Палочный шейкер
Шейкер вибрации - это механическое устройство, предназначенное для быстрой и шумной штурвала управления ( «палки») самолета, предупреждая летный экипаж о том, что неминуемое аэродинамическое сваливание обнаружено . Обычно он присутствует на большинстве крупных гражданских реактивных самолетов, а также на большинстве крупных военных самолетов.
Вибратор является ключевым компонентом системы защиты от сваливания самолета. Аварии, такие как крушение во время испытаний BAC One-Eleven в 1963 году , были связаны с аэродинамическими сваливаниями и побудили авиационные регулирующие органы установить требования к оборудованию определенных самолетов средствами защиты от сваливания, такими как вибростенд и толкатель рукоятки , чтобы уменьшить количество таких происшествий. . Хотя шейкер стал относительно распространенным среди авиалайнеров и крупных транспортных самолетов, такие устройства не являются непогрешимыми и требуют от летных экипажей соответствующего обучения их функциям и тому, как реагировать на их активацию. Несколько случаев входа самолетов в сваливание произошли даже с правильно функционирующими вибраторами, в основном из-за неправильной реакции пилотов.
История
[ редактировать ]Когда многие небольшие самолеты приближаются к критическому углу атаки, что приводит к аэродинамическому срыву, 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 «буфет», обычно воздействует на руль высоты в задней части самолета, что, в свою очередь, вызывает вибрации, которые передаются через тросы управления и могут ощущаться пилотом, находящимся на штурвале. как сильная тряска. Это естественное встряхивание штурвала служит ранним предупреждением пилотам о том, что происходит сваливание.
Для очень больших самолетов, самолетов с электродистанционным управлением и некоторых самолетов со сложной конструкцией хвостового оперения эффект бафтинга на штурвале управления отсутствует, поскольку турбулентный воздух не достигает руля высоты или потому что любое движение в руле высоты от бафтинга не происходит. передается обратно на штурвал управления. Это лишает пилотов этих самолетов одного из важных средств раннего предупреждения о том, что они вот-вот войдут в сваливание.
Авиаконструкторы Boeing были первыми, кто решил эту проблему, создав механическое устройство, которое они назвали вибростендом, которое раскачивает штурвал управления аналогично тому, как штурвал естественным образом раскачивается в небольших самолетах, когда самолет приближается к критическому углу поворота. атака.
Шейкеры 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 заглохшего крыла сделал руль высоты неэффективным, что непосредственно привело к потере управления и катастрофе. [2] В результате крушения на всех серийных авиалайнерах BAC One-Eleven была установлена комбинированная система встряхивателя/толкателя. Более широким последствием инцидента стало введение нового требования, касающегося способности пилота определять и преодолевать условия сваливания; конструкция самолета Транспортной категории , не соответствующая особенностям настоящего требования, может быть принята, если воздушное судно оборудовано толкателем рукояти . [3] [4]
После крушения рейса 191 American Airlines 25 мая 1979 года Федеральное управление гражданской авиации (FAA) издало директиву о летной годности , которая предписывала установку и эксплуатацию вибраторных устройств на обоих комплектах органов управления полетом на большинстве моделей McDonnell Douglas DC-10. , трехдвигательный авиалайнер. (Раньше на DC-10 вибратор был оборудован только органами управления капитана; в случае с рейсом 191 этот одиночный вибратор был отключен из-за частичного сбоя электропитания в начале аварии.) [5] Помимо давления со стороны регулирующих органов, различные производители самолетов пытались разработать свои собственные улучшенные системы защиты от сваливания, многие из которых включали вибратор. [6] Американская аэрокосмическая компания Boeing разработала и интегрировала системы предупреждения о сваливании во многие произведенные ею самолеты. [7] [8]
На многих самолетах в кабинах установлены шейкеры. [8] Textron Aviation компании Citation Longitude Бизнес-джет является одним из таких примеров. [8] как и легкий бизнес-джет Pilatus PC-24 , [9] и Bombardier Aviation компании семейство бизнес-джетов Challenger 600 . [10] Коммерческие авиалайнеры, такие как новые модели Boeing 737 , Boeing 767 и семейство Embraer E-Jet E2, также оснащены вибраторами в системах защиты от сваливания самолетов. [11] [12] [13]
Функция в системах защиты от опрокидывания
[ редактировать ]Вибростенд является основным элементом системы защиты от сваливания самолета. 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 множеством других систем полета. Когда эти данные указывают на неизбежную остановку, компьютер активирует встряхиватель и подает звуковой сигнал. [8] Сам шейкер состоит из электродвигателя, соединенного с намеренно несбалансированным маховиком . При срабатывании вибратор вызывает сильное, шумное и совершенно безошибочное встряхивание штурвала управления. Это покачивание штурвала соответствует частоте и амплитуде тряски ручки управления, возникающей из-за отрыва воздушного потока у тихоходных самолетов при приближении к сваливанию. Встряхивание ручки предназначено для дублирования звукового сигнала сваливания в тех случаях, когда летный экипаж может отвлечься. [8]
Палка толкатель
[ редактировать ]Другие системы защиты от сваливания включают в себя толкатель ручки управления самолета — устройство, которое автоматически толкает вперед штурвал управления, приказывая уменьшить угол атаки и тем самым предотвращая вход самолета в полное сваливание. В большинстве случаев толкатель ручки не активируется до тех пор, пока вибратор не выдаст предупреждение об обнаружении условий, близких к сваливанию, и не активируется, если летный экипаж выполнил соответствующие действия для уменьшения вероятности сваливания путем снижения угол атаки. [4] [8] В соответствии с большинством нормативных режимов системы защиты от сваливания самолета должны быть проверены и поставлены на охрану перед взлетом, а также оставаться включенными на протяжении всего полета; по этой причине контрольные списки при запуске обычно включают проведение таких тестов в порядке рутины. [8]
Аудио
[ редактировать ]Вибрация шейкера настолько громкая, что ее часто можно услышать на записях бортового диктофона (CVR) самолетов, столкнувшихся с условиями сваливания. Этот уровень энергичных движений является преднамеренным, шейкер разработан таким образом, чтобы его невозможно было игнорировать. [8] Незнакомым летным экипажам система предупреждения о сваливании может показаться агрессивной и нетерпеливой, поэтому стало обычным явлением знакомить с этой системой пилотов-стажеров через симулятор полета, а не на реальном самолете. Полеты без них повысят вероятность того, что самолет столкнется с сваливанием и неправильно отреагирует на него. [8]
Коэффициент летного состава
[ редактировать ]В 2000-х годах произошла серия происшествий, которые, по крайней мере частично, были связаны с неправильной реакцией летных экипажей на активацию систем предупреждения о сваливании. [4] [14] В начале 2010-х годов, в ответ на эту волну происшествий, ФАУ выпустило руководство, призывающее операторов обеспечить надлежащую подготовку летных экипажей по правильному использованию этих средств. [15] [16]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Пилотное предупредительное устройство» . Авиационная неделя . Том. 51, нет. 16. Издательская компания «Макгроу-Хилл». 17 октября 1949 г. с. 21 . Проверено 8 июня 2021 г.
- ↑ Отчет об аварии на самолете BAC One-Eleven G-ASHG в Крэтт-Хилл, недалеко от Чиклейда, Уилтшир, 22 октября 1963 года , CAP 219 Министерства авиации, 1965 год.
- ^ «Уголок Бьорна: стабильность тангажа, часть 6» . Лихэм Новости . 18 января 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Толкатель палки» . skybrary.aero . Проверено 21 июля 2020 г.
- ^ «МАКДОННЕЛЛ ДУГЛАС серии DC-10, -10F, -30, -30F, -40» . rgl.faa.gov . Архивировано из оригинала 22 июля 2020 года . Проверено 24 мая 2019 г.
- ^ «US5803408A: Система защиты от сваливания автопилота/директора полета» . Проверено 22 июля 2020 г.
- ^ Доминик Гейтс ; Майк Бейкер (22 июня 2019 г.). «Внутренняя история MCAS: как система Boeing 737 MAX приобрела мощность и потеряла безопасность» . Сиэтл Таймс .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Марк, Роб (14 августа 2017 г.). «Как это работает: шейкер/толкатель» . Летающий.
- ^ Гержанич, Майк (10 мая 2019 г.). «Летаем на Pilatus PC-24» . Рейс Интернешнл .
- ^ Лирмаунт, Дэвид (18 октября 2019 г.). «Как безопасность деловой авиации застряла в колее» . Рейс Интернешнл .
- ^ Хеммердингер, Джон (23 декабря 2019 г.). «Пристальное внимание к Boeing затмевает неучтенные уроки крушения 737 Max» . Рейс Интернешнл.
- ^ Хеммердингер, Джон (12 марта 2019 г.). «Разбившийся Атлас 767 нырнул после турбулентности, движение лифта: NTSB» . Рейс Интернешнл.
- ^ Гержанич, Майк (17 июля 2018 г.). «АНАЛИЗ: Серией E2 Embraer замыкает цикл» . Рейс Интернешнл.
- ^ Лирмаунт, Дэвид (7 декабря 2009 г.). «Многие пилоты авиакомпаний не разбираются в аэродинамике, выясняет конференция» . Рейс Интернешнл .
- ^ Марк, Роберт П. (4 февраля 2013 г.). «Обучение: усовершенствованное обновление сваливания и толкателя рукоятки» . АЙН онлайн.
- ^ «NTSB дает FAA и EASA рекомендации по использованию толкателя ATR-42» . aero-news.net. 28 июня 2012 г.