Почему большие самолеты (размером больше ~737) не имеют возможности даже частичного ручного реверса?

Практически все большие самолеты 1имеют поверхности управления полетом, приводимые в действие прямо или косвенно гидравлическими приводами, как и большинство средних и некоторых малых самолетов. Самолеты малого и среднего размера с гидравлическим управлением полетом, по сути, всегда имеют некоторую форму ручного реверса, когда основные поверхности управления полетом (всегда руль высоты и элероны, а иногда и руль направления) управляются вручную пилотами. обычно с помощью тросов управления, прикрепленных к штурвалам пилотов и тянущих (в зависимости от самолета) либо непосредственно за поверхности управления, либо за выступы сервопривода, которые затем создают аэродинамические силы, которые перемещают поверхности управления. Это позволяет поверхностям управления полетом оставаться в рабочем состоянии в случае полного отказа гидравлических систем самолета,

С другой стороны, большие самолеты, как правило, вообще не имеют возможности ручного реверса. Это якобы связано с большими аэродинамическими силами, действующими на их поверхности управления полетом на крейсерских скоростях , для полного преодоления которых потребовалась бы сверхчеловеческая сила (несмотря на то, что до того, как гидроусилитель управления полетом получил широкое распространение, многие, многие большие и быстрые самолеты успешно летали с чисто ручным управлением за счет использования ряда приемов, снижающих силу ). Однако в ситуации без гидравлики наличие какой-либо возможности ручного управления вообще, даже при значительном или значительном уменьшении полномочий управления и диапазона движения по сравнению с работой с гидравлическим усилителем, было бы чрезвычайно полезным дополнением к управлению шагом дроссельной заслонки. и руль(которые, особенно управление дроссельной заслонкой, сложны, медлительны, неуклюжи и действительно пригодны только для грубой регулировки высоты и траектории полета ). Так почему же у больших самолетов нет хотя бы частичной возможности ручного реверса, несмотря на то, что даже небольшие полномочия по управлению полетом намного лучше, чем вообще ничего?


1 Я использую здесь слово «большой» для обозначения «больше, чем 737 MAX 10».

Самолеты Boeing, такие как B737, могут летать с ручным реверсом элеронов и руля высоты после полного отказа / потери гидравлики. Другие большие самолеты также могут управляться с использованием ручного реверса (например, MD 80 и т. д.).
@ 757toga: 737 и DC-9-80 не большие самолеты. 767, А330, 747, А380 и т. д. — большие самолеты.
Возможно, было бы полезно указать тип самолета, о котором вы говорите, в своем вопросе. Что касается указаний FAA, B737 и MD 80 являются «большими» самолетами. См. параграф 2-8 в FAA JO 7360.10 . Обозначения типов самолетов. Этот документ используется для функциональных описаний, весовых категорий, разделения УВД и т. д. авиадиспетчерами, операторами и т. д. Просто пытаюсь быть полезным.
Тросы и шкивы не без проблем. См. также рейс 1121 авиакомпании Air Moorea .

Ответы (3)

Добавление механики ручного управления для большого самолета имеет серьезные недостатки:

  • Вес: для большого самолета вес шкивов, тросов и т. д. быстро увеличивается. Это стоит денег за счет топлива и за счет снижения полезной нагрузки самолета.
  • Сложность: ручная система должна быть проложена через весь самолет, включая проход через герметичные переборки и другие конструкции. На проектирование, установку и обслуживание уходит много времени. Хотя, безусловно, есть способы справиться с задействованными большими силами, это только усложняет задачу.
  • Уязвимость: было несколько аварий, в которых системы ручного управления были неправильно настроены или заблокированы. Ручная система должна быть спроектирована таким образом, чтобы система дистанционного управления по-прежнему работала, даже если в ручной системе возникнет проблема. Если событие достаточно катастрофично, чтобы вывести из строя все гидравлические/электрические системы, велика вероятность того, что ручная система также будет отключена.

Альтернативой является разработка гидравлической системы, которая может соответствовать или превосходить по надежности ручную систему. Конечно, это не лишено своих сложностей и проблем, но практически все современные авиалайнеры пошли по этому пути. Вес и сложность ручной системы не стоят отдаленной вероятности того, что такая система будет и необходимой, и полезной.

Что касается уязвимости, тросы ручного управления все еще работают, даже если есть отказ в тросах, ведущих к другой поверхности управления, тогда как отказ гидравлической системы, при отсутствии специальных компонентов изоляции неисправностей в гидравлическом контуре, отключит все, что питается исключительно от этого гидравлического контура.
@ Шон, поэтому существует несколько независимых гидравлических систем, и самолет по-прежнему управляем, если какие-либо две выходят из строя. Что, возможно, лучше, чем система, в которой два сбоя оставят вам только один тип контроля.

Для самолетов, которые не имеют возможности ручного управления, необходимая избыточность встроена в конструкцию системы с резервными гидравлическими приводами, приводимыми в действие резервными гидравлическими системами.

Вы не можете посмотреть на это и сказать, что теоретически возможен какой-то наихудший случай, и вы должны проектировать для этого. В отрасли используется подход анализа отказов и вероятностного риска для отказов с 4 основными категориями риска; Незначительная (не слишком большая проблема, просто дополнительная рабочая нагрузка — вероятность 1:1000), серьезная (значительное увеличение рабочей нагрузки или сложности для экипажа — 1:10 000), опасная (кто-то пострадает — 1:10 000 000) и катастрофическая (потеря планера) (1:1000 000 000).

Таким образом, для катастрофических событий вероятность отказа одного компонента, который приведет к потере планера, должна быть лучше, чем один к миллиарду, а если нет, вам нужно добавить резервную копию, чтобы получить ее ниже. Один случай на миллиард довольно маловероятен, но не невозможен, и время от времени случаются выбросы, и иногда это происходит из-за того, что сам анализ безопасности системы был ошибочным (такое случается во многих случаях).

Это означает, что если полностью гидравлические элементы управления спроектированы с достаточной устойчивостью к повреждениям и избыточностью, чтобы удерживать потенциальные отказы в пределах этого профиля риска, дополнительное резервирование не требуется, и такое дополнительное оборудование фактически считается «балластом» с точки зрения конструкции с точки зрения риска.

На первый взгляд это хладнокровная игра с числами, но вы должны создать какую-то произвольную математическую модель, иначе ничего из этого не сработает, потому что самолеты должны быть перепроектированы до смерти, чтобы удовлетворить все возможные возможности. Зато отличный корм для судебных адвокатов.

Самолеты Boeing, такие как B737, могут летать с ручным реверсом элеронов и руля высоты после полного отказа / потери гидравлики. Другие большие самолеты также могут управляться с использованием ручного реверса (например, MD 80 и т. д.).

Доступно множество ссылок. Вот некоторая информация со страницы 16 отчета об аварии NTSB для B737: ссылка

Со страницы 16 отчета об аварии, указанной по ссылке выше :

введите описание изображения здесь

Я знаю, что 737 имеет возможность ручного реверса. Однако Боинг-737 также в лучшем случае является самолетом среднего размера. Под «большими» я имел в виду такие вещи, как 767 или A330 или им подобные, или больше.