stringtranslate.com

Полет с отключенным управлением

На протяжении обычного полета пилот управляет самолетом с помощью органов управления полетом , включая поддержание прямого и горизонтального полета, а также повороты, набор высоты и снижение. Некоторые органы управления, такие как «штанга» или «ручка», перемещают и регулируют поверхности управления , что влияет на положение самолета по трем осям тангажа, крена и рыскания. Другие органы управления включают в себя те, которые регулируют характеристики крыла (закрылки, предкрылки, интерцепторы) и те, которые управляют мощностью или тягой двигательных установок. Потеря основных систем управления на любой фазе полета является чрезвычайной ситуацией. Самолеты не предназначены для полетов в таких обстоятельствах; однако некоторые пилоты, столкнувшиеся с такой чрезвычайной ситуацией, имели ограниченный успех при управлении и посадке самолетов с отключенными органами управления.

Отказы системы управления, приводящие к отключению элементов управления, стали причиной ряда авиационных инцидентов и аварий . Некоторые инциденты произошли, когда элементы управления не функционировали правильно до взлета, другие, когда отказ возник во время полета. Потеря управления может произойти, когда несвязанный отказ, такой как отказ двигателя, приводит к повреждению систем, связанных с управлением. Например, в нескольких инцидентах двигатель сломался, что привело к отказу основных и резервных гидравлических систем , что отключило все поверхности управления. Некоторые или все элементы управления могут выйти из строя из-за экстремальных погодных условий, из-за столкновений, из-за плохого обслуживания или ошибок, допущенных работниками по обслуживанию, в результате ошибки пилота, из-за отказов системы управления полетом или из-за недостатков конструкции или производства.

Методы контроля

Нормальный полет.

В обычном полете маневрирование самолета требует определенной комбинации органов управления, которые часто являются интерактивными по своему эффекту.

Полет с отключенным управлением

Основным средством управления самолетом с отключенными органами управления полетом является использование положения двигателей. Если двигатели установлены под центром тяжести , как в подкрыльевых пассажирских самолетах, то увеличение тяги поднимет нос, а уменьшение тяги опустит его. Этот метод управления может потребовать управляющих воздействий, которые идут вразрез с инстинктом пилота : когда самолет находится в пикировании, увеличение тяги поднимет нос и наоборот.

Кроме того, асимметричная тяга использовалась для управления направлением: если левый двигатель работает на холостом ходу, а мощность увеличивается с правой стороны, это приведет к рысканию влево , и наоборот. Если настройки дроссельной заслонки позволяют смещать дросселя, не влияя на общую мощность, то управление рысканием можно объединить с управлением тангажем. Если самолет рыскает, то крыло снаружи этого движения рыскания будет двигаться быстрее, чем внутреннее крыло. Это создает большую подъемную силу на более быстром крыле, что приводит к движению качения, которое помогает сделать поворот.

Было показано, что контролировать скорость полета очень сложно, используя только управление двигателем, что часто приводит к быстрой посадке. Более быстрая, чем обычно, посадка также происходит, когда закрылки не могут быть выпущены из-за потери гидравлики.

Еще одной проблемой для пилотов, вынужденных управлять самолетом без функционирующих поверхностей управления, является необходимость избегать режима фугоидной неустойчивости (цикла, в котором самолет многократно набирает высоту, а затем ныряет), что требует осторожного использования дроссельной заслонки.

Поскольку этот тип управления самолетом сложен для человека, исследователи попытались интегрировать эту возможность управления в компьютеры самолетов с электродистанционным управлением . Ранние попытки добавить эту возможность в реальные самолеты не были очень успешными, программное обеспечение было основано на экспериментах, проведенных в летных симуляторах, где реактивные двигатели обычно моделируются как «идеальные» устройства с абсолютно одинаковой тягой на каждом двигателе, линейной зависимостью между настройкой дроссельной заслонки и тягой и мгновенной реакцией на ввод. Более современные компьютерные системы были обновлены для учета этих факторов, и самолеты успешно летали с установленным этим программным обеспечением. [1] Однако это остается редкостью на коммерческих самолетах.

Аварии и инциденты с участием коммерческих самолетов

Инциденты, в которых отключенные, поврежденные и/или отказавшие системы управления стали существенной или основной причиной аварии.

Органы управления повреждены из-за отказа двигателя

В этих инцидентах отказ двигательных систем (двигателя, вентилятора, пропеллера, насосов) привел к повреждению систем управления. (Отказы крепления двигателя рассматриваются в разделе «Отказы конструкции» ниже).

Элементы управления повреждены из-за структурного отказа

В этих инцидентах отказ конструктивных элементов (переборок, дверей, стоек, креплений, лонжеронов, корпуса) впоследствии привел к повреждению систем управления.

Механические неисправности системы управления

В этих инцидентах произошел отказ самих компонентов системы управления (например, тросов, гидравлики, закрылков, предкрылков, элеронов, руля направления, стабилизатора, триммеров, автопилота). (Здесь рассматриваются отказы системы управления из-за усталости, а в следующем разделе — неправильно установленные или неправильно отрегулированные элементы управления).

Сбои в управлении из-за ошибок обслуживания

В этих инцидентах отказ компонентов системы управления был вызван неправильной установкой или настройкой компонентов системы управления обслуживающим персоналом.

Органы управления, поврежденные взрывным устройством/оружием

Управление повреждено из-за ошибки пилота

В этих инцидентах ошибка пилота привела к повреждению системы управления.

Управление повреждено в результате столкновения в воздухе

Эти инциденты описывают столкновения в воздухе, в результате которых были повреждены системы управления по крайней мере одного из самолетов, которые могли быть восстановлены, а могли и нет.

Аварии и инциденты с участием военных самолетов[а]

Элементы управления повреждены из-за структурного отказа

Органы управления, поврежденные взрывным устройством/оружием

Инцидент с Чарли Брауном и Францем Штиглером

Управление повреждено в результате столкновения в воздухе

Самолет All American возвращается на базу после столкновения с Messerschmitt Bf 109.

Аварии, связанные с экспериментальными полетами

Сильный холод

Монохромная фотография биплана, припаркованного на аэродроме, на котором изображен мужчина, прислонившийся к фюзеляжу и засунувший руки в карманы.
XCO -5 , экспериментальный наблюдательный биплан, летавший в ходе высотных испытаний

10 октября 1928 года фотограф армии США Альберт Уильям Стивенс и капитан Сент-Клер Стритт , начальник летного отделения дивизиона материально-технического обеспечения ВВС США , совершили полет на экспериментальном биплане XCO-5 , чтобы установить неофициальный рекорд высоты для самолетов, перевозящих более одного человека: 37 854 фута (11 538 м); менее чем на 1000 футов (300 м) меньше официального рекорда высоты для одного человека. [29] Стивенс сделал фотографии земли внизу, согретой электрическими рукавицами и множеством слоев одежды. На этой высоте мужчины измерили температуру −78 °F (−61 °C), достаточно низкую, чтобы заморозить органы управления самолетом. [30] Когда Стивенс закончил работать со своей камерой, Стритт обнаружил, что органы управления самолетом стали неподвижными на холоде, и Стритт не мог уменьшить дроссель для снижения. Двигатель самолета продолжал работать на высоком уровне мощности, необходимом для поддержания большой высоты. Стритт подумывал о пикировании на полной мощности, но XCO-5 не был создан для таких резких маневров — его крылья могли бы оторваться. Вместо этого Стритт подождал, пока топливо не закончится и двигатель не заглохнет, после чего он провел хрупкий самолет вниз в плавном планировании и совершил посадку с мертвой ручкой . [30] Статья об этом подвиге появилась в Popular Science в мае 1929 года под названием «На мели — семь миль вверх!» [30]

Ошибка технического обслуживания или пилота

Исследование управляемых полетов

Самолет с управляемым двигателем MD-11 (PCA) впервые приземлился только с использованием двигателей 29 августа 1995 года в исследовательском центре NASA Драйден в Калифорнии.

Персонал NASA в Исследовательском центре полетов Драйдена работал над проектом системы управления самолетом, использующей только тягу двигателей. Впервые система была испытана на McDonnell Douglas F-15 Eagle в 1993 году, пилотируемом Гордоном Фуллертоном . [32] Затем система была применена на авиалайнере McDonnell Douglas MD-11 , и Фуллертон совершил свою первую посадку с управляемым двигателем в августе 1995 года. [32] Позднее полеты выполнялись с центральным двигателем на холостом ходу, чтобы систему можно было испытать с использованием двух двигателей, установленных на крыльях, имитируя более распространенную компоновку авиалайнера. [33]

Примечания

  1. ^ Не включая экспериментальные полеты.
  2. Число погибших различается в зависимости от источника, но по официальным данным, из 314 находившихся на борту 138 погибли.

Ссылки

  1. ^ "Active Home Page". Прошлые исследовательские проекты . NASA. Архивировано из оригинала 30 сентября 2006 г. Получено 1 июня 2006 г.
  2. ^ "Отчет об авиационном происшествии" (PDF) . Архивировано из оригинала 15 июня 2011 г. Получено 6 мая 2014 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
  3. ^ "DCA83AA029". Ntsb.gov. 8 июня 1983 г. Получено 8 марта 2014 г.
  4. ^ Геро 1997, стр. 199.
  5. Геро 1997, стр. 210.
  6. ^ "Памятник на месте крушения рейса 130 | мемориал". Wikimapia.org. 3 января 1994 г. Получено 8 марта 2014 г.
  7. Геро 1997, стр. 125.
  8. ^ "Подробности аварии". Катастрофа самолета DC-10 TC-JAV компании Turkish Airlines в лесу Эрменонвиль 3 марта 1974 г. Окончательный отчет Архивировано 2 июня 2011 г. на Wayback Machine . Государственный секретариат Франции по транспорту. 1. Получено 13 февраля 2011 г.
  9. ^ "Спасение рейса 1080". Washington Post . 8 октября 1978 г. ISSN  0190-8286 . Получено 19 мая 2018 г.
  10. Геро 1997, стр. 189.
  11. Рейс 961 – Официальный отчет об аварии. www.bst.gc.ca Получено: 1 июня 2010 г.
  12. ^ Рантер, Харро. "ASN Авария самолета Embraer ERJ-190LR (ERJ-190-100 LR) P4-KCJ Лиссабон". Aviation-safety.net . Получено 18 сентября 2022 г. .
  13. ^ "Потеря управления по тангажу во время взлета самолета Air Midwest Flight 5481 Raytheon (Beechcraft) 1900D, N233YV Шарлотт, Северная Каролина 8 января 2003 г." (PDF) . Получено 8 марта 2014 г.
  14. Рейс 934 – Сеть авиационной безопасности Aviation-safety.net Получено: 1 июня 2010 г.
  15. ^ Сеть авиационной безопасности Aviation-safety.net Получено: 1 июня 2010 г.
  16. Национальный совет по безопасности на транспорте (24 мая 1972 г.), Отчет об авиакатастрофе [захвачено] , получено 27 марта 2014 г.
  17. ^ Рантер, Харро. «Авиакатастрофа ASN Boeing 727-2J0 (F) Advanced HK-4544, аэропорт Пуэрто-Карреньо-Херман Олано (PCR)» . Aviation-safety.net . Проверено 2 сентября 2022 г.
  18. ^ "Крушение: Aerosucre B722 в Пуэрто-Каррено 20 декабря 2016 г., выкатился за пределы взлетно-посадочной полосы при взлете". avherald.com . Получено 2 сентября 2022 г. .
  19. ^ "Последний полет из Сайгона". Серия монографий ВВС США по Юго-Восточной Азии . IV . Diane Publishing: 29. 1978. ISBN 1-4289-8211-6.
  20. ^ Рантер, Харро. "ASN Авария самолета Lockheed C-5A Galaxy 68-0218 Международный аэропорт Сайгон-Таншоннят (SGN)". Aviation-safety.net . Получено 19 августа 2022 г. .
  21. ^ "Chivalry in the Air – Chivalry Today" . Получено 20 августа 2022 г. .
  22. ^ Макос и Александр 2012, стр. 181, 184–85.
  23. Джон Блейк. «Два врага обнаруживают в битве «высший призыв». CNN . Получено 20 августа 2022 г.
  24. ^ tara (21 декабря 2020 г.). «Этот день в истории: инцидент с Чарли Брауном и Францем Стиглером». Taraross . Получено 20 августа 2022 г.
  25. ^ «Комментарий — Новый взгляд на сложный рабочий день». 7 августа 2016 г. Архивировано из оригинала 7 августа 2016 г. Получено 1 сентября 2022 г.
  26. ^ ab Leone, Dario (9 ноября 2017 г.). «ИСТОРИЯ «ALL AMERICAN», B-17, КОТОРЫЙ ВЕРНУЛСЯ ДОМОЙ ПОСЛЕ ТОГО, КАК ЕГО РАЗРЕЗЛО КРЫЛОМ Me 109». Клуб любителей авиации . Получено 1 сентября 2022 г.
  27. WarbirdsNews (27 июня 2013 г.). «B-17 «All American» Второй мировой войны отделяет факты от вымысла». Vintage Aviation News . Получено 1 сентября 2022 г.
  28. ^ B17 All American ~ (Rev. 2a) (720p HD) , получено 1 сентября 2022 г.
  29. ^ Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Хронология аэронавтики и астронавтики, 1925–1929. Получено 3 января 2010 г.
  30. ^ abc Armagnac, Alden P. Popular Science , май 1929 г. «На мели — на высоте семи миль!» Получено 22 ноября 2009 г.
  31. ^ "Переход из воздуха в космос". History.nasa.gov . Получено 8 марта 2014 г.
  32. ^ ab "MD-11 Propulsion Controlled Aircraft (PCA)". www.nasa.gov . Получено 16 мая 2021 г. .
  33. Такер, стр. 29.

Библиография