Что MCAS пытается исправить на B737 MAX?

Новые источники, такие как Seattle Times и Aviation Week, обеспечивают довольно хорошее наложение функции MCAS на B737 MAX. Однако мне неясна проблема, которую пытается решить MCAS. Насколько я могу судить, большая гондола привела к уменьшению высоты пилона, что привело к изменению аэродинамики на стыке крыло/пилон/гондола. При большом УА это приводит к более высокому моменту тангажа, чем на НГ (развенчивая другие популярные теории, это не имеет отношения к линии тяги или ЦТ гондолы).

В Seattle Times говорится о формировании ударной волны на стыке, указывая на то, что это не проблема малого Маха. Однако околозвуковой режим обычно ограничивается не сваливанием, а сдерживающим бафом. Может кто со знанием дела разъяснить? Если это проблема сваливания, то это отсутствие идентификации сваливания (отсутствие отчетливого снижения тангажа) или воздушное судно испытывает кабрирование без MCAS?

Все самолеты глохнут. Большинство самолетов сваливаются только по команде пилота. Проблема Макса в том, что он может медленно глохнуть. MACS добавлен, чтобы избежать этого.
@user3528438 user3528438 Чем он отличается от 737NG?
Катастрофы в Эфиопии и Индонезии не происходили медленно!
@Harper Они не разбились из-за остановки, они разбились, когда MACS пытается исправить ложную остановку, и это действительно произошло через несколько минут.

Ответы (3)

Из внутренней истории MCAS: как система Boeing 737 MAX набрала мощность и потеряла защиту от Доминика Гейтса и Майка Бейкера:

Во время летных испытаний для сертификации самолета пилоты должны безопасно выполнить экстремальный маневр, спираль с креном, называемую виражом, который приводит самолет к сваливанию. Хотя пассажиры, скорее всего, никогда не столкнутся с этим маневром на обычном коммерческом рейсе, это может произойти, если пилотам по какой-то причине потребуется выполнить крутой разворот.

Инженеры определили, что на MAX усилие, которое пилоты ощущают на штурвале при выполнении этого маневра, не будет плавно и непрерывно увеличиваться. Пилоты, которые с силой оттягивают колонку назад, иногда называемую ручкой, могут внезапно почувствовать ослабление сопротивления. Правило FAA требует, чтобы самолет управлялся с плавно изменяющимся усилием на ручке управления.

Отсутствие ощущения гладкости было вызвано тенденцией самолета к тангажу под влиянием ударных волн, которые образуются над крылом на высоких скоростях, и дополнительной подъемной поверхностью, обеспечиваемой блоками вокруг двигателей MAX, которые больше и расположены дальше вперед на крыле. чем на предыдущих 737-х.

(...)

Согласно предложению, MCAS будет срабатывать в узких обстоятельствах. Он был разработан «для устранения потенциально неприемлемого момента тангажа при поднятии носа на больших углах атаки и высоких скоростях полета», сообщил Boeing FAA в собственной оценке безопасности системы, рассмотренной The Times.

В другой статье из The Seattle Times, опубликованной в марте, упоминается сваливание на высокой скорости:

Разработанный для автоматической активации только в экстремальной ситуации полета на высокой скорости, этот дополнительный толчок носовой части вниз заставит пилот чувствовать себя так же, как и старые модели 737.

Это действительно указывает на тест силы палки на g, как упоминает @Jimmy в комментарии. Поскольку B737 имеет полностью необратимую систему управления полетом с гидравлическим приводом, с искусственным ощущением, которое пропорционально динамическому давлению, но не коэффициенту нагрузки, очевидным механизмом «отсутствия плавного ощущения силы» будет необходимость до некоторой степени освободить колонку. из-за дополнительного подъемного момента, создаваемого самолетом.

Вполне вероятно, что дополнительные подъемные поверхности от гондол двигателя создают больший момент тангажа, чем у 737NG при тех же обстоятельствах. Я не совсем уверен, чем сверхкритический поток воздуха над крылом MAX отличается от потока воздуха NG для создания дополнительного тангажа.

Все это является первоначальным ограниченным лекарством от тестов палочки-сила-на-g. Если бы это было единственное, что нужно было исправить, все, вероятно, осталось бы хорошо. Но в первой связанной статье также упоминается:

Летчики-испытатели обнаружили еще одну проблему: такая же нехватка плавного усилия на ручке управления также наблюдалась в определенных условиях полета на малых скоростях. Чтобы решить и эту проблему, инженеры решили расширить возможности и возможности MCAS.

Как видите, The Seattle Times также является моим источником информации... нет никакой дополнительной информации о том, каковы были "определенные условия полета на малой скорости".

Значит, это больше похоже на проблему проникновения в буфет, чем на проблему киоска?
Насколько я понимаю, передняя установка создает дополнительный момент тангажа в конкретной ситуации: большой угол атаки, большая скорость полета, большой угол крена. Разделение потока может показаться более вероятной причиной этого, чем бафтинг.
Тот факт, что это WUT, означает, что это тест на усилие палки на перегрузку. В сочетании со ссылкой на высокую скорость и формирование удара (при условии, что тот же автор понял это правильно), это звучит как проблема характеристик маневрирования (т.е. сила ручки на G) при высоких числах Маха, а не проблема сваливания. Возникает ли несертифицируемая характеристика до начала буфета или во время проникновения буфета, неясно. Думаю, отсюда и пошло название MCAS!
Действительно, именно так я понял первоначальную цель дизайна MCAS, хотя в оригинальной статье, которую я читал в марте, упоминается сваливание на высокой скорости. В статье SeatlleTimes, на которую вы ссылаетесь, действительно упоминаются ударные волны и увеличенная подъемная поверхность от гондол перед крылом.
Спасибо за дополнительные источники. Я не думаю, что «отсутствие плавности хода» происходит из-за ограничения сервопривода или подстройки Маха. Более вероятно, что это относится к уменьшению усилия палки (не поддается проверке до начала удара) или обратному (не поддается проверке до сдерживающего удара). Триммер Маха не помог бы, так как это стабильность маневрирования, а не стабильность скорости.
Да, действительно, реверс - это то, что я описывал, приводы не в состоянии преодолеть аэродинамический шарнирный момент.
Каковы данные, свидетельствующие о том, что привод достиг ограничения шарнирного момента? Реверсивное усилие рукояти может произойти, когда приводы находятся в пределах возможностей HM. Объяснение шока, вызванного гондолой, и возникающего в результате тангажа, похоже, согласуется с источниками новостей и сообщениями о симптомах.
Как реверсивное усилие на рукояти работает с полностью необратимой системой срабатывания?
Это ничем не отличается от обратимого. Во время разворота вам придется изменить направление усилия ручки управления, чтобы поддерживать коэффициент нагрузки на постоянной скорости.
Мало кто и еще меньше журналистов знают, что такое срыв на высокой скорости . Тот факт, что тенденция к увеличению тангажа наиболее сильна при высокой тяге, ясно показывает, что ускоренный поток через впускные кромки при большом угле атаки способствует окончательному падению ковша, которое было слишком слабым для двигателей меньшего размера и смещенных назад. Забудьте о толчках — они обычно смещают центр давления назад .

Была ли проблема с остановкой на самолетах 737 до 737 Max,

Летные характеристики предыдущих моделей Боинга 737, в том числе большой угол атаки, не оправдывали действий, которые обеспечивает система MCAS.

зачем нужна MCAS на 737 Max 8

Двигатели Max 8 физически больше — диаметр вентилятора 69,4 дюйма против 61,0 — тяжелее, установлены дальше и выше, чем раньше. Это изменило линию тяги и летные характеристики. MCAS используется для восстановления «нормальных» летных характеристик 737.

Подробнее см . http://www.b737.org.uk/737maxdiffs.htm .

Согласны ли вы с фразой, которая была добавлена ​​к вашему ответу без какой-либо ссылки? «В частности, новые капоты двигателей добавили достаточную переднюю подъемную площадь, чтобы повлиять на управляемость самолета на больших углах тангажа».
@Koyovis Насколько мне известно, я не публиковал этот ответ, хотя он приписывается мне. Я говорю, насколько мне известно, потому что я подвержен некоторому слабоумию, и я понял, что больше не могу всегда доверять своей памяти. Однако я никогда не летал ни на одной модели 737-го и ничего о ней не знаю. Моими большими самолетами были 727-100 и 747-100/200. Я посмотрел на ссылку в ответе, и я настолько уверен, насколько это возможно, что никогда раньше не видел эту веб-страницу. Я не знаю, что происходит.
Если я нажму на ссылку «отредактировано..» под ответом, я увижу ваш исходный пост от апреля 2019 года, а также фразу, недавно добавленную @GuyInchbald. Интересно, согласны ли вы с этой фразой или предпочитаете отменить редактирование? Если последнее, мы можем сделать это для вас, если вы предпочитаете.
Я добавил ссылку и цитату, чтобы объяснить влияние гондолы на стабильность, хотя не знаю, считается ли b737.org.uk авторитетным источником...
@Jpe61 Jpe61 Пожалуйста, уважайте оригинальный постер ответа. Я бы никогда принципиально не изменил или не добавил бы ответ другого пользователя здесь, но опубликовал бы свой собственный ответ, если бы я считал, что требуются дополнительные подробности. Теперь имя и лицо Терри находятся под каким-то текстом, который он никогда не публиковал.
@Koyovis, конечно, откатился. Я не понимаю, как это улучшает ответ. Недавно добавленное редактирование Гая также должно быть удалено.
@ Jpe61 Согласен, так и сделал.
Мои извинения за мою оплошность, но я относительно новичок в StackExchange. Теперь я вижу, что резюмировал важную цитату, которая была добавлена, а затем удалена некоторое время назад. Хорошо, я опубликую это как отдельный ответ.
Пожалуйста, примите мои извинения за мою оплошность, я относительно новичок в StackExchange. Теперь я вижу, что резюмировал более длинное дополнение, которое ранее было сделано и удалено, и опубликовал отдельный ответ.
@GuyInchbald Не беспокойтесь.

Предыдущие модели 737 имели приемлемые характеристики сваливания.

Max представил новые двигатели большего размера. Между крылом и землей им не хватило места, поэтому их сдвинули вперед дальше перед крылом, чтобы они могли сидеть достаточно высоко и очищать землю. Это повлияло на управляемость Max при больших углах тангажа.

Но намерение состояло в том, чтобы представить Max без необходимости значительной переподготовки пилотов и повторной сертификации типа, поэтому изменение в управлении было неприемлемым. MCAS — система управления маневрированием — была введена для управления управлением самолетом на больших углах тангажа и предотвращения необходимости переподготовки пилотов.