stringtranslate.com

Шейкер для палочек

Кабина BAC-111 оснащена устройством для встряхивания/ толкания ручки после крушения в 1963 году.

Встряхиватель ручки — это механическое устройство, предназначенное для быстрой и шумной вибрации штурвала управления («ручки») самолета, предупреждая экипаж о том, что обнаружен неизбежный аэродинамический свал . Обычно он присутствует на большинстве крупных гражданских реактивных самолетов, а также на большинстве крупных военных самолетов.

Встряхиватель ручки является ключевым компонентом системы защиты самолета от сваливания. Аварии, такие как испытательное крушение BAC One-Eleven в 1963 году , были связаны с аэродинамическим сваливанием и побудили регулирующие органы в сфере авиации установить требования к оснащению определенных самолетов средствами защиты от сваливания, такими как встряхиватель ручки и толкатель ручки , чтобы сократить количество таких случаев. Хотя встряхиватель ручки стал относительно распространенным среди авиалайнеров и крупных транспортных самолетов, такие устройства не являются непогрешимыми и требуют от летных экипажей надлежащего обучения их функциональности и тому, как реагировать на их активацию. Несколько случаев попадания самолетов в сваливание произошло даже при правильно функционирующих встряхивательах ручки, в основном из-за неправильной реакции пилотов.

История

Когда многие небольшие самолеты приближаются к критическому углу атаки, который приведет к аэродинамическому сваливанию, плавный поток воздуха над крыльями прерывается, вызывая турбулентный поток воздуха на задней кромке крыльев. В зависимости от размера или конструкции самолета этот турбулентный воздух, известный как бафт, обычно воздействует на руль высоты в задней части самолета, и это, в свою очередь, вызывает вибрации, которые передаются через тросы управления и могут ощущаться пилотом на штурвале как сильная тряска. Это естественное дрожание штурвала управления служит ранним предупреждением для пилотов о том, что развивается сваливание.

Для очень больших самолетов, самолетов с электродистанционным управлением и некоторых самолетов со сложными конструкциями хвостового оперения эффект бафтинга на штурвале управления отсутствует, поскольку турбулентный воздух не достигает руля высоты или поскольку любое движение в руле высоты от бафтинга не передается обратно на штурвал управления. Это лишает пилотов этих самолетов одного из важных ранних предупреждений о том, что они собираются войти в сваливание.

Первыми эту проблему решили авиаконструкторы компании Boeing, создав механическое устройство, названное ими «шейкером», которое встряхивает штурвал управления аналогично тому, как естественным образом встряхивается штурвал в небольших самолетах, когда самолет приближается к критическому углу атаки.

Шейкеры для палочек были разработаны еще в 1949 году. [1]

В 1963 году авиалайнер BAC One-Eleven был потерян после крушения во время испытания на сваливание . Пилоты вытолкнули самолет с Т-образным хвостом за пределы выхода из сваливания и вошли в состояние глубокого сваливания, в котором возмущенный воздух из застопоренного крыла сделал руль высоты неэффективным, что напрямую привело к потере управления и крушению. [2] В результате крушения на всех серийных авиалайнерах BAC One-Eleven была установлена ​​комбинированная система встряхивания ручки/толкателя. Более широким последствием инцидента стало введение нового требования, связанного со способностью пилота определять и преодолевать условия сваливания; конструкция самолета транспортной категории , которая не соответствует специфике этого требования, может быть приемлемой, если самолет оснащен толкателем ручки . [3] [4]

После крушения рейса 191 American Airlines 25 мая 1979 года Федеральное управление гражданской авиации (FAA) выпустило директиву о летной годности , которая предписывала установку и эксплуатацию вибростендов на обоих комплектах управления полетом на большинстве моделей McDonnell Douglas DC-10 , трехдвигательного авиалайнера. (Раньше вибростендом на DC-10 были оборудованы только органы управления капитана; в случае рейса 191 этот единственный вибростенд был отключен из-за частичного отключения электропитания в начале последовательности аварии.) [5] В дополнение к давлению со стороны регулирующих органов различные производители самолетов пытались разработать собственные улучшенные системы защиты от сваливания, многие из которых включали вибростенд. [6] Американская аэрокосмическая компания Boeing разработала и интегрировала системы предупреждения о сваливании во многие самолеты, которые она производила. [7] [8]

В кабинах пилотов многих самолетов установлены устройства для встряхивания ручки. [8] Бизнес-джет Citation Longitude компании Textron Aviation является одним из таких примеров, [8] как и легкий бизнес-джет Pilatus PC-24 , [9] и семейство бизнес-джетов Challenger 600 компании Bombardier Aviation . [10] Коммерческие авиалайнеры, такие как новые модели Boeing 737 , Boeing 767 и семейство Embraer E-Jet E2, также оснащены устройствами для встряхивания ручки в системах защиты от сваливания самолета. [11] [12] [13]

Функция в системах защиты от сваливания

Встряхиватель ручки является основным элементом системы защиты самолета от сваливания. Система состоит из датчиков угла атаки (AOA), установленных на фюзеляже или крыле, которые подключены к компьютеру авионики , который получает входные данные от датчиков AOA вместе с различными другими системами полета. Когда эти данные указывают на неизбежное состояние сваливания, компьютер активирует как встряхиватель ручки, так и звуковой сигнал тревоги. [8] Сам встряхиватель состоит из электродвигателя, подключенного к намеренно несбалансированному маховику . При активации встряхиватель вызывает сильную, шумную и совершенно безошибочную тряску штурвала управления. Эта тряска штурвала управления соответствует частоте и амплитуде тряски ручки, которая возникает из-за разделения воздушного потока в низкоскоростных самолетах по мере приближения к сваливанию. Встряхивание ручки предназначено для использования в качестве резервной копии для звукового оповещения о сваливании в случаях, когда летный экипаж может быть отвлечен. [8]

Толкатель палки

Другие системы защиты от сваливания включают толкатель ручки управления , устройство, которое автоматически толкает вперед штурвал управления, управляя уменьшением угла атаки самолета и, таким образом, предотвращая попадание самолета в полный свал. В большинстве случаев толкатель ручки управления не активируется до тех пор, пока вскоре после того, как встряхиватель ручки управления не выдаст предупреждение об обнаружении условий, близких к сваливанию, и не активируется, если летный экипаж выполнил соответствующие действия для снижения вероятности сваливания путем уменьшения угла атаки. [4] [8] В большинстве нормативных режимов системы защиты самолета от сваливания должны быть проверены и активированы до взлета, а также оставаться активированными в течение всего полета; по этой причине контрольные списки запуска обычно включают проведение таких тестов в качестве рутинной процедуры. [8]

Аудио

Вибрация рукоятки вибратора достаточно громкая, чтобы ее можно было услышать на записях бортового речевого самописца (CVR) самолетов, которые столкнулись с условиями сваливания. Этот уровень энергичного движения является преднамеренным, рукоятка вибратора была разработана так, чтобы ее было невозможно игнорировать. [8] Для незнакомых летных экипажей система предупреждения о сваливании может показаться агрессивной и нетерпеливой, поэтому стало обычным знакомить пилотов-стажеров с системой через летный тренажер, а не на реальном самолете. Полет без них увеличил бы вероятность того, что самолет столкнется с событием сваливания и неправильно отреагирует на него. [8]

Фактор летного экипажа

В 2000-х годах произошел ряд аварий, которые были приписаны, по крайней мере частично, их летным экипажам, которые неправильно отреагировали на активацию систем предупреждения о сваливании. [4] [14] В начале 2010-х годов в ответ на эту волну аварий FAA выпустило руководство, призывающее операторов обеспечить надлежащую подготовку летных экипажей по правильному использованию этих средств. [15] [16]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Pilot Warning Device". Aviation Week . Том 51, № 16. McGraw-Hill Publishing Company. 17 октября 1949 г. стр. 21. Получено 8 июня 2021 г.
  2. ↑ Отчет об аварии самолета BAC One-Eleven G-ASHG в Крэтт-Хилл, недалеко от Чиклейда, Уилтшир, 22 октября 1963 года , Министерство авиации CAP 219, 1965 год.
  3. ^ "Угол Бьорна: Стабильность подачи, часть 6". Leeham News . 18 января 2019 г.
  4. ^ abc "Stick Pusher". skybrary.aero . Получено 21 июля 2020 г. .
  5. ^ "MCDONNELL DOUGLAS DC-10, -10F, -30, -30F, -40 Series". rgl.faa.gov . Архивировано из оригинала 22 июля 2020 г. Получено 24 мая 2019 г.
  6. ^ "US5803408A: Система защиты от сваливания автопилота/директора полета" . Получено 22 июля 2020 г. .
  7. ↑ Доминик Гейтс ; Майк Бейкер (22 июня 2019 г.). «Внутренняя история MCAS: как система Boeing 737 MAX получила питание и потеряла защитные функции». Seattle Times .
  8. ^ abcdefghi Марк, Роб (14 августа 2017 г.). «Как это работает: Stick Shaker/Pusher». Полет.
  9. ^ Gerzanics, Mike (10 мая 2019 г.). «Мы летаем на Pilatus PC-24». Flight International .
  10. ^ Лирмаунт, Дэвид (18 октября 2019 г.). «Как безопасность деловой авиации застряла в колее». Flight International .
  11. ^ Хеммердингер, Джон (23 декабря 2019 г.). «Пристальное внимание к Boeing затмевает неучтенные уроки катастроф 737 Max». Flight International.
  12. ^ Хеммердингер, Джон (12 марта 2019 г.). «Разбившийся Atlas 767 нырнул после турбулентности, движение руля высоты: NTSB». Flight International.
  13. ^ Gerzanics, Mike (17 июля 2018 г.). «АНАЛИЗ: С серией E2 Embraer замыкает цикл». Flight International.
  14. ^ Лирмаунт, Дэвид (7 декабря 2009 г.). «Многие пилоты авиакомпаний не понимают аэродинамику, как выяснилось на конференции». Flight International .
  15. ^ Марк, Роберт П. (4 февраля 2013 г.). «Обучение: улучшенное обновление Stall and Stick Pusher». AIN Online.
  16. ^ "NTSB дает рекомендации FAA и EASA по толкателю ручки ATR-42". aero-news.net. 28 июня 2012 г.

Внешние ссылки