Система управления самолетом
рейтинг: +4+x

Развитие элементной базы и совершенствование алгоритмов управления позволило российским ученым создать высокопроизводительные и надежные электродистанционные системы управления для боевых и гражданских самолетов. Еще в прошлом столетии в Центральном аэрогидродинамическом институте (ЦАГИ) были заложены принципы создания цифровых систем управления магистральными самолетами, и для Sukhoi Superjet 100 в тесном взаимодействии со специалистами "Гражданских самолетов Сухого" была создана наиболее совершенная система, когда либо применявшаяся на пассажирских авиалайнерах. О ее особенностях и преимуществах рассказывает заместитель начальника отделения динамики полета и систем управления (НИО-15) ЦАГИ Юрий Шелюхин.

- Уникальность самолета Sukhoi Superjet 100 в том, что впервые в мире для самолетов такого класса была создана цифровая электродистанционная система управления без тяжелой механической аварийной системы. На подавляющем большинстве самолетов и такого, и более высокого класса, механическая система сохраняется - она присутствует и на Ту-334, и на Ан-148, и на более тяжелых Airbus A3201, Boeing 737 и даже Boeing 777. Сегодня за рубежом только один сертифицированный пассажирский самолет не имеет механической аварийной системы управления - это Airbus A380. То есть, я считаю, что сделан важный шаг к созданию надежной, многоуровневой, резервированной электродистанционной системы управления.

В этом самолете все построено на цифровой технологии. Есть основной контур управления, который построен на строенном вычислителе, каждую из граней которого составляет разнородная резервированная пара и программного, и аппаратного комплексов. Разнородная пара - это когда используются и различные процессоры, и различные операционные системы. Резервный контур также построен по принципу использования двух разнородных пар вычислителей.

- Насколько систему управления самолетом можно считать российской?

- "Мозги" в этой системе все российские, а вот реализация - зарубежная, компании Liebherr. Идеология комплексной системы управления разработана в ЦАГИ и частично реализована в системах управления самолетами Ту-204, Ту-214 и Ту-334. Основные принципы уже достаточно хорошо отработаны и получили высокую оценку летного состава, на Superjet эти наработки получили дальнейшее развитие.

Надо отметить, что у нас сложились очень плодотворные отношения с разработчиком, и специалисты "Сухого" предложили множество новых решений и функций, которые были реализованы.

- В чем специфика созданной системы управления, в сравнении с другими самолетами?

- Прежде всего, нам удалось создать очень комфортные условия для пилотирования. Система управления как бы воспринимает желания летчика, прогнозирует его дальнейшие действия, предугадывает и исполняет их. И в то же время, она берет на себя множество рутинных операций.

К примеру, система автоматической балансировки полностью освобождает пилота от всех процедур, причем делает это на динамических режимах. Если летчик хочет выполнить маневр, он отклоняет боковую ручку, создает нужный крен, и переводит ручку в нейтральное положение. А система управления балансирует самолет, выдерживая заданный режим. Система обладает свойствами парирования всех возмущений, которые создаются: к примеру, выпускается механизация - и автоматически парируются все возникающие при этом моменты. Пилот увеличивает или сбрасывает тягу двигателя, появляются моменты, которые также парируются системой. И таких нюансов достаточно много.

- Комфорт, конечно, важен, но ведь прежде всего - безопасность!

- Созданная система управления самолетом обладает, на мой взгляд, самой мощной в мире системой ограничений. То есть пилот, при всем своем желании, по многим параметрам не может нарушить штатный режим полета. К примеру, по углу атаки стоит абсолютное ограничение, то есть летчик не может привести самолет в сваливание. Стоят ограничения по углам тангажа и крена, перегрузкам, максимальной и минимальной скоростям. Впервые скоростные ограничения реализованы через управление тягой двигателя.

- Но ведь автоматы тяги уже давно применяются на воздушных судах, и исполняют роль такого ограничителя?

- Действительно, эта функция реализована на некоторых самолетах, например на Airbus A320. Но на отечественных машинах - впервые. Кроме того, мы применили оригинальный алгоритм управления тягой, который при достижении минимальных скоростей увеличивает тягу. На мой взгляд, он работает более корректно (чем у A320).

Кроме того, помимо ставшей традиционной функции управления рулями, у нас реализована сложная система по управлению механизацией. Это дополнительная защита: к примеру, если самолет тормозится, механизация выпускается автоматически, повышая скорость сваливания. Если самолет при разгоне подходит к границе, определяемой прочностями закрылков, они автоматически убираются.

То есть уровень автоматизации управления на этой машине, я считаю, наиболее высокий, даже по сравнению с самыми "продвинутыми" самолетами в мире. Есть и такие функции, которых просто нет у иностранных разработчиков. Например, ограничение угла тангажа на взлете. Порой летчики при разбеге настолько интенсивно берут штурвал на себя, что лайнер касается хвостом взлетной полосы. А в Superjet стоит ограничитель угла тангажа на взлете. То есть летчик при всем желании не может превысить допустимый угол.

- Как работают эти ограничители?

- При подходе к пороговому значению эффективность отклонения боковой ручки снижается. А уже на граничных значениях при полном отклонении ручки или даче педалей самолет выйти за установленные ограничения не сможет. Так что бочку на нем не сделаешь. Хотя, конечно, в Direct Mode (специальный режим, в котором реализовано "прямое" управление, без ограничителей - "АвиаПорт") эффектный пилотаж показать можно.

- Вы сказали, что аппаратная реализация системы управления была за иностранным партнером. Насколько им это удалось?

- Систему ручного управления реализовала известная фирма Liebherr. Надо сказать, что раньше этот производитель не делал таких сложных систем. Поэтому, в каком-то смысле, мы их обучали созданию быстрых, реагирующих на динамические органы цифровых систем. И определенные проблемы, конечно, возникли: все же мы были первопроходцами. Наверное, самым сложным было построение системы контроля. Дело в том, что вычислители - а это три сдвоенных вычислителя - должны быть выверены по внутренней информации, по состоянию, по переключению из одного режима в другой. Любое нарушение синхронности этих действий приводит к, как мы это называем, "вываливанию в отказ". Сейчас все режимы уже отработаны, самолет летает и показывает стабильность работы системы управления.

- В системе управления самолетом много новых функций и возможностей. Как они были восприняты летчиками?

- Как известно, в процессе летных испытаний на Superjet летали и пилоты ГСС, и зарубежные сертификаторы, и летчики других фирм. Отзывы самые прекрасные. Мы просто можем гордиться своей системой.

- А ограничения их не смущают?

- Мы же ограничиваем параметры движения только тогда, когда это представляет опасность для самолета. Если что-то не представляет опасность - никаких ограничений летчикам, управляй, как хочешь. Но если начинаешь подходить, к примеру, к флаттерной скорости, мы автоматически выпускаем механизацию, не даем к ней пройти. И это правильно.

- Взаимодействует ли система управления с другими системами, к примеру, предупреждения столкновения с поверхностью?

- Сейчас мы говорим про обеспечение безопасности с точки зрения ограничения параметров движения. А ограничения с точки зрения траекторного управления и привязки к местности - это следующий этап. Сейчас для его реализации есть определенные технические сложности. Дело в том, что наши системы многократно резервированы, и обеспечивают необходимую степень защищенности. А вот глиссадные и курсовые маяки, системы предупреждения о столкновении - это системы одноканальные, и сигналы от них для нас являются недостаточными. Так что в систему управления можно заложить алгоритм ухода на второй круг, но активировать его с помощью кнопки должен именно летчик.

- Может быть, это не совсем корректно, но вспомните какое-то авиационное происшествие, которое позволило бы предотвратить наличие такой системы.

- Катастрофа Ту-154 под Донецком, помните? Экипаж загнал машину на высоту, на которой она не должна и не может летать. Система управления выдавала предупреждение, звуковой сигнал, о наступлении опасного режима. А пилот, балансируя на больших углах атаки, продолжал набирать обходить грозовой фронт сверху. Наличие ограничителя угла атаки не позволило бы "свалить" самолет. Аналогично - Ту-154 под Иркутском, когда машина потеряла скорость при заходе на посадку.

Другие случаи - это Boeing 737 под Пермью и A310 под Междуреченском. Там, в силу разных причин, был создан недопустимый крен, что опять-таки привело к сваливанию. Если же стоял ограничитель крена, у экипажа было бы заметно больше времени, чтобы исправить ситуацию. По крайней мере, в случае с аэробусом пилоты успели бы вмешаться в управление.

Источник: Олег Пантелеев (АвиаПорт.Ru) http://www.aviaport.ru/news/2010/10/18/204102.html

Читать далее, Технические подробности работы ЭДСУ

06 Jun 2012 13:58 (опубликовано: skydiver000)


Если вам понравилась статья, не забудьте поставить "+"

рейтинг: +4+x

Facebook vk16.png twitter_icon.png 01.gif mailru-share-16.png ok-logo.png

fancy-divider.gif

Читайте далее

  • Уровень БРЭО Суперджета и AFDX - СвернутьРаскрыть Содержание БРЭО Безопасность, защиты AFDX Читать далее БРЭО У235 писал: По части БРЭО: по уровню новизны в этой части Суперджет можно сравнить разве что с Ту-4, когда наши промышленность разом вышли на новый уровень бортовой...… (+8)
  • Подробности про ЭДСУ Суперджета - СвернутьРаскрыть Содержание Резервирование Отказы СДУ Сопоставление возможностей СДУ Обмен данными Резервирование Элероны и рули высоты приводятся в действие двумя электрогидроприводами каждый, работающими от разных ГС1. Один из приводов...… (+7)
  • 2006 год: Thales рвется в Россию - Thales рвется в Россию 02/08/2006 Суперавионика для Superjet В начале 2000-х гг. успешное сотрудничество европейцев с фирмой «Сухой» распространилось и на гражданскую сферу. Начав в 2001г. программу создания регионального пассажирского самолета,...… (+6)
  • Работа электроники на разных фазах полёта - Вопрос: а откуда система «знает», что самолет находится в режиме взлета? Ответ (Инженер2010): На распознавании фаз полёта базируется значительная часть идеологии систем и БРЭО самолёта, он ведь у нас очень умный. :) Распознавание фаз основано на...… (+5)
  • Работа СДУ при отказе двигателя - Посторонним В писал: Друг (сам лётчик-любитель) прислал свои впечатления от разговора с лётчиком, только что прошедшим переобучение на ССЖ. Есть пара интересных моментов, которые тут по-моему не звучали. Игорь, поправьте плз, если что не так. когда...… (+4)
  • Стандарт AFDX - ARINC 664 часть 7 является стандартом, определяющим спецификации протокола и электрических соединений для информационных сетей, используемых в авионике. Этот стандарт основан на более ранней работе Airbus под названием AFDX (Avionics Full Duplex...… (+4)
page 1 of 212next »
fancy-divider.gif

Случайные статьи

  • Негативное мнение о программе SSJ-100 уважаемых людей - СвернутьРаскрыть Содержание Дмитриев Владимир Григорьевич Мейлицев Владимир Евсеевич Шибанов Георгий Петрович Есаян Рубен Татэвосович Андронов Анатолий Васильевич Сытник Юрий Михайлович Фейгенбаум Юрий Моисеевич Герасимов Владимир Терентьевич Андрей Константинов Акименков Александр Вениаминович...… (+2)
  • Статус ЦОС 04.09.13 - 95034 начал приемо-сдаточные испытания. 95035 передан на ЛИС, скоро ожидается первый полет. На первую платформу поступила машина 95045, остальные сдвинулись на платформу вперед. 95038 передвинули с 6-й платформы в малярку для финальных проверок и доработок. Предыдущая передвижка в ЦОС была около...… (+13)

Использование материалов сайта разрешается только при условии размещения ссылки на superjet100.info

Пока не указано иное, содержимое этой страницы распространяется по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License