Резервирование
Элероны и рули высоты приводятся в действие двумя электрогидроприводами каждый, работающими от разных ГС1. Один из приводов всегда находится в активном режиме, а второй в пассивном. Смена ролей происходит каждый раз при включении самолёта под ток. РН2 управляется тремя приводами, являющимися активными и работающими от трёх ГС. Каждый привод элерона, РВ3 и РН управляется своим «персональным» вычислителем АСЕ. Интерцепторы устроены проще - по одному гидроприводу на каждую секцию и по одному АСЕ4 на одну пару интерцепторов. Таким образом, в СДУ имеется 14 блоков АСЕ, составляющих «нижний» уровень системы и обеспечивающих её работу в режиме «Direct Mode». АСЕ получают управляющие сигналы от органов управления (БРУ5, педали, рукоятка «Speed Brakes») передают их своим «подшефным» приводам и контролируют их положение по сигналам датчиков положения своего и соседнего привода на каждой поверхности.
Из «внешнего мира» АСЕ получают информацию только от ДУС6, поэтому в режиме «Direct» СДУ работает как обычный 3-х канальный демпфер. Для повышения надёжности, пара АСЕ управляющая каждой рулевой поверхностью, находится в разных «кабинетах» СДУ, получает электроэнергию от шин разных бортов, а кроме этого имеет разное конструктивное исполнение и разное ПО. Кроме АСЕ есть три вычислителя «верхнего» уровня PFSСU, которые и обеспечивают работу СДУ в режиме «Normal Mode». Для этого, PFSСU «общаются» со всем необходимым БРЭО7 (кабинетами авионики, ИНС8) и вычислителями различных систем (FADEC9, шасси, ГС, ПОС10 и т.д.). Каждый PFSСU управляет ВСЕМИ вычислителями нижнего уровня АСЕ, что обеспечивает полное 3-х кратное резервирование СДУ. Отказ одного или двух PFSСU приводит к деградации (упрощению) режима «Normal», а после отказа всех 3-х блоков система просто переходит в «Direct».
Отказы СДУ
Сигналы от ДУС поступают напрямую в АСЕ, минуя не только авионику, но и PFCU. т.к. эти датчики входят в состав СДУ и служат только для обеспечения режима «Direct». Весь информационный обмен АСЕ с бортом идёт только через PFCU, которые в данном случае выполняют роль концентраторов данных СДУ. После полной потери ими функций управления самолётом и перехода в режим «Direct», PFCU продолжают обеспечивать авионику информацией от АСЕ, и, соответственно, выдачу на индикацию экипажу информации о состоянии системы и положении поверхностей управления.
Что касается последовательного отказа одного или двух PFCU, хочу поправиться — подобный отказ никак не влияет на работу СДУ в режиме «Normal». К деградации системы приводит только пропадание информации или отказ ряда систем: информации по обжатию опор шасси, режимах двигателей, отказ механизма перестановки стабилизатора, органов управления закрылками, интерцепторами и т.д. Таким образом, нормальная работа в режиме «Normal» сохранится вплоть до последнего канала PFCU, и только после отказа всех 3-х вычислителей, или 3-х СВС11, или 3-х ИНС, система перейдёт в режим «Direct». Все ограничительные функции в «Direct mode» не работают, т.е. это фактически аналог режима «Жёсткая связь» на Су-27, но без возможности установки «Кш вручную». Однако, и в этом случае сохраняется вся индикация и сигнализация (световая и звуковая) о приближении и выходе самолёта на предельные режимы, т.к. эту задача лежит на центральных вычислителях авионики.
При упомянутых отказах, «урезание» СДУ происходит в объёме только тех функций, которые остались без информационной поддержки. При пропадании сигналов о текущем полётном весе снимается функция ограничения по углу атаки и перегрузке, при пропадании сигналов FADEC — функция парирования отказа двигателя, при пропадании сигналов о положениях механизации крыла, интерцепторах или ГО — соответствующие им функции защиты по скорости и автотриммирование и т.д. А все остальные функции СДУ продолжают работать как и раньше.
У нас есть преимущество перед «Эйрбасом» — индикация текущего значения угла атаки. Поэтому, даже если «оторвать» все три ПВД12, можно спокойно пилотировать самолёт по шкале «альфы» — нужно держать около 2.5 град. в ГП13 и 5-6 на заходе, и никаких проблем… По крайней мере, эксперты EASA отметили удобство пользования этой шкалой в отказных сучаях, т.к. на «Эйрбасах» такой индикации нет. Переход СДУ из «Normal» в «Direct» происходит абсолютно безударно, и сопровождается световой, звуковой и речевой сигнализацией, не заметить которую просто не возможно.
Ещё одно небольшое уточнение — кроме АСЕ, управляющих гидроприводами «основных» рулевых поверхностей, надо упомянуть про 6 блоков МАСЕ (Motor Actuator Control Electronic), которые управляют тремя подсистемами — уборки/выпуска предкрылков, уборки/выпуска закрылков и механизмом перестановки стабилизатора. Каждая из них является двухканальной, работает от двух электромоторов, каждый из которых управляется «своим» блоком. МАСЕ являются ещё и преобразователями тока: получая от бортсети стандартные 115 В/400 Гц, они выдают на «свой» электродвигатель 240 В постоянного тока.
МАСЕшки тоже управляются PFCU и вместе с АСЕшками образуют «нижний» уровень вычислителей СДУ. Соответственно, в режиме «Direct mode» не работают функции защиты механизации по скорости: автоматическая подуборка закрылков/предкрылков при превышении Vfe и их выпуск при торможении самолёта, а так же автотриммирование в продольном канале. Т.е. во время полёта в «Direct» пилоты вручную выпускают механизацию и триммируют самолёт в полёте при помощи кнюппеля14 на центральном пульте (как и при нахождении самолёта на земле). Кстати, кнюппели тоже двойные — по одной кнопке на каждый канал МПС.
Я пока ещё не слышал про случаи самопроизвольного перехода СДУ в полёте в режим «Direct mode» за время эксплуатации серийных самолётов. Даже на испытаниях такое случалось только в самый начальный период, когда ещё «доводили до ума» логику работы «Normal mode» (конец 2008 — начало 2009).
Сопоставление возможностей СДУ
| Тип ВС | SSJ-100 | Ту-334 | ERJ-170 | CRJ-900 | А-380 |
|---|---|---|---|---|---|
| Алгоритм защиты от сваливания | есть | только по «альфа» | есть | нет | есть |
| Алгоритм защиты от превышения Vпр и числа М |
есть | есть | частично | нет | есть |
| Алгоритм ограничения угла крена | есть | частично | нет | нет | есть |
| Алгоритм ограничения угла тангажа | есть | частично | нет | нет | есть |
| Автобалансировка по всем каналам | есть | есть | нет | нет | есть |
| Алгоритм защиты механизации по скорости |
есть | только на взлёте | нет | нет | только в полёте |
| Оптимизация пилотажных характеристик по режимам полёта |
есть | есть | нет | нет | есть |
Обмен данными
Общение многочисленных вычислителей систем самолёта и FADEC с кабинетами авионики, в которых «проживают» центральные вычислители, происходит по обычным форматам ARINC через блоки-концентраторы данных производства УКБП. Изначально эти концентраторы предполагались в качестве средства общения между самолётом и двигателями, но в процессе проектирования, их функции расширились. А вот общение центральных вычислителей между собой внутри кабинетов, между кабинетами, а так же с электронными индикаторами в кабине, т.е. там, где необходимы большие скорости передачи данных, происходит по AFDX-шине в стандарте «Изернета». Во всех остальных линиях обмена скорости вполне хватает.
По материалам Engineer_2010
10 Feb 2013 10:30 (опубликовано: Monya Katz)
Читайте далее
- Автопилот - На самолёте стоит хороший и очень надёжный автопилот, поэтому нет смысла летать «ручками»: практически всё время, машина летает «в автомате». Но… именно в автоматическом режиме расход топлива получается чуть выше, и вот почему. Основную часть полёта...… (+2)
Случайные статьи
- Опытный лоцман Рубцов и авионика SSJ как путь – «в никуда» - Надо развивать свои «мозги», а не соседа 8 июня 2015 года / Владимир Карнозов / Aviation EXplorer Руководство компании Bombardier прошло значительное обновление. Вы уже познакомились с новыми топ менеджерами? - Да, мы познакомились. Президент отделения «Bombardier Commercial Aircraft» господин Fred...… (+-3)
- Фундаментальный взлет (или немного про IMA архитектуру) - В последние несколько лет в России начали создавать не только новые самолеты, но и технологии. Причем некоторые из разработок будут внедряться на отечественных лайнерах впервые в мире. Пять отделений Российской академии наук работают совместно с авиастроителями более чем по двадцати различным...… (+-2)
- Эскизный проект - Я вот уверен, что проект ССЖ на этапе эскизного представления был лживым до корня, и что? Для вас не секрет, наверное, как макетная часть проходила когда ГСС представила цветные распечатки я не был, но ту потемкинскую деревню только ленивый не пинал Ну, и к чему поминать всуе старика...… (+6)
Использование материалов сайта разрешается только при условии размещения ссылки на superjet100.info