Как справиться с вакуумом и сбоем координатора поворота в IMC?

Я только что получил свой инструментальный рейтинг FAA, и значительное количество времени было потрачено на обучение частичной панели. Это означало полет без приборов вакуумного гироскопа - авиагоризонта и гироскопа направления. После моей контрольной поездки экзаменатор сказал: «Без этих приборов вы летите лучше», что я посчитал хорошим комплиментом как себе, так и моему инструктору.

Размышляя над этим, я начал думать, а что, если бы у меня случился дополнительный сбой в чем-то, как бы я с этим справился? Я запустил X-Plane и настроил заход на посадку LNAV+V GPS в ветреный, ухабистый день IMC и попробовал. Неудивительно, что это было ТЯЖЕЛО.

Я использовал следующие инструменты:

  • Высотомер / VSI и на конечном заходе на посадку глиссада VNAV для контроля высоты. Не плохо.
  • GPS-трек и небольшая проверка магнитного компаса, а также стрелка CDI. Это очень плохой способ навигации. Магнитный компас, очевидно, имеет ошибки запаздывания/опережения, а трек GPS — это то, что я бы назвал инструментом скорости — он немного отстает.

Основные проблемы, с которыми я столкнулся, заключались в том, что вы не можете синхронизировать повороты без координатора поворотов, а ухабистый / ветреный воздух требовал постоянных корректировок. Кажется, нет никакого способа определить уровень крыльев. Вы можете сказать, когда вы больше не поворачиваете, но вы можете начать поворот в другую сторону.

Моя стратегия, когда я работал над этим, заключалась в том, чтобы замедлить самолет (C172) с закрылками на 10 градусов на протяжении всей процедуры, чтобы изменение курса имело наименьший эффект. В конце концов, я старался держать гусеницу как можно ближе к DTK, а CDI как можно ближе к центру — эффективно гоняясь за двумя иглами. Это привело к синусоидальному курсу, когда я посмотрел на него на консоли инструктора X-Plane.

(Кстати, я благополучно посадил самолет, но не уверен, что смогу сделать это в реальном мире — рабочая нагрузка, которую я испытывал в своем удобном кресле, была ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ.)

Я знаю, что сценарий маловероятен, но он, безусловно, возможен. Кажется, в Интернете нет никаких указаний, которые я могу найти по этому поводу.

Мой вопрос: есть ли лучший способ сделать это? Если да, то какова процедура?

«Замедлите самолет, [чтобы] иметь наименьший эффект». Разве самолеты не тем быстрее меняют курс, чем медленнее? Или я неправильно понял, что вы имели в виду? В любом случае, у вас есть хороший вопрос, и поздравляю с IR.
"Есть лучший способ это сделать?" Вы имеете в виду, помимо связи с УВД и объявления чрезвычайной ситуации, потому что вы потеряли кучу важных для полета приборов?
@MichaelKjörling, ну, если у УВД нет радара для точного захода на посадку, они не смогут вам сильно помочь. И большинство этого не делает.
Владелец XPlane сделал приложение для iPad, которое можно использовать в качестве «резервного» ИИ в реальных полетах. Я потерял ссылку на статью, но GIST достаточно точен, чтобы безопасно вернуть вас.
Хорошие моменты выше. Я не задумывался о более широкой картине этого, но давайте предположим, что в моем сценарии, я предполагаю, что нет высокоточного радара, УВД предлагает, чтобы это был «лучший» аэропорт и подход для погоды и моего доступного топлива. У подхода было как вертикальное, так и горизонтальное наведение, так что это, вероятно, разумно. Что касается скорости, я подумал, что если я буду колебаться взад-вперед, то не собьюсь слишком далеко, если буду медленным. Опять же, не слишком реалистично, но меня больше интересовали маневры, чем сценарий.
На самом деле у моего самолета есть GTN750 с FlightStream 210. Это дает резервный ИИ на моем iPad вместе с синтетическим координатором поворотов, поэтому в реальном мире у меня действительно есть эта избыточность. Это было больше, чтобы опробовать действительно сложный сценарий, чем что-либо еще. "Плохой день в офисе", если хотите...
Я установил два Garmin G5, оба с 4-часовым резервным аккумулятором. Оба могут использоваться в качестве ИИ. Вакуумной системы в самолете больше нет. Я вижу, как это происходит на форуме моего типа самолета, где Garmin, Dynon и другие предоставляют приборы Glass для замены вакуумных приборов как для сертифицированных, так и для экспериментальных самолетов. Экзаменаторам придется изменить свой подход к частичному панельному тестированию.
@JanHudec: ILS тоже не подойдет?
В жестком IMC без гироскопов и без координатора поворотов, как бы вы узнали, в какую сторону подавать управляющие сигналы для запуска и остановки поворотов? Не имея возможности определить уровень крыльев, как вы узнаете, был ли самолет все еще в вертикальном положении или перевернулся?

Ответы (2)

Это не совсем ваш сценарий, но во время моей последней контрольной поездки по приборам DPE спросил меня, как я буду спускаться из VFR-on-top через плотный облачный слой после полного отказа электричества и вакуума (на C172 или чем-то подобном). Отсутствие авионики означало отсутствие помощи от УВД (векторы или даже подход PAR ), и мы также предполагали, что у меня нет планшета, телефона или других внешних систем, которые могли бы мне помочь.

Этот вопрос возник в конце обсуждения авиационных систем и отказов, и DPE не ожидал, что у меня будет готовый ответ, потому что этому не учат. Но он предложил эту процедуру:

  1. Настройте дрон на восток или запад, чтобы свести к минимуму ошибки поворота компаса.
  2. Используйте руль направления только для постоянного движения по компасу; как только самолет будет лететь прямо, больше не двигайте ногами
  3. Установите мощность и дифферент для стабильного снижения чуть выше Va и немного меньше обычной скорости снижения, например 300 футов в минуту.
  4. Сядьте поудобнее, скрестите руки и подождите, чтобы вырваться. Не поддавайтесь искушению коснуться элеронов или двигателя.

Его аргументация заключалась в том, что, избегая использования элеронов и мощности, вы можете быстро избежать попадания в спираль кладбища . Вы все еще можете это делать, но вы будете делать это гораздо более постепенно, и, надеюсь, к тому моменту вы все равно вырветесь. Я никогда не пробовал это сам, но когда-нибудь мне придется сделать это с пилотом безопасности.

В реальной жизни, если вы не можете легко добраться до VMC, приложение для планшета с портативным устройством AHRS будет хорошей резервной копией. Хотя лично я, если бы когда-нибудь потерял всю панель целиком, моей первой мыслью было бы добраться до ВМК, а не снимать заход. Я подозреваю, что для большинства людей приземление в поле, вероятно, будет гораздо лучшим выбором. Но, как и во всех сценариях «что, если», это зависит от обстоятельств.

Теперь интересная история о том, что DPE предлагает использовать только руль направления (и я ни капли не сомневаюсь в этом). Во время одной из моих 135 контрольных поездок экзаменатор сказал, что он меня завалит, если заметит, что я «рулю только рулем направления» на курсовом маяке. С точки зрения аэродинамики кажется, что слишком частое использование руля приведет к вращению, а не к спирали. Что, между прочим, является довольно стабильным способом прохождения слоя, если вы уверены, что на дне есть по крайней мере 1000 футов (в старые времена так делали). Хотя крутить близнеца...
Восток и запад — не лучшие направления, по крайней мере, для полетов в средних широтах. Смотрите мой ответ.
@quietflyer Я предполагаю, что мой DPE считал, что лучше свести к минимуму ошибки поворота: его точка зрения заключалась в том, что вы все равно должны сопротивляться желанию переместить элементы управления. Если компас сильно качается из-за ошибки поворота, то возникает искушение перекорректировать то, что на самом деле является незначительным поворотом, или повернуть в совершенно неправильном направлении. Работает ли это на практике, я не знаю (еще не пробовал!).
@alexsh: Опять же, тогда самолеты было намного легче выйти из штопора (даже из полностью развитого плоского штопора), чем в наши дни - намного легче с гораздо меньшим угловым моментом для обнуления.

По мокрому магнитному компасу можно спускаться даже через довольно толстый слой облаков, если воздух не слишком турбулентный. В средних широтах в северном (магнитном) полушарии важно выбрать курс, близкий к строгому S - не дальше 45 градусов, а лучше меньше. На южном направлении компас будет чрезмерно реагировать на небольшой крен, что чрезвычайно полезно. Если ваш курс отклоняется к северу от магнитного востока или запада, компас будет иметь тенденцию поворачиваться назад от соответствующего направления для поворота - это смертельно - вы, вероятно, закончите поворот с крутым виражом, когда компас бешено вращается, реверсируя. направление и др.

В самолете с хорошей муфтой рыскания (скольжения) по крену управляйте педалями руля направления, а не штурвалом. Это делает компас чрезмерно чувствительным к вашим данным, что предотвращает чрезмерный контроль.

Я видел видео, на котором Cessna 120 таким образом спускалась сквозь облака в несколько тысяч футов, и все инструменты гироскопа были заклеены лентой. Было совершенно ясно, что пилот активно управлял рулем, а не просто полагался на присущую самолету устойчивость, которой было бы недостаточно, чтобы бесконечно удерживать крылья самолета на одном уровне.

Этот метод может не работать вблизи магнитного экватора из-за отсутствия эффекта «свинца» — чрезмерной реакции на небольшой крен — в этой области. Точно так же этот метод не будет работать в очень высоких (магнитных) широтах.

Тогда всегда есть возможность обратиться к портативному GPS, настроенному на отображение «курса», похожего на компас (фактически направление наземного пути). По моему опыту, слишком много запаздывания, чтобы это было надежно, а мокрый магнитный компас предлагает превосходное руководство. Это не относится к высокопроизводительным устройствам GPS, особенно тем, которые имитируют дисплеи в стиле самолета.

пропущенное слово (это МОЖЕТ быть не так) в последнем предложении
Обратите внимание, что в большинстве самолетов мокрый магнитный компас или, в качестве альтернативы, вертикальный карточный компас, который все еще страдает от многих из тех же ошибок, устанавливается в таком месте, что практически невозможно практиковаться в полете «под капотом» по ориентиру. к этому устройству. Возможно, этим отчасти объясняется разнообразие мнений по данной теме.