Автоленд - Autoland

CAT IIIA посадка

В авиация, Автоленд описывает систему, которая полностью автоматизирует в посадка процедура самолет полет под присмотром экипажа. Такие системы позволяют авиалайнерам приземляться в погодных условиях, которые в противном случае были бы опасными или невозможными для эксплуатации.

Описание

Системы Autoland были разработаны для посадка возможны при слишком плохой видимости, чтобы обеспечить любую визуальную посадку, хотя их можно использовать при любом уровне видимости. Их обычно используют при видимости менее 600 метров. дальность видимости на взлетно-посадочной полосе и / или в неблагоприятных погодных условиях, хотя ограничения действительно применяются для большинства самолетов - например, для Боинг 747-400 ограничения максимальны встречный ветер от 25 узлов, максимум попутный ветер от 10 узлов, максимум боковой ветер составляющая 25 узлов, а максимальный боковой ветер с одним неработающим двигателем - пять узлов. Они также могут включать автоматическое торможение до полной остановки после того, как самолет находится на земле, в сочетании с система автотормоза, а иногда и автоматическое развертывание спойлеры и реверсоры тяги.

Autoland может использоваться для любых одобренных система посадки по приборам (ILS) или микроволновая система посадки (MLS) подход, который иногда используется для поддержания работоспособности самолета и экипажа, а также для его основной цели - помощи самолету при посадке в условиях плохой видимости и / или плохой погоды.

Autoland требует использования радиолокационный высотомер определить самолет высота над землей очень точно, чтобы начать посадочная сигнальная ракета на правильной высоте (обычно около 50 футов (15 м)). В локализатор сигнал ILS может использоваться для бокового управления даже после приземления, пока пилот не отключит автопилот. По соображениям безопасности, как только система автоматического посадки включена и сигналы ILS были получены системой автопосадки, она продолжит посадку без дальнейшего вмешательства и может быть отключена только путем полного отключения автопилота (это предотвращает случайное отключение системы автопилота при критический момент) или инициируя автоматический уход на второй круг. По крайней мере, две, а часто и три независимых системы автопилота работают совместно для выполнения автоматического перехода, обеспечивая тем самым избыточную защиту от сбоев. Большинство систем автопилота могут работать с одним автопилотом в аварийной ситуации, но они сертифицированы только при наличии нескольких автопилотов.

Скорость реакции системы автопосадки на внешние раздражители очень хорошо работает в условиях ограниченной видимости и относительно спокойных или устойчивых ветров, но намеренно ограниченная скорость реакции означает, что они, как правило, не плавно реагируют на меняющиеся сдвиг ветра или порывистый ветер, то есть неспособность достаточно быстро компенсировать все размеры, чтобы их можно было безопасно использовать.

Первый самолет, получивший сертификат CAT III стандартов, 28 декабря 1968 г.,[1] был Sud Aviation Caravelle, за которым следует Hawker-Siddeley HS.121 Трезубец в мае 1972 года (CAT IIIA) и CAT IIIB в 1975 году. Трайдент был сертифицирован по CAT II 7 февраля 1968 года.

Возможности Autoland получили наиболее быстрое распространение в регионах и на самолетах, которым часто приходится работать в условиях очень плохой видимости. Аэропорты, которые регулярно испытывают проблемы из-за тумана, являются главными кандидатами на заходы на посадку по Категории III, включая возможность автоматической посадки на реактивные авиалайнеры помогает снизить вероятность того, что они будут вынуждены отвлечься из-за плохой погоды.

Autoland очень точен. В своей статье 1959 г.[2] Джон Чарнли, тогдашний суперинтендант Великобритании Royal Aircraft Establishment (RAE) Экспериментальный блок слепой посадки (BLEU) завершил обсуждение статистических результатов, заявив, что «поэтому справедливо утверждать, что автоматическая система не только приземлит самолет, когда погода мешает летчику-человеку, но и выполнит операцию гораздо более точно».

Раньше системы автополива были настолько дорогими, что их редко использовали на небольших самолетах. Однако по мере развития технологии отображения добавление дисплей на лобовом стекле (HUD) позволяет обученному пилоту управлять самолетом вручную, используя подсказки системы управления полетом. Это значительно снижает затраты на работу в условиях очень низкой видимости и позволяет воздушным судам, не оборудованным для автоматической посадки, безопасно совершать ручную посадку на более низких уровнях обзорной видимости или дальности видимости на взлетно-посадочной полосе (RVR). В 1989 г. Alaska Airlines была первой в мире авиакомпанией, которая вручную посадила пассажирский самолет (Боинг B727 ) в FAA Погода категории III (густой туман) стала возможной благодаря системе наведения на лобовое стекло.[3][4]

История

Смотрите также: Экспериментальный блок слепой посадки

Фон

Автоленд коммерческой авиации был первоначально разработан в Великобритания в результате частого возникновения условий очень низкой видимости зимой в Северо-Западной Европе. Это происходит особенно когда антициклоны действуют над Центральной Европой в ноябре / декабре / январе при низких температурах и радиационный туман легко образуется в относительно стабильном воздухе. Сила этого типа тумана усугубилась в конце 1940-х и 1950-х годах преобладанием углерода и других частиц дыма в воздухе от каменный уголь сжигание тепла и выработка электроэнергии. Особенно пострадали города, в том числе основные центры [Великобритании] и их аэропорты, такие как Лондон Хитроу, Гатвик, Манчестер, Бирмингем и Глазго, а также европейские города, такие как Амстердам, Брюссель, Париж, Цюрих и Милан. Видимость в это время может упасть до нескольких футов (отсюда и "Лондонские туманы "кинематографической славы), а в сочетании с сажей создавал смертельный долговечный смог: эти условия привели к исчезновению британского"Закон о чистом воздухе "который запретил сжигание дымового топлива.

После 1945 года британское правительство создало две государственные авиационные корпорации: British European Airways (BEA) и Корпорация British Overseas Airways (BOAC), которые впоследствии должны были быть объединены в сегодняшние British Airways. Маршрутная сеть BEA была сосредоточена на аэропортах Великобритании и Европы, и поэтому ее услуги были особенно подвержены сбоям в этих конкретных условиях.

В послевоенный период BEA потерпела ряд аварий во время захода на посадку и приземления в условиях плохой видимости, что заставило ее сосредоточиться на проблемах того, как пилоты могут безопасно приземлиться в таких условиях. Серьезным прорывом стало осознание того, что при такой низкой видимости очень ограниченную доступную визуальную информацию (огни и т. Д.) Чрезвычайно легко неверно истолковать, особенно когда требование оценивать ее сочеталось с требованием одновременно управлять самолетом по приборам. Это привело к развитию того, что сейчас широко понимается как процедура «контролируемого захода на посадку», при которой одному пилоту поручается задача точного полета по приборам, а другому - оценивать визуальные подсказки, доступные в высота решения, взяв управление на себя для выполнения посадки, как только убедится, что самолет действительно находится в правильном месте и на безопасной траектории для приземления. Результатом стало значительное повышение безопасности операций в условиях плохой видимости, и поскольку концепция явно включает в себя обширные элементы того, что сейчас известно как управление ресурсами экипажа (хотя и предшествовала этой фразе примерно на три десятилетия) она была расширена, чтобы охватывать гораздо более широкий спектр операций, чем просто низкая видимость.

Однако с этим подходом «человеческий фактор» было связано признание того, что улучшенные автопилоты могут сыграть важную роль при посадке в условиях плохой видимости. Компоненты всех посадок одинаковы, включая навигацию от точки на высоте по маршруту до точки, где колеса находятся на желаемой взлетно-посадочной полосе. Эта навигация осуществляется с использованием информации либо от внешних, физических, визуальных сигналов, либо от синтетических сигналов, таких как инструменты полета. В любое время должно быть достаточно полной информации, чтобы гарантировать правильность положения и траектории (вертикальной и горизонтальной) воздушного судна. Проблема с операциями с низкой видимостью состоит в том, что визуальные подсказки могут быть фактически сведены к нулю, и, следовательно, существует повышенная зависимость от «синтетической» информации. Дилемма, с которой столкнулась BEA, заключалась в том, чтобы найти способ работать без подсказок, потому что такая ситуация возникала в ее сети гораздо чаще, чем в любой другой авиакомпании. Это было особенно распространено на его домашней базе - Лондонский аэропорт Хитроу - которые можно было закрывать на несколько дней.

Развитие автоленд

Авиационные исследовательские центры правительства Великобритании, включая Экспериментальный блок слепой посадки (BLEU) создана в 1945/46 г. RAF Martlesham Heath и РАФ Вудбридж изучить все соответствующие факторы. Летно-технический персонал BEA принимал активное участие в деятельности BLEU по разработке Autoland для ее флота Trident с конца 1950-х годов. Работа включала анализ структур тумана, человеческого восприятия, инструмент дизайн и световые подсказки среди многих других. После дальнейших происшествий эта работа также привела к разработке эксплуатационных минимумов самолетов в том виде, в каком мы их знаем сегодня. В частности, это привело к требованию о том, что минимальная видимость должна сообщаться как имеющаяся до того, как воздушное судно может начать заход на посадку - концепции, которой раньше не было. Основная концепция «целевого уровня безопасности» (10-7) и анализа «деревьев отказов» для определения вероятности отказов, возникших примерно в этот период.

Основная концепция автопосадки вытекает из того факта, что автопилот может быть настроен для отслеживания искусственного сигнала, такого как Инструментальная система посадки (ILS) луч точнее, чем мог бы пилот-человек - не в последнюю очередь из-за неадекватности электромеханических летных приборов того времени. Если бы луч ILS можно было отследить до меньшей высоты, то очевидно, что самолет будет ближе к взлетно-посадочной полосе, когда он достигнет предела использования ILS, и ближе к взлетно-посадочной полосе потребуется меньшая видимость, чтобы увидеть достаточно сигналов для подтверждения местоположения самолета и траектория. При использовании системы углового сигнала, такой как ILS, по мере уменьшения высоты необходимо уменьшать все допуски - как в системе самолета, так и во входном сигнале - для поддержания требуемой степени безопасности. Это связано с тем, что некоторые другие факторы - физические и физиологические законы, которые определяют, например, способность пилота заставить самолет реагировать, - остаются постоянными. Например, на высоте 300 футов над взлетно-посадочной полосой при стандартном заходе на посадку под углом 3 градуса самолет будет находиться на расстоянии 6000 футов от точки приземления, а на высоте 100 футов - 2000 футов. Если для небольшой коррекции курса требуется 10 секунд на 180kts это займет 3000 футов. Это будет возможно, если начнется на высоте 300 футов, но не на высоте 100 футов. Следовательно, на меньшей высоте допускается только меньшая коррекция курса, и система должна быть более точной.

Это требует, чтобы наземный элемент наведения соответствовал конкретным стандартам, а также бортовые элементы. Таким образом, хотя самолет может быть оборудован системой автоматического посадки, он будет совершенно непригоден для использования без соответствующих наземных условий. Точно так же для этого требуется экипаж, обученный всем аспектам операции, чтобы распознавать потенциальные отказы как в бортовом, так и в наземном оборудовании и соответствующим образом реагировать, чтобы иметь возможность использовать систему в обстоятельствах, в которых она предназначена. Следовательно, категории полетов в условиях низкой видимости (категория I, категория II и категория III) применяются ко всем трем элементам при посадке - оборудованию самолета, наземной среде и экипажу. Результатом всего этого является создание ряда оборудования для малой видимости, в котором автопилот автопилота является лишь одним из компонентов.

При разработке этих систем учитывалось, что, хотя ILS будет источником наведения, сама ILS содержит боковые и вертикальные элементы, которые имеют довольно разные характеристики. В частности, вертикальный элемент (глиссада) начинается от предполагаемой точки приземления при заходе на посадку, то есть обычно на расстоянии 1000 футов от начала ВПП, а боковой элемент (локализатор) исходит из-за дальнего конца. Таким образом, передаваемый глиссадный уклон становится неактуальным вскоре после того, как самолет достиг порога взлетно-посадочной полосы, и на самом деле самолет, конечно, должен войти в режим посадки и снизить свою вертикальную скорость довольно долго, прежде чем он пройдет глиссада передатчик. Неточности в базовой системе ILS можно было увидеть в том, что она подходила для использования только на глубине до 200 футов (категория I), и точно так же ни один автопилот не был пригоден для использования на меньшей высоте и не был одобрен для использования на этой высоте.

Боковое наведение от локализатора ILS, однако, можно было бы использовать до конца посадочного крена и, следовательно, использовать для подачи руль канал автопилота после приземления. По мере того, как самолет приближается к передатчику, его скорость, очевидно, уменьшается, а эффективность руля направления уменьшается, в некоторой степени компенсируя повышенную чувствительность передаваемого сигнала. Что еще более важно, это означает, что безопасность самолета по-прежнему зависит от ILS во время развертывания. Кроме того, поскольку он рулит вне взлетно-посадочной полосы и по любой параллельной рулежной дорожке, он сам действует как отражатель и может мешать сигналу локализатора. Это означает, что это может повлиять на безопасность любого следующего самолета, все еще использующего локализатор. В результате, такое воздушное судно не может полагаться на этот сигнал до тех пор, пока первый самолет не отойдет от взлетно-посадочной полосы и «защищенной зоны категории 3».

В результате, когда выполняются эти операции в условиях плохой видимости, операции на земле влияют на операции в воздухе гораздо больше, чем при хорошей видимости, когда пилоты могут видеть, что происходит. В очень загруженных аэропортах это приводит к ограничению передвижения, что, в свою очередь, может серьезно повлиять на пропускную способность аэропорта. Короче говоря, операции с очень низкой видимостью, такие как автоматическая посадка, могут выполняться только в том случае, если воздушные суда, экипажи, наземное оборудование, а также управление воздушным и наземным движением соответствуют более строгим требованиям, чем обычно.

Первые "коммерческие разработки" автоматических посадок (в отличие от чисто экспериментальных) были достигнуты благодаря пониманию того, что вертикальные и боковые траектории имеют разные правила. Хотя сигнал локализатора будет присутствовать на протяжении всей посадки, в любом случае глиссаду перед приземлением не следует принимать во внимание. Было признано, что, если бы самолет достиг высоты принятия решения (200 футов) по правильной, устойчивой траектории захода на посадку - необходимое условие для безопасной посадки - он бы имел инерцию по этой траектории. Следовательно, система автоматического захода на посадку может отбросить информацию о глиссаде, когда она станет ненадежной (например, на высоте 200 футов), и использование информации по тангажу, полученной за последние несколько секунд полета, обеспечит с требуемой степенью надежности, что скорость снижения (и, следовательно, соблюдение к правильному профилю) останется неизменным. Этот "баллистический "фаза закончится на высоте, когда возникнет необходимость увеличить тангаж и уменьшить мощность, чтобы войти в посадочную сигнальную ракету. Изменение тангажа происходит над взлетно-посадочной полосой на расстоянии 1000 футов по горизонтали между порогом и антенной глиссады, и поэтому может быть точно запущен по радиовысотомеру.

Autoland был впервые разработан в самолетах BLEU и RAF, таких как Английский Electric Canberra, Vickers Varsity и Авро Вулкан, а затем и для BEA Трезубец флот, вступивший в строй в начале 1960-х гг. Trident был 3-х моторным. струя построен de Havilland с конфигурацией, аналогичной Boeing 727, и был чрезвычайно сложным для своего времени. BEA определило возможность «нулевой видимости» для решения проблем своей сети, подверженной туману. У него был автопилот, предназначенный для обеспечения необходимой избыточности, чтобы выдерживать отказы во время автоперехода, и именно эта конструкция имела тройное резервирование.

Этот автопилот использовал три канала одновременной обработки, каждый из которых давал физический выходной сигнал. В безотказный элемент был обеспечен процедурой «голосования» с использованием моментных выключателей, в результате чего было принято, что в случае, если один канал отличался от двух других, вероятность двух одинаковых одновременных отказов могла быть исключена, и два согласованных канала были бы «исключены». голосование »и отключите третий канал. Однако эта система тройного голосования ни в коем случае не является единственным способом достижения адекватной избыточности и надежности, и фактически вскоре после того, как BEA и de Havilland решили пойти по этому пути, было организовано параллельное испытание с использованием «двойного-двойного» "концепция, выбранная BOAC и Vickers для VC10 4-х моторный дальний самолет. Позже эта концепция была использована на Конкорд. Немного BAC 1-11 Самолеты, используемые BEA, также имели аналогичную систему.

Гражданская авиация

A BEA Hawker Siddeley Trident

Самые ранние экспериментальные посадки, управляемые автопилотом, в коммерческой эксплуатации не были на самом деле полностью автопосадками, а назывались «автопосадками». В этом режиме пилот управлял рулон и рыскание оси вручную, в то время как автопилот контролировал «вспышку» или тангаж. Это часто делалось на пассажирских перевозках в рамках программы развития. Автопилот Trident имел отдельные переключатели включения для компонентов тангажа и крена, и, хотя обычное отключение автопилота происходило с помощью обычной кнопки большого пальца на рычаге управления, также можно было отключить канал крена, оставив канал тангажа включенным. В этих операциях пилот получил полную визуальную ориентировку, обычно значительно превышающую высоту принятия решения, но вместо того, чтобы полностью отключить автопилот с помощью кнопки для большого пальца, потребовал, чтобы второй помощник только заблокировал канал крена. Затем он вручную контролировал боковую траекторию полета, одновременно наблюдая за тем, как автопилот непрерывно контролирует вертикальную траекторию полета - готовый полностью отключить его при первых признаках любого отклонения. Хотя это звучит так, как будто это может добавить элемент риска на практике, в принципе, конечно, ничем не отличается от обучающего пилота, контролирующего поведение обучаемого во время он-лайн обучения или квалификации.

Доказав надежность и точность способности автопилота безопасно зажигать самолет, следующие элементы должны были добавить аналогичный контроль тяги. Это было сделано с помощью сигнала радиовысотомера, по которому автомат тяги сервоприводы в режим холостого хода. Поскольку точность и надежность наземного локализатора ILS постепенно повышались, было разрешено оставлять канал крена включенным все дольше и дольше, пока самолет фактически не перестанет находиться в воздухе, и полностью автоматическая посадка не прекратится. фактически завершено. Первая такая посадка на BEA Trident была совершена на РАЭ Бедфорд (к тому времени дом BLEU) в марте 1964 года. Первый коммерческий рейс с пассажирами на борту был совершен на рейсе BE 343 10 июня 1965 года. Трезубец 1 G-ARPR из Парижа в Хитроу с капитанами Эриком Пулом и Фрэнком Ормонройдом.

В Локхид L-1011 TriStar функциональность автополива была отведена на ключевые роли во время маркетинга.

Впоследствии системы автопосадки стали доступны на некоторых типах самолетов, но основными заказчиками были в основном европейские авиакомпании, чьи сети сильно пострадали от радиационного тумана. Ранние системы автопосадки нуждались в относительно стабильной воздушной массе и не могли работать в условиях турбулентность и особенно порывистый боковой ветер. В Северная Америка, обычно с этими условиями часто ассоциировалась пониженная, но не нулевая видимость, и если видимость действительно становилась почти нулевой, например, при дутье снег или другой осадки тогда операции будут невозможны по другим причинам. В результате ни авиакомпании, ни аэропорты не уделяли первоочередного внимания работе в условиях низкой видимости. Предоставление необходимого наземного оборудования (ILS) и связанных систем для полетов по Категории 3 практически не существовало, и основные производители не считали это основной необходимостью для новых самолетов. В общем, в 1970-х и 1980-х годах он был доступен, если покупатель хотел этого, но по такой высокой цене (из-за того, что производственный цикл был сокращен), что немногие авиакомпании могли видеть оправдание затрат.

(Это привело к абсурдной ситуации для British Airways, которая как стартовый заказчик Боинг 757 на замену «Трайденту» новый «продвинутый» самолет имел худшие возможности для всепогодных операций по сравнению с парком, разбиваемым на металлолом. Признаком этого философского разногласия является комментарий старшего вице-президента Boeing о том, что он не может понять, почему British Airways была так обеспокоена сертификацией категории 3, поскольку в то время в Северной Америке было только две или три подходящих взлетно-посадочных полосы, на которых она можно было полностью использовать. Было отмечено, что только в своей внутренней сети British Airways имеет 12 таких взлетно-посадочных полос, четыре из которых находятся на ее главной базе в Хитроу.)

Однако в 1980-х и 1990-х годах во всем мире все возрастало давление со стороны авиакомпаний-клиентов, требующих, по крайней мере, некоторых улучшений в операциях с ограниченной видимостью; как для регулярности полетов, так и из соображений безопасности. В то же время стало очевидно, что требование для работы в условиях истинной нулевой видимости (как первоначально предусматривалось в ИКАО Определения категорий) сократились, так как законы о чистом воздухе снизили неблагоприятное воздействие дыма, добавляющего радиационный туман в наиболее пострадавших районах. Усовершенствованная авионика означала, что технология стала дешевле в реализации, а производители подняли стандарт «базовой» точности и надежности автопилота. Результатом стало то, что в целом новые более крупные авиалайнеры теперь могли покрывать расходы, по крайней мере, на системы автоматической посадки категории 2 в своей базовой конфигурации.

В то же время пилотные организации по всему миру выступали за использование Head Up Display системы в первую очередь с точки зрения безопасности. Многие операторы в несложных условиях без большого количества взлетно-посадочных полос, оборудованных системой ILS, также стремились к улучшениям. Конечным результатом стало давление внутри отрасли на поиск альтернативных способов достижения операций с низкой видимостью, таких как «гибридная» система, в которой использовалась система автоматического высадки с относительно низкой надежностью, контролируемая пилотами через HUD. Alaska Airlines был лидером в этом подходе и провел большую работу по развитию с Flight Dynamics и Boeing в этом отношении.

Однако главная проблема с этим подходом заключалась в том, что европейские власти очень неохотно сертифицировали такие схемы, поскольку они подрывали хорошо зарекомендовавшие себя концепции «чистых» систем автоземления. Этот тупик был преодолен, когда British Airways стал потенциальным заказчиком Bombardier's Региональный самолет, который не может вместить полную систему автоперехода категории 3, но должен будет работать в таких условиях. Работая с Alaska Airlines и Boeing, технические пилоты British Airways смогли продемонстрировать возможность создания гибридной концепции, и хотя British Airways в конечном итоге так и не купила региональный самолет, это был прорыв, необходимый для международного утверждения таких систем, что означало, что они могли выйти на мировой рынок.

Колесо совершило полный оборот в декабре 2006 г., когда Лондон Хитроу на долгое время находился густой туман. Этот аэропорт работал с максимальной пропускной способностью в хороших условиях, и введение процедур малой видимости, необходимых для защиты сигнала локализатора для систем автопосадки, привело к значительному сокращению пропускной способности примерно с 60 до 30 посадок в час. Поскольку у большинства авиакомпаний, выполняющих рейсы в Хитроу, уже были самолеты с автопадом и, следовательно, ожидается, что они будут работать в обычном режиме, произошли массовые задержки. Больше всего пострадала авиакомпания British Airways, как крупнейший оператор в аэропорту.

Аварийный автополигон

Garmin Aviation приступил к изучению функции аварийной автопосадки в 2001 году и запустил программу в 2010 году с более чем 100 сотрудниками, инвестировав около 20 миллионов долларов. Летные испытания начались в 2014 году, когда было выполнено 329 тестовых посадок. Cessna 400 Корвалис и еще 300 посадок на другие самолеты. Функция активируется охраняемой красной кнопкой на Garmin G3000 авионика, оценка ветра, погоды и запасов топлива для выбора подходящего диверсионный аэропорт и беря на себя управление самолетом для посадки, советует УВД и отображает инструкции для пассажиров.[5]

А Пайпер М600 Одномоторный турбовинтовой двигатель начал летные испытания в начале 2018 года и совершил более 170 посадок, ожидающих рассмотрения. FAA Обеспечивая доступ к более чем 9000 взлетно-посадочных полос на высоте более 4500 футов (1400 м), он предлагается с 2020 года за 170 000 долларов США, включая дополнительное оборудование. Он также будет сертифицирован для одномоторного двигателя. Cirrus Vision SF50 реактивный самолет с 2020 года, приземляющийся на взлетно-посадочных полосах более 5836 футов (1779 м), и в конечном итоге будет предложен на SOCATA-Daher TBM 900 и другие.[5]

Системы

Типичная система автоматической посадки состоит из радиомодуля ILS (встроенный приемник глиссады, приемник курсового маяка и, возможно, приемник GPS) для приема сигналов курсового маяка и глиссады. Выходным сигналом этого радио будет отклонение от центра, которое передается компьютеру управления полетом; этот компьютер, который управляет поверхностями управления самолетом, чтобы поддерживать его центрирование на курсовом маяке и глиссаде. Компьютер управления полетом также управляет дросселями самолета, чтобы поддерживать соответствующую скорость захода на посадку. На соответствующей высоте над землей (как показывает радиовысотомер) компьютер управления полетом замедлит дросселирование и начнет маневр по тангажу. Цель этой «вспышки» - уменьшить энергию самолета, чтобы он перестал лететь и упал на взлетно-посадочную полосу.

Для CAT IIIc компьютер управления полетом будет продолжать принимать отклонения от курсового маяка и использовать руль направления для удержания самолета на курсовом маяке (который совмещен с осевой линией взлетно-посадочной полосы). При приземлении интерцепторы развернутся (это поверхности наверху). крыла по направлению к задней кромке), в результате чего воздушный поток над крылом становится турбулентным, что снижает подъемную силу. В то же время система автоторможения задействует тормоза. Система противоскольжения будет регулировать тормозное давление, чтобы все колеса вращались. По мере уменьшения скорости руль направления теряет эффективность, и пилоту необходимо будет контролировать направление самолета с помощью рулевого управления носовым колесом, системы, которая обычно не связана с компьютером управления полетом.

С точки зрения безопасности авионики, посадка CAT IIIc является наихудшим сценарием для анализа безопасности, потому что отказ автоматических систем от факела до выкатывания может легко привести к "резкому повороту" (когда поверхность управления полностью отклоняется в одном направлении.) Это произойдет так быстро, что летный экипаж не сможет эффективно отреагировать.По этой причине системы автоперехода спроектированы таким образом, чтобы обеспечить высокую степень избыточности, чтобы можно было допустить единичный отказ любой части системы (активный отказ) и выявить второй отказ - в этот момент система автоперехода отключится. (разъединение, отказ пассивно). Один из способов добиться этого - иметь «всего три штуки». Три приемника ILS, три радиовысотомера, три компьютера управления полетом и три способа управления поверхностями полета. Все три компьютера управления полетом работают параллельно и поддерживают постоянную перекрестную связь, сравнивая свои входные данные (приемники ILS и радиовысотомеры) с данными двух других компьютеров управления полетом. Если есть разница во входных данных, то компьютер может «проголосовать» за отклоняющийся вход и уведомит другие компьютеры о том, что «RA1 неисправен». Если выходы не совпадают, компьютер может объявить себя неисправным и, если возможно, отключиться от сети.

Когда пилот включает систему (до захвата курсового радиомаяка или глиссады), компьютеры управления полетом выполняют обширную серию встроенных тестов. Для посадки CAT III все датчики и все бортовые компьютеры должны быть в хорошем состоянии, прежде чем пилот получит индикацию «AUTOLAND ARM» (общие индикации, которые могут варьироваться в зависимости от поставщика оборудования и производителя самолета). Если часть системы работает с ошибкой, то будет отображаться такая индикация, как «ТОЛЬКО ПОДХОД», чтобы проинформировать летный экипаж о том, что посадка по CAT III невозможна. Если система правильно находится в режиме ARM, когда приемник ILS обнаруживает курсовой радиомаяк, то режим системы автоматического посадки изменится на «LOCALIZER CAPTURE», и компьютер управления полетом превратит самолет в курсовой радиомаяк и полетит вдоль курсового радиомаяка. Типичный подход заключается в том, что самолет входит «ниже глиссады» (вертикальное наведение), поэтому самолет будет лететь вдоль курсового радиомаяка (выровненного по средней линии взлетно-посадочной полосы) до тех пор, пока не будет обнаружен глиссадный наклон, после чего режим автоматической посадки изменится на CAT III и самолет будет управляться компьютером управления полетом по лучам курсового радиомаяка и глиссады. Однако антенны этих систем не находятся в точке касания взлетно-посадочной полосы, а курсовой радиомаяк находится на некотором расстоянии от взлетно-посадочной полосы. Однако на заранее определенном расстоянии от земли самолет начнет маневр сигнальной ракеты, сохранит тот же курс и приземлится на взлетно-посадочной полосе в пределах обозначенной зоны приземления.

Если система автопосадки теряет избыточность до высоты принятия решения, то летному экипажу будет отображаться сообщение об ошибке «АВТОПОСЛЕДНИЙ ОТКАЗ», после чего экипаж может выбрать продолжение захода на посадку по CAT II или, если это невозможно из-за погодных условий. В таких условиях экипаж должен будет начать уход на второй круг и проследовать в альтернативный аэропорт.

Если единичный отказ происходит ниже высоты принятия решения, будет отображено «АВТОМОБИЛЬНЫЙ ОТКАЗ»; однако в этот момент самолет совершает посадку, и система автопосадки останется включенной, управляя самолетом только на двух системах, пока пилот не завершит развертывание и не остановит самолет на взлетно-посадочной полосе или не свернет с взлетно-посадочной полосы на взлетно-посадочную полосу. рулежная дорожка. Это называется «отказоустойчивым». Однако в этом состоянии система автоперехода находится "на расстоянии одной неисправности" от отключения, поэтому индикация "AUTOLAND FAULT" должна проинформировать летный экипаж о необходимости очень внимательно следить за поведением системы и быть готовым немедленно взять на себя управление. Система по-прежнему работает с ошибками и выполняет все необходимые перекрестные проверки, так что, если один из компьютеров управления полетом решит, что правильным решением будет приказать полное отклонение поверхности управления, другой компьютер обнаружит, что существует разница в командах, и это приведет к отключению обоих компьютеров (отказоустойчивый), и тогда летный экипаж должен немедленно взять на себя управление самолетом, поскольку автоматические системы сделали все возможное, отключив себя от сети.

Во время проектирования системы прогнозируемые показатели надежности для отдельного оборудования, составляющего всю систему автоперехода (датчики, компьютеры, элементы управления и т. Д.), Объединяются, и рассчитывается общая вероятность отказа. Поскольку угроза существует в первую очередь во время факельного развертывания, используется это время воздействия, и общая вероятность отказа должна быть меньше одного на миллион.[6]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Втягивание предкрылка во время обратной тяги? 747-400 - Форум Tech Ops | Airliners.net
  2. ^ У. Дж. Чарнли (1959). Слепая посадка. Журнал навигации, Vol. 12, № 2, апрель 1959 г., стр. 128 Дои:10.1017 / S037346330001794X http://journals.cambridge.org/abstract_S037346330001794X
  3. ^ "Альманах Alaska Air Group, ноябрь 2004 г." стр. 3
  4. ^ «Совет по безопасности Нидерландов выдает предупреждение о сбоях в работе автопогрузки из-за неправильной информации о высоте» (PDF) (Пресс-релиз). Голландский совет по безопасности. 4 марта 2009 г.. Получено 2011-08-21.[постоянная мертвая ссылка ]
  5. ^ а б Фред Джордж (30 октября 2019 г.). "Летающий новый аварийный автополигон Garmin". Деловая и коммерческая авиация.
  6. ^ (этот номер взят из консультативного циркуляра FAA AC 25.1309-1A для систем, имеющих катастрофический отказ)

внешняя ссылка