Помогли бы механические индикаторы в инциденте с Air France 447?

NB Я не авиационный профессионал.

Я видел документальный фильм об ужасной катастрофе Air France 447 на днях.

Я был поражен, как и эксперты в этом, в том числе Дэвид Лермаунт, который известен здесь, в Великобритании, как великий авиационный эксперт, тем, что все три пилота были совершенно не в состоянии понять, что происходит на самом деле, из-за их фатальной неспособности доверять электронные инструменты.

У меня возникла мысль: разве при пилотировании любого самолета, независимо от его размера, всегда нужно знать, особенно в экстренной ситуации, две вещи?

  • скорость воздуха
  • отношение

Я знаю, что это ОЧЕНЬ ОЧЕНЬ очевидно, но, пожалуйста, потерпите меня.

В том-то и дело, что абсолютно достоверную информацию об обоих этих аспектах можно получить, независимо от темноты, независимо от электроники, независимо от трубок Пито, в любое время:

  • воздушная скорость: наличие невероятно прочной небольшой конструкции за пределами передней части окна кабины, которая будет заметно изгибаться в зависимости от скорости ветра, тем самым делая невидимое (воздушный поток) немного менее невидимым: при 0 узлах оно будет наклонено вниз; при скорости более 150 узлов из-за скорости ветра он станет полностью горизонтальным. Таким образом, отсутствие горизонтальности указывает на низкую скорость. Одна вещь, которую я оценил с момента публикации этого вопроса, - это чрезвычайно враждебная среда, с которой столкнется эта конструкция: отрицательные температуры, высокие скорости ветра, иногда наличие льда и т. д. Без сомнения, это одна из причин, почему во время развития авиации это не считалось возможным. . Но сейчас разрабатываются материалы, которые намного прочнее, чем когда-либо ранее известные. Один кандидат может бытькарбин . Его тоже, видимо, надо было подогреть.
  • отношение: иметь один из этих полностью механических плавучих компасов (используемых на кораблях) на видном месте в каюте. В некоторых комментариях о кажущейся гравитации возникло много путаницы . Но кажущаяся сила тяжести действует только при наличии ускорения, отличного от силы тяжести (вниз!) и подъемной силы, равной 1G (вверх!). Факт ускорения / замедления самолета (в любом или во всех трех измерениях) может быть указан системой калиброванных инерциальных акселерометров во всех трех измерениях, при этом интенсивность света меняется в зависимости от ускорения.

Очевидно, что такая гибкая штуковина должна быть очень прочной, чтобы выдерживать скорости, удары, температуры и т. д. Но, по крайней мере, можно предположить, что это не выходит за рамки человеческого ума. Тщательно разработанное изменение в том, как он изгибался, безо всяких сомнений указывало бы, когда самолет находится на опасно низкой скорости или около нее.

Разве эти две меры не могли дать пилотам AF 447 верную и совершенно неопровержимую мысленную картину того, что на самом деле происходило?

PS было возражение, что такая система, даже если она возможна, была бы избыточной. Но избыточность в критических системах является желательной вещью: беспокоит то, что у вас нет избыточности, а авиационная промышленность в прошлом допустила оплошность из-за недостаточной избыточности: проблемы с рулем направления Boeing 737 ; Горизонтальный стабилизатор MD80: «Отсутствие на McDonnell Douglas MD-80 отказоустойчивого механизма для предотвращения катастрофических последствий полной потери гайки» ( Alaska Airlines 261 , цитируется отчет NTSB).

Представьте сопротивление флага на скорости 0,8 Маха...
@ Notts90 Вы серьезно? Небольшой флаг длиной около 10 см... и вы беспокоитесь о дополнительном счете за топливо?
Полусерьезно. Я могу себе представить, что в течение срока службы самолета это сопротивление действительно приведет к заметному расходу топлива. Любое нарушение воздушного потока влечет за собой штраф за аэродинамическое сопротивление, которое необходимо обосновать. Кроме того, даже при таком размере он должен быть достаточно прочным и долговечным, чтобы выдерживать чрезвычайно высокие скорости ветра, чего не может сделать стандартный.
Водяной компас не будет служить авиагоризонтом, потому что кажущаяся гравитация внутри самолета в скоординированном полете всегда направлена ​​в одном и том же направлении по отношению к пилотам.
Внешние механические индикаторы, которые вы предлагаете, почти наверняка будут подвержены тем же проблемам обледенения, которые привели к ошибкам в существующих приборах.
Не обращайте внимания на слово «электронный» в этом отчете. Это отвлекающий маневр. Они не доверяли приборам, потому что 1) один из них совершенно механически вышел из строя в начале аварийной последовательности и 2) они не смогли правильно расшифровать обычную комбинацию показаний в стрессовой ситуации. Дело было не в том, что приборы электронные, а в психологии и немного в эргономике интерфейса (а электронный интерфейс можно сделать намного эргономичнее — просто пока тяжело).
@ Notts90: вы, очевидно, не знаете о лопастях AoA , которые довольно часто встречаются на авиалайнерах.
@summerrain полностью в курсе, спасибо.
@summerrain Я не понимаю твоей точки зрения.
Два важнейших элемента — это не скорость воздуха и положение. Это воздушная скорость и скорость сваливания. Но так как оба являются переменными, которые в режиме реального времени могут контролироваться только электроникой, трудно разработать электронные системы для ситуации, в которой пилот/ы потеряли веру в показания приборов! Множественное резервирование может быть возможным: если вы поддерживаете пилота таким образом, чтобы, если одна система терпит механический отказ, он был уверен в этом, сравнивая ее с двумя нормально функционирующими системами.

Ответы (5)

К сожалению, если бы в кабине был джаз-бэнд, поющий «Самолет глохнет», это бы не помогло. Если бы Моисей был там с каменной табличкой, недавно вырезанной самим Богом, с надписью «Пойди вниз» с сонмом ангелов, чтобы объявить об этом, это не имело бы никакого значения.

Неустранимые проблемы были в мозгах пилотов и в общении между ними, а не в самолетах или технологиях.

Оказавшись в этом состоянии, только свежий взгляд (например, отстранение от проблемы, привлечение к ней нового человека, использование контрольного списка) может вырвать застрявших в нем людей из их спирали: тревожных событий, неуместных реакция, неожиданный результат новых входов и нарастающая паника.

Это обычный опыт во многих ремеслах и дисциплинах, хотя в некоторых — например, в компьютерном программировании — легче найти новую перспективу, чем в других, таких как пилотирование или хирургия.

Любой, кто оказался в этой спирали, сможет сказать вам, что добавление дополнительных данных или новых источников данных редко помогает.

Кажется разумным думать, что выходом из такой ситуации было бы ясное, простое и, по-видимому, бесспорное доказательство. К сожалению, на практике это случается редко, если вообще когда-либо, и нет никаких оснований предполагать, что в этом случае все было бы по-другому, несмотря на непреодолимые интуитивные предположения об обратном.

Угол психологии человека имеет решающее значение. Но огромным фактором представляется и «полунадежное посредничество» между непосредственным человеческим восприятием и физическими явлениями посредством использования электронных индикаторов, в которые летчики способны разувериться. Я читал материалы, которые предполагают, что пилоты довольно часто не верят индикаторам сваливания, так же как я не верю системе "помощи" Microsoft, когда она говорит мне, что единственное решение моего незначительного технического сбоя - это переустановить все драйвер или (почему бы и нет?) всю мою систему.
Согласно тому, что я читал (например, crankyflier.com/2011/05/31/… ), у A330 не было во время AF 447 (не знаю, как сейчас) вибраторов. Также палка была помещена справа от него, и он был на правом сиденье. Поправьте меня, если это неправильно.
Предупреждения о повторном стойке с пилотами, оказавшимися в ситуации, аналогичной AF 447: books.google.co.uk/…
+1 за джаз-бэнд. Проблема была здесь исключительно в человеческой психологии, а не в инструментах. Вот видео посадки с поднятыми колесами, пилоты зациклены на том, чтобы приземлиться, когда они слишком высоко и слишком быстро, заметили кричащий шум на 30-й секунде? Они этого не сделали, это предупреждение «готовься». Майк, тебе нужно прочитать «человеческий фактор» в авиации, потому что ты определенно страдаешь от предвзятости фиксации/подтверждения задачи, о, и попробуй тест на гориллу.
Один из выводов заключался в том, что пилоты давали противоречивые данные на джойстике и не знали о противоположных действиях другого пилота (которые усредняются бортовым компьютером). Другой причиной является то, что предупреждение о свалке замолчало из-за того, что IAS ниже определенного минимума, вопреки тому, что можно было бы ожидать. Я не понимаю, как можно утверждать, что проблемы были исключительно в головах пилотов.

@mike грызун Я прочитал ваши комментарии к этому посту, и они кажутся мне довольно сильными по тону. Я присоединяюсь к обсуждению здесь, чтобы, надеюсь, объяснить вам, почему ваши идеи не будут работать так, как вы планировали, в реальной жизни.

Причина разрыва между предложенным вами решением и другим комментарием «это не сработает» заключается в том, что у вас есть ошибочное понимание лежащей в основе физики и аэродинамики. Это приводит к тому, что многие из ваших предположений ошибочны.


Прежде всего, отношение . Вы предложили:

имея один из тех полностью механических плавучих компасов (используемых на кораблях) на видном месте в каюте

Плавающий компас может быть вертикальным из-за гравитации. Гравитация, если ее измерять как силу, не абсолютна; скорее, это относительно вашего движения. Когда вы катаетесь на американских горках, вы определяете гравитацию в своей собственной системе отсчета. Когда вы измеряете гравитацию в этом сценарии, невозможно сказать, направлено ли нисходящее ускорение перпендикулярно земле. На самом деле гравитация может указывать на небо. Вы можете налить чай в чашку, и жидкость никогда не прольется, но при этом вы будете стоять вверх дном.

По этой причине механическое плавающее устройство для определения положения в самолете совершенно бесполезно: вам нужен гироскоп . Это один прибор, который уже был у пилотов, и он функционировал на AF 447.

Кроме того, к вашему сведению (хотя это не имеет отношения к вопросу), механический компас будет либо опережать, либо отставать в повороте. Вы не можете использовать обычный компас для поворота самолета; если вы это сделаете, вы никогда не выкатитесь на желаемый заголовок.


Для скорости вы предложили:

за счет наличия (флуоресцентной?) полосы/флажка, вероятно, металлического, за пределами передней части окна кабины: при скорости 0 узлов она будет наклонена вниз; при скорости более 150 узлов из-за скорости ветра он станет полностью горизонтальным.

То, что вы описываете, не является индикатором скорости. Он не измеряет физическую величину воздушной скорости. Скорее это показатель угла атаки, хоть и сильно затухающий.

Если не считать аспекта экономии топлива и затруднения обзора, предлагаемое вами решение на самом деле не решает проблему, которую вы пытаетесь решить (а именно, пилоты не доверяют своим цифровым приборам, чтобы определить, находится ли самолет выше скорости сваливания):

  • Самолет может свалиться на любой скорости. Вы можете двигаться со скоростью 300 узлов и одновременно глохнуть.
  • Скорость сваливания изменяется при выпуске закрылков и предкрылков. Предложенное вами устройство не может быть скорректировано.
  • Скорость сваливания также зависит от загрузки самолета. Когда вы сжигаете топливо, ваша скорость сваливания будет меняться. То же самое происходит, когда вы загружаете тяжелые по сравнению с легкими. Опять же, ваше устройство не может быть настроено для этого изменения.
  • Изменение температуры изменит гибкость металла. Поэтому ваше устройство может быть откалибровано только для работы при одной температуре окружающей среды.
  • Температура окружающего воздуха зависит от высоты и, что более важно, от скорости полета !
  • Ваше устройство подвержено обледенению.
  • Если ваше устройство имеет достаточно большую площадь поверхности, оно также может быть подвержено трепетанию.

У пилотов уже был индикатор угла атаки в Airbus.


Третий момент, о котором я хотел бы упомянуть, заключается в том, что документальные видеофильмы лишь в определенной степени соответствуют реальному событию. Они построены на основе реальных событий, однако, если провести анализ на основе документального фильма, это может быть ошибочным, поскольку содержание видео не является дословной расшифровкой.

Интернет-статьи еще хуже. В авиационном сообществе мы обычно игнорируем любые статьи, как онлайн, так и печатные, если только они не исходят из надежного источника, связанного с авиацией, такого как AOPA или NTSB.

Единственный источник, который вы должны использовать при анализе авиационных происшествий, — это официальный отчет. Он содержит стенограмму диктофона кабины экипажа, которая представляет собой точные произнесенные слова, а не интерпретацию режиссеров и актеров. Он также содержит подробный анализ сценария, в том числе интервью с другими пилотами, моделирование точных обстоятельств с участием разных летных экипажей на авиасимуляторе и т. д.

Спасибо... некоторые из этих пунктов действительны. Но не все. Что касается источника в СМИ, то автор этой статьи, Тим Харфорд, является очень известным и очень строгим британским статистиком, который работает в Оксфордском университете. Я должен был упомянуть, что его полномочия не были случайными. Во-вторых, я говорю по-французски и взглянул на стенограмму CVR в оригинале (в основном на французском языке): в 2 часа 10 минут мы действительно видим полную путаницу в отношении того, идут ли они вверх или вниз.
Во-вторых, я оспариваю идею о том, что это показатель «угла атаки». Как вы пришли к такому выводу? Вы предполагаете, что если самолет поднимается/снижается, это повлияет на отклонение полосы? Но это, конечно, будет зависеть от его жесткости. Однако ваши замечания об экстремальных условиях, влияющих на способность предоставлять полезную информацию, интересны.
@mikerodent да, это моя точка зрения. Подъем/опускание будет влиять на отклонение полосы, поскольку подъем/опускание изменяет направление воздушного потока относительно планера (и, следовательно, полосы). Если у вас есть дрон (или очень мощный вентилятор + несколько проводов), вы можете провести собственный эксперимент. Вы также можете задать отдельный вопрос либо здесь, либо на Physics.SE, если вам интересно подробное обсуждение.
В-третьих, что касается скоростей сваливания, вы, очевидно, хорошо разбираетесь в этом... но я не думаю, что можно спорить, что скорости сваливания AF 447 были очень низкими, около 100 узлов или меньше, не так ли? И последнее: если мне позволено на мгновение не принимать во внимание расходы на топливо из-за лобового сопротивления, я, конечно же, обращаю внимание на тот факт, что воздух прозрачен. Что-то, что могло бы помочь пилоту судить о воздушной скорости этого прозрачного вещества, по существу желательно.
Наконец, я знаю о "кажущейся гравитации" (хотя, очевидно, не так много). Опять же (я говорил об этом в предыдущем комментарии), когда самолет не ускоряется и не замедляется, плавающий компас может помочь обеспечить лучшую картину. В ситуации с чашкой чая на американских горках американские горки постоянно ускоряются и замедляются. Не скорость, а ускорение влияет на кажущуюся гравитацию, не так ли?
when a plane is neither accelerating nor deceleratingоткуда вы знаете?! Это проблема! Когда все внешние ориентиры недоступны (например, ночь, облака), как пилоты узнают, должен ли я доверять прибору в этот момент ? И вдобавок к этому, да, с точки зрения физики, самолет постоянно ускоряется даже в прямолинейном горизонтальном полете с постоянной воздушной скоростью.
Что касается вашего последнего комментария: я пытался понять, как может иметь смысл это предложение: «самолет постоянно ускоряется даже в прямолинейном горизонтальном полете с постоянной воздушной скоростью». Вы про, не знаю, ускорения от турбулентности воздуха, например? Если скорость постоянна, значит ускорение отсутствует, не так ли???
@mikerodent, нет, самолет постоянно находится под действием силы тяжести. Вектор его скорости постоянно меняется. Если это не так, самолет уплывет в открытый космос.
Э... Я знаю, что гравитация присутствует (!). То, что я говорил об ускорении на американских горках и чашках чая (ваш пример), заключается в том, что причина, по которой ваша чашка чая может «падать» вверх, заключается в том, что в этот момент автомобиль, в котором вы едете, мгновенно подвергается воздействию 2G. механическое ускорение вверх. Плавающий компас будет прекрасно работать на плоскости, когда нет ускорения (кроме вездесущей гравитации). Конечно, у кого-то есть законное беспокойство по поводу того, можно ли обнаружить ускорение... но для этого можно подумать об использовании инерциальных акселерометров.
@mikerodent этот комментарий становится довольно длинным из-за этого обсуждения, но, похоже, у вас все еще есть неправильные представления о физике. Говорить «у самолета нет ускорения» просто неправильно , к сожалению. Вы не можете исключить гравитацию из своих расчетов. Вы можете начать новый вопрос либо здесь, либо на Physics.SE, если хотите получить дополнительные разъяснения по этому вопросу.
Я прекрасно понимаю, что самолет подвержен ускорению силы тяжести: как вы могли заключить обратное, мне не под силу. Пожалуйста, перечитайте то, что я написал: " кроме вездесущей гравитации ". Как я мог выразиться яснее? Я не мог. Кроме того, по поводу скорости: вы говорите, что «вектор скорости постоянно меняется» (под действием ускорения свободного падения). Это верно для спутника, но, учитывая, что самолет мал по сравнению с Землей и медленнее, фактически вектор его скорости изменяется лишь бесконечно мало от минуты к минуте...
PS Плавающий компас отлично работает на уровне моря... там, где есть гравитация. Где на него действует сила тяжести. Там, где он не поднимается и не падает, как в самолете, летящем прямо и на уровне, где ускорение за счет подъемной силы равно (но противоположно!) ускорению за счет силы тяжести... Я сдаюсь.
« У пилотов уже был индикатор угла атаки в Airbus »: Нет, это была рекомендация BEA, чтобы оценить возможность иметь обязательный индикатор. Есть зонды AoA, значение используется в обычном законе для защиты диапазона полета, но теряется в альтернативном законе. Кроме того, меры AoA время от времени оказывались недействительными.

Флаг не очень эффективен, потому что скорость сваливания больших самолетов превышает 100+ узлов. Флаг будет развеваться полностью даже в партере. Я не знаком с предложением корабля, но похоже, что вы описываете гироскоп, он же авиагоризонт, который уже находится прямо перед пилотами.

Но более того, это не решает проблему. AF447 был очень сложной аварией. Самолет буквально кричал пилотам, что попал в сваливание. Все признаки были для пилотов, чтобы определить, что они находятся в сваливании. И все же летчики его не узнали. Установка другого индикатора ничего не решит.

Кстати, третий пилот (капитан) довольно быстро распознал сваливание, просто он не был в кабине достаточно рано, чтобы помочь.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Металлический флажок или что-то жесткое может указывать на то, что скорость полета низкая, но его полезность все еще ограничена. В полностью развитом срыве он будет направлен вверх, что только подтвердит, что он снижается, а не сваливается. Это также может опасно ухудшить видимость пилота, например, при определении движения в районе аэродрома.

Разве эти две меры не могли дать пилотам AF 447 верную и совершенно неопровержимую мысленную картину того, что на самом деле происходило?

Не больше, чем стандартные индикаторы пространственного положения и воздушной скорости, которые были у нас с тех пор, как люди забирались в летательные аппараты.

Индикатор отношения


(источник: www.pilotfriend.com )

Индикатор воздушной скорости

Но это только основные приборы - современные авиалайнеры имеют множество других проверок/индикаторов.


В конкретном случае AF447 были другие системы, указывающие на проблему, с потерей индикаторов воздушной скорости.

Дважды ненадолго прозвучало предупреждение о сваливании самолета из-за превышения допустимого угла атаки.

Другой индикатор сказал бы пилоту, что они слишком быстро набирают высоту.

К тому времени, когда пилот контролировал крен самолета, он набирал высоту почти 7000 футов в минуту.

Кроме того, как и любой подобный инцидент, это привело к повышению безопасности самолетов.

12 августа 2009 г. Airbus выпустил три обязательных сервисных бюллетеня, требующих, чтобы все самолеты A330 и A340 были оснащены двумя трубками Пито Goodrich 0851HL и одной трубкой Пито Thales модели C16195BA (или, в качестве альтернативы, тремя трубками Пито Goodrich); Трубки Пито Thales модели C16195AA больше не использовались.


Дело в том, что это трудно понять, если вы не испытали этого на себе, что пространственную дезориентацию действительно трудно распознать, находясь в ней. Пилоты усердно тренируются, чтобы избежать этого, но, будучи людьми, они совершают ошибки. Никакая дополнительная телеметрия никогда этого не изменит.

Нет, ветровой носок не будет эффективным ни в качестве замены индикатора воздушной скорости, ни в качестве резервной копии. То, что хорошо работает при скоростях ветра, с которыми мы знакомы в повседневной жизни, скажем, 10-30 миль в час, не будет таким же при скорости 500 миль в час.