Насколько сильным должен быть человек, чтобы летать без "усилителя руля"?

В наши дни в самолетах используются системы управления по проводам, в то время как в старых самолетах использовалась смесь гидравлики с электронной поддержкой, как у MD-11 (а может быть, у 737-800?).

Но что произойдет, если вы потеряете электронные системы и вам придется летать вручную? Я помню случай, когда это произошло на MD-11, и пилоты использовали грубую силу мышц для управления летающими поверхностями (и использовали около 10 кг силы только для удержания штурвала на месте) или постоянно прикладывали 10 кг силы к штурвалу. (Моя память не совсем плохая. Это было несколько месяцев назад)

Итак, сколько необработанной мышечной силы необходимо, чтобы летать на MD-11 или 737-800 без посторонней помощи в течение 10 минут, а затем приземлиться? Через двух пилотов или в одиночку.

Это не ответ, поскольку вы, кажется, спрашиваете только о MD-11 или 737, но у А-10 была «механическая система в качестве резервной копии на случай потери гидравлики. Полет без гидравлической силы использует ручную систему управления реверсом; управление по тангажу и рысканию включается автоматически, управление по крену выбирается пилотом. В ручном режиме реверса А-10 достаточно управляем при благоприятных условиях, чтобы вернуться на базу, хотя управляющие усилия больше, чем обычно».
Во многих самолетах гидравлика использовалась только для усиления существующих механических органов управления, таких как автомобильный усилитель руля. Вероятно, первым серийным самолетом, который сделал это, был P-38L с гидравлическим усилителем элеронов. На самом деле он мог опередить однодвигательные истребители на высокой скорости, потому что полный элерон был доступен без особых усилий пилота, в то время как парень с FW190 обеими руками держал ручку управления, пытаясь получить максимальную скорость крена. В этом случае, если вы потеряете гидравлику, вы вернетесь к ручному управлению, например, потеряете гидроусилитель руля.
737 имеет ручное реверсирование (кроме руля направления), что позволяет управлять без гидравлики, как и его предшественники 707 и 727. Это единственные реактивные самолеты Boeing, спроектированные таким образом.
@user71659 user71659 насколько сильным должен быть человек, чтобы летать на скоростях, близких к сваливаниям (потому что я думаю, что вам нужно больше мышечной силы, чтобы бороться с более сильным ветром) с ручным реверсом?

Ответы (3)

Вы не можете. Большинство этих самолетов летают с рулевыми поверхностями с гидравлическим приводом без возможности механического воздействия со стороны органов управления полетом в кабине. Органы управления полетом просто управляют клапанами сервопривода в гидравлических приводах, как ковш на фронтальном погрузчике, но немного сложнее. Если это FBW, то система FBW делает то же самое на приводах, используя моментные двигатели, управляемые компьютерами FBW, для привода сервоклапанов.

На каждой поверхности управления будет два или три гидравлических привода. Органы управления полетом в кабине управляют только выдвижением/втягиванием приводов. Ощущение управления в этих самолетах исходит от пружинных устройств в цепи управления, имитирующих «воздушные нагрузки». Прямой связи между пилотом и динамическими силами, действующими на руль, нет. Если вы потеряете все гидравлические приводы, вы потеряете поверхность управления.

Нет обратной связи от аэрофорсов - если есть гидравлическое давление. При отсутствии гидравлического давления имеется обратная связь через зону нечувствительности сервоклапана.
Технически да, но вы не сможете эффективно контролировать поверхность с помощью любого рычага, который вы можете механически применить к поршню поршневой пары, когда вы опускаете входной рычаг сервоклапана до упора.
Но я помню случай, когда это произошло в MD11, и пилотов, которые все равно управляли самолетом.
Этот ответ, кажется, игнорирует часть вопроса MD-11. Поиск "MD-11 fly-by-wire" находит несколько источников, говорящих либо о том, что MD-11 не является электродистанционным ( здесь , здесь ), либо что он имеет FBW только в некоторых режимах ( здесь ).
@TJCrowder OP может иметь в виду UA 232, DC-10, страдающий полным отказом гидравлики.
@Koyovis Насколько я помню. Им приходилось непрерывно прикладывать к коромыслам 10 кг силы, вообще не поднимая рук.
Ребята из MD 11 не смогли сместить органы управления полетом. Они контролировали тангаж и рыскание только с помощью тяги.
@TJCrowder Этот ответ, похоже, также игнорирует часть вопроса 737, которая на самом деле имеет прямое механическое резервное копирование .
Но помните, что 37-й — древний дизайн. У него все еще есть система отделки салона Piper Super Cub с добавленными электродвигателями.
@Koyovis После отказа двигателя UA 232 управлялся исключительно дифференциальным дросселем. Частично их проблема заключалась в том, что первоначальный отказ произошел, когда самолет совершал правый поворот, в результате чего руль направления был слегка отклонен в одну сторону; им приходилось бороться с этой силой на руле всю дорогу, потому что они не могли перемещать рули без гидравлики. В их траектории полета есть несколько петель, где они в основном сбились с курса и решили, что легче идти с рулем направления и полностью повернуть направо, чем бороться с этим, поворачивая налево.

Только маленькие самолеты могут летать без силового привода. Авиалайнер самого большого размера, которым можно управлять вручную, будет примерно B737, который на самом деле имеет ручную резервную копию для руля высоты и элеронов, как в этом ответе . В B737 используется балансировочный язычок, помогающий снизить шарнирные моменты при ручном срабатывании.

В гораздо более крупном самолете, таком как DC-10, практически невозможно уменьшить шарнирные моменты с помощью сервоприводов или других средств, а поверхности управления полетом отклоняются только с помощью гидравлической энергии. Схематично это выглядит следующим образом:

собственная работа, несколько десятилетий назад

Когда пилот перемещает ручку, они отклоняют входной рычаг, который открывает сервоклапан одного или нескольких гидравлических приводов. Затем они отклоняются, перемещая выходной конец, тем самым снова закрывая сервоклапан. Пока общего гидравлического давления достаточно для преодоления шарнирных моментов аэродинамической силы, привод перемещает поверхность управления без каких-либо усилий со стороны пилота. На самом деле это было бы настолько легко, что были бы установлены искусственные пружины.

Однако в некоторых случаях приводы не могут преодолеть моменты шарнира управления, например, из-за:

  • Необходимость бороться с одним из других приводов, например, из-за отказа сервоклапана в твердом переплете;
  • Потеря гидравлического давления в одном или нескольких приводах;
  • Неправильная балансировка и высокая скорость полета вызывают обдув поверхности, как это было в нескольких недавних авариях.

Обратите внимание, что в этом случае, когда пилот тянет ручку, он сначала отклоняет сервоклапан до упора, и теперь он становится фиксированной точкой шарнира входного рычажного механизма. Дальнейшее отклонение рукояти приводит к прямому ручному отклонению поверхности от шарнирных моментов, вызванных аэродинамическими силами, и от масла, все еще циркулирующего в гидравлической системе.

Как уже упоминалось, в больших самолетах без мер по уменьшению шарнирных моментов летный экипаж практически не может контролировать траекторию полета с помощью ручного усилия. DC -10 действительно удалось приземлиться после полного отказа гидравлики за счет использования дифференциальной тяги двигателя, а не ручного включения.

707 и / или DC8 имели органы управления полетом с тросом и шкивом. Я почти уверен, что большие четыре гильзы поршня двигателя сделали то же самое. Старые летающие лодки, конечно, были.
Один из способов отличить негидравлические органы управления полетом с первого взгляда — наличие выступов и балансировки масс, а также смещенных шарнирных линий (как руль направления B-17).
Что происходит на практике, так это то, что разгерметизированная поверхность будет отклоняться под действием воздушных нагрузок до тех пор, пока сервоклапан не достигнет нижнего предела, после чего поверхность начнет давить на цепь управления кабелем. Он может двигаться примерно на полпути до полного хода вверх или вниз, прежде чем сервопривод опустится до дна (провисание, которое вы видите, когда органы управления обесточены на земле). В полете он будет делать то же самое, плавать под воздушными нагрузками, пока не начнет давить на схему управления, когда сервопривод выйдет из строя. Вы сможете сопротивляться последней половине путешествия, возможно, до того, как сами PCU достигнут своего предела хода.
@JohnK Нет, это не то, что происходит. Сервоклапан должен «опуститься до дна», прежде чем поверхность сможет начать движение. Сам привод не опускается до упора на поверхность. Поверхность будет в положении, когда шарнирный момент уравновешивает внутреннее сопротивление гидравлического контура, где бы он ни находился. Вы можете давить в обе стороны и пытаться сопротивляться (что будет бесполезно, если схема полностью гидравлическая).
@acpilot да, то же самое, за исключением того, что кабель может передавать только силы натяжения, и для полного контроля вам нужен набор из 2 из них.
@Koyovis Нет. Сложные PCU, используемые на форсунках, имеют один конец поршня, соединенный с рычажным механизмом сервоклапана, в отличие от вашей схемы. Привод всегда стремится установить сервопривод в нулевое положение. Вход перемещается в одну сторону, сервопривод смещается, а PCU перемещается в другую сторону, восстанавливая нулевое значение сервопривода в новой позиции PCU. Если система не находится под давлением, поверхность сместит поршень поршня поршневой пары, и он будет перемещать звено сервоклапана на противоположном конце, пока оно не достигнет своего предела, а затем попытается надавить на контур управления через рычажное соединение. Поверхность провисает до тех пор, пока это не остановит сопротивление блока ощущения высоты тона.

В качестве дополнительной информации к ответу Койовиса обратите внимание

На больших самолетах это скорее «сервопривод», который будет выполнять работу, о которой вы просите, в случае отказа гидравлики, вместо того, чтобы помогать нормальной силе, которая перемещает лифт, он становится единственной силой, которая заставляет лифт двигаться. Поэтому при нормальном полете он действует как балансир, а в случае отказа становится единственной активной силой. Как и язычок баланса, язычок сервопривода перемещается в направлении, противоположном задней кромке управления полетом.

Пожалуйста, обратитесь к следующему веб-сайту:

https://www.flight-mechanic.com/flight-controls-tabs/

Вкладка сервопривода может быть механизмом, это означает, что пилот отклоняет только вкладку, которая затем отклоняет поверхность. Балансировочный язычок механически связан с поверхностью, пилот отклоняет поверхность непосредственно, а балансировочный язычок перемещается в результате отклонения поверхности.
Насколько сильным должен быть человек, чтобы летать без "усилителя руля"?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 1v