Почему основные органы управления полетом А320 имеют гидромеханические резервы только для руля направления?

A320 — это, прежде всего, самолет с дистанционным управлением, при этом сигналы пилотов с джойстика и педали руля направления поступают не непосредственно на поверхности управления полетом, а, скорее, на компьютеры управления полетом самолета, которые затем решают, что, если любой, требуется отклонение руля, и подайте необходимые команды на гидроприводы, которые перемещают рули: 1

колдовство 101

Однако в случае полного отказа компьютерной системы управления полетом самолета A320 может переключиться в резервный режим, известный как механический закон , который полностью обходит FCC. 2В этом режиме единственным из основных органов управления полетом, который остается активным, является руль направления с использованием аварийного тросового механизма, который отправляет управляющие сигналы пилотов непосредственно на приводы руля направления; при неактивных рулях высоты, элеронах и спойлеронах управление по тангажу поддерживается с помощью ручного триммера горизонтального стабилизатора (в котором используется аналогичный тросовый механизм для отправки команд триммера на гидравлические двигатели, приводящие в действие винтовой домкрат стабилизатора) и различной мощности двигателя, а также возможность контрольный крен отдельно от рыскания полностью теряется (чтобы повернуть самолет в том или ином направлении, его необходимо отклонить в нужном направлении с помощью руля направления и дифференциальной тяги двигателя; возникающее боковое скольжение затем заставляет самолет катиться к заднему крылу. , из-за положительной связи скольжения, создаваемой стреловидностью заднего крыла A320):

смотри, ма, нет прямого управления по крену

Причина, по которой рули высоты, элероны и спойлероны неприменимы в механическом законе, заключается в том, что, в отличие от руля направления, они вообще не имеют прямой гидромеханической связи с органами управления кабиной , а связаны только через компьютеры управления полетом (таким образом оставляя их отрезанными от управляющие входы пилотов в случае полного отказа этих компьютеров). Если бы у А320 были резервные гидромеханические органы управления рулями высоты, элеронами и спойлеронами, пилоты могли бы управлять самолетом по каждой из его трех осей отдельно (а не с зависимостью крена от рыскания, что очень удобно) .небрежное управление креном со значительной временной задержкой между началом рыскания и результирующим креном, вызванным боковым скольжением, и с небольшим, но значительным начальным моментом качки, вызванным рулем направления в неправильном направлении), и мог бы сделать это, используя тот же типы управляющих входов, которые использовались бы в обычном полете по проводам (хотя, вероятно, со значительно увеличенными усилиями управления и заметно другим градиентом силы), вместо того, чтобы переключаться на совершенно другой стиль ввода в механическом законе:

может быть немного сложно проложить кабели управления через все эти крутые повороты на 90 градусов, но я уверен, что они справятся.

Так почему же руль направления — единственный из основных органов управления полетом А320, имеющий гидромеханическую резервную копию, позволяющую использовать его в механических законах?

1 : Система управления полетом A320 и всех более поздних самолетов Airbus имеет несколько различных режимов управления полетом по проводам. В некоторых из них ( прямой закон , альтернативный закон 1/2A/2B ) входные сигналы управления полетом пилотов по некоторым или всем осям управления просто передаются прямо через компьютеры без фильтрации, при этом компьютеры повторяют все, что пилоты просят у самолета. без какого-либо перевода присутствует в обычном рабочем режиме (известном как нормальный закон ); тем не менее, входные данные пилотов по-прежнему сначала передаются на компьютеры, а только затем на исполнительные механизмы панели управления, а не прямо на корму.

2 : Оси тангажа и крена / рыскания также могут по отдельности возвращаться к механическому закону в случае серьезной неисправности в одном из основных органов управления полетом (например, двойное заклинивание руля высоты может привести к тому, что самолет вернется к механическому управлению по тангажу) , оставив другой в режиме дистанционного управления.

Неудачи, выходящие за рамки прямого закона, не стоят вложений. Полезность механического закона спорна в том смысле, нужен ли он вообще и насколько он полезен, когда нужен. Использование FBW указывает на то, что самолет не поддается контролю сверх прямого закона. Вместо того, чтобы тратить деньги и вес на механический закон, вам гораздо лучше добавить еще один уровень избыточности в FBW.
Думаю, ты сам ответил на свой вопрос, Шон. Я не особо разбираюсь в этих вещах, но, глядя на графики, я могу кое-что понять. Единственный вопрос: эти изображения из надежных источников (например, faa, airbus или эксплуатанта A320)?
@ user3528438, совсем недавно, 28 февраля 2018 г. , произошел один сбой, который привел к использованию механического резервного копирования . Это единственный, о котором я когда-либо слышал.

Ответы (2)

Механическая резервная копия предназначена только для поддержания базовой управляемости во время временного отказа всей электродистанционной системы. Как упоминалось в OP, руль направления считается достаточным для базового управления по крену, в то время как горизонтальный стабилизатор считается достаточным для базового управления по тангажу даже без какого-либо увеличения устойчивости. При этом механическое резервное копирование не предназначено для обеспечения непрерывного безопасного полета и посадки ( я был бы очень удивлен, если механическое резервное копирование соответствует всем рекомендациям ARAC по минимальной управляемости ); ожидается, что по крайней мере один компьютер управления полетом может быть перезагружен, чтобы взять на себя управление после первоначального сбоя (см. Руководство для экипажа Airbus A320).

Причина передачи механической поддержки рулю направления и регулируемому стабилизатору, а не рулю высоты и элеронам, в значительной степени связана с выбором пассивной боковой ручки в качестве датчика тангажа и крена. Ему не хватает механических связей для передачи его движения внешним узлам, а также сенсорного устройства, обеспечивающего обратную связь для воздушных нагрузок. Это приводит к значительной экономии веса и простоте конструкции и является основным преимуществом пассивного бокового рычага .

Я подозреваю, что причина даже наличия механической резервной схемы связана с недоверием к системам FBW для гражданской авиации, когда они впервые начали использоваться. По мере роста доверия к избыточности и непохожести новые поколения самолетов Airbus (например, A380 , A350 , A220) полностью отказались от этого и вместо этого имеют резервный электрический контур сервоуправления на каждой из осей.

Я знаю, это звучит немного надуманно, но что, если бы взорвалась бомба ЭМИ или что-то подобное?
@Ipydawa Тогда игра окончена. FADEC полностью электронный, поэтому вы потеряете управление двигателем, а также органы управления полетом, возможно, также IMU, ADS и т. Д., В зависимости от того, сколько электрических компонентов находится в резервных приборах.
@JZYL, резервные инструменты в наши дни тоже являются дисплеями, а IIRC отображает просто данные с ADIRU 3.
@Ipydawa A320, скорее всего, разобьется, если его ударит ЭМИ. Он также рухнет при попадании зенитной ракеты. Это гражданский самолет; не предназначен для полетов в зону боевых действий.
@GavinS.Yancey Тем не менее, мне теперь немного любопытно, что делает A400M (поскольку это военный самолет).

Дело в том, что ваша первая картинка не совсем правильная. Тяги от боковых джойстиков проходят через «волшебную» коробку, а звенья от триммерных колес и педалей — нет . Вместо этого есть ссылка от «волшебной» коробки к педалям и триммеру колеса. Так что если «магия» перестанет работать, в конфигурации ничего не изменится. Педали и триммеры просто продолжают работать, потому что они подключены по-другому.

Выход боковой ручки должен пройти через «волшебную» коробку; в этом смысл его использования. Таким образом, у них есть механическая резервная копия на случай, если все пять компонентов «волшебной» коробки откажут, фактически не имея никаких дополнительных звеньев. Для любого другого механического резервного копирования потребуются дополнительные связи, что сведет на нет преимущества конструкции для того, что до сих пор, кажется, произошло только один раз .

«Выход боковой ручки должен пройти через «волшебную» коробку; в этом смысл ее использования». Почему это относится к джойстику, а не к рулю направления?
@ Шон, я полагаю, было бы разумно сделать педали руля направления полностью электронными, но их было проще подключить механически, и простое добавление команды пилота с командой демпфера рыскания ближе к желаемому результату (который, вероятно, выбирает скольжение -мишень для скользящего мяча), чем это было бы для команд подачи и крена.
Верно, но если команды рыскания могут прекрасно работать в обход волшебного ящика, то почему команды тангажа и крена не могут?
@ Шон, потому что команды тангажа и крена представляют собой запросы на вертикальное ускорение и скорость крена соответственно, что требует изменения отклонения поверхности в соответствии с фактической реакцией самолета, которая зависит от скорости, веса и баланса, а также потому, что значение команд тангажа и крена изменяется в зависимости от положения самолета и угла атаки. Таким образом, даже для интерпретации команд требуется логика и обратная связь.
Почему основные органы управления полетом А320 имеют гидромеханические резервы только для руля направления?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v