управления полетом (джойстик, педали). Пилот может делегировать это управление системе обратной связи, которая обеспечивает входные данные для тех же органов управления полетом через привод с фрикционной муфтой. С помощью старомодного механического соединения привод перемещает всю цепь от рукояти к поверхности (или автомату перекоса в вертолете); пилот может отменить этот ввод, приложив силу, превышающую силу блокировки фрикционной муфты.

Таким образом, обычно по своей конструкции автопилот внешнего контура показывает пилотам, что он делает, перемещая для них устройства ввода траектории полета таким образом, который является прозрачным и может быть интуитивно отменен путем приложения большой силы. Именно здесь у A320 другая философия: ручка управления никогда не двигается, кроме как рукой пилота. Этого основного отличительного признака между двумя типами автопилота в A320 нет. Это происходит в B777, который также имеет автопилот внутреннего контура плюс защиту оболочки и автопилот внешнего контура, который фактически перемещает стойку / хомут. Таким образом, B777 функционально идентичен A320 во всех смыслах, а также сохраняет функцию подвижных органов управления полетом. У него нет механической связи, и для этой функции используются два отдельных набора приводов: один набор для поверхностей,

Такая ситуация и на Airbus > A320, и на Boeing > 777, когда все системы работают. Все эти самолеты динамически устойчивы: аэродинамика заботится о возвращении самолета в нейтральное положение. Например, F16 аэродинамически нестабилен, чтобы обеспечить высокую маневренность: он всегда хочет тангаж и крен, а компьютеры управления полетом обеспечивают постоянные быстрые входы в рули высоты и элероны, чтобы поддерживать положение путем активного управления. Это не относится к пассажирским самолетам, которые не должны быть такими же маневренными, как истребители, и должны просто безопасно доставить пассажиров домой.

Поэтому и на Аэробусах, и на Боингах самолет может без проблем летать и без автопилотов Inner Loop. Самолет просто теряет защиту оболочки, и теперь им можно управлять в потенциально опасных ситуациях, таких как полностью развернутое сваливание. В обоих типах всегда можно отключить автопилот внешнего контура. Для внутреннего цикла:

• У B737 его нет.
• В A320 невозможно отключить автопилоты внутреннего контура, если все работает правильно, за исключением отключения автоматических выключателей для сброса ELAC, как указано на этом сайте ;
• В B777 есть защищенный переключатель, который позволяет отключить защиту конверта, как указал @Cpt Reynolds.

В последних двух типах система сама отключает функции при обнаружении сбоев, чтобы разрешить управление в режиме с ухудшенными характеристиками. Оба производителя внедрили прямой режим как самый низкий режим, в котором отклонение поверхности является прямой функцией отклонения рукояти. Однако прямого механического кабельного соединения с поверхностями нет, даже прямой режим по-прежнему является электрическим входом, поэтому технически Fly By Wire по-прежнему используется.

Изображение выше взято из Aircraft Systems Mechanical, electrical, and avionics subsystems integration Third Edition Ian Moir Allan Seabridge, и показывает сравнение верхнего уровня реализации контуров управления полетом. Функции резервирования различны, функциональность во многом одинакова: обе реализации предотвращают чрезмерный угол атаки, приводящий к сваливанию самолета, и чрезмерный угол крена.

Таким образом, хотя функциональность современных Airbus и Boeing очень похожа, мы часто сталкиваемся с мифом о том, что Airbus ставит автоматизированные системы выше, чем пилот. Существует разница в реализации пользовательского интерфейса в том, что у Airbus есть джойстики, которые не соединены друг с другом и не имеют других средств управления, кроме как вручную. На момент внедрения это была новая функция, к которой пилоты не привыкли, как и система защиты конверта. Новые функции могут быть плохо поняты неопытными пользователями, а авиационный мир консервативен: когда в DC3 появился штурвал управления 3/4, пилоты протестовали, что они, возможно, хватаются за отсутствующую часть штурвала и что они привыкли к этому. .

В конечном счете, наиболее важным фактом является то, что и Airbus, и Boeing имеют отличные и очень похожие показатели безопасности, и что оба производителя производят самолеты, которые позволяют пилотам безопасно доставлять пассажиров домой в 99,9999999 % полетов.