Система предупреждения о попадании в опасный сдвиг ветра

Под сдвигом ветра понимается изменение во времени направления и скорости ветра в области воздушного пространства, где находится самолёт. Эти изменения ветра происходят в функции высоты полёта.

В связи с изменением направления и скорости ветра изменяются воздушная скорость и угол атаки самолёта, и, как следствие, происходит нарушение баланса сил, действующих на самолёт. На этапах взлёта и посадки при ограниченном запасе высоты неожиданное для экипажа попадание самолета в сдвиг ветра может привести к лётным происшествиям. Наиболее опасными являются изменения продольной и вертикальной составляющей ветра. Менее опасной считается боковая составляющая ветра.

Число целевых подсистем СПКР может возрастать по мере усложнения авиационной техники и загруженности экипажа. Как и канальные, по отдельным параметрам средства предупреждения, целевые подсистемы не смогли отвечать оптимальным требованиям.

Общность первичной информации в целевых СПКР, существенные достижения в миниатюризации элементов конструкции, возрастание мощностей вычислителей, стремление к сокращению трудозатрат при изготовлении и эксплуатации оборудования самолёта обусловили необходимость и возможность разработки интегральных СПКР. Интегральная СПКР выполняет функции всех вышеперечисленных целевых систем.

СПКР содержит все элементы типовой сложной системы: датчики первичной информации, фильтры, вычислитель, логическое устройство, элементы и сигнализации и индикации. Практически на борту ВС СПКР может взаимодействовать с комплексной информационной системой сигнализации (КИСС) и с системой электронной индикации (СЭИ).

СПКР повышает безопасность пилотирования (что особенно важно для пассажирского ВС), повышает функциональные возможности, облегчает пилотирование. Особенностью СПКР является то, что в контуре управления ЛА с её помощью присутствует «мыслящее» звено – пилот, что делает штурвальное управление в сложных ситуациях наиболее эффективным.

Эффективность работы систем предупреждения и предотвращения критических режимов полёта определяется качеством процесса взаимодействия компонентов «среда – ВС – СПКР – пилот – система управления ВС», составляющих взаимосвязанную, взаимообусловленную сложную техническую систему. Изучение и оптимизация такой сложной технической системы возможны только на основе системного подхода и совместного рассмотрения всех аспектов, в том числе измерительного и управленческого. На основании изложенного такая сложная система является и экспертной системой, то есть с одной стороны является информационной экспертной системой мониторинга (слежение за нештатными ситуациями), когда задачи диагностики, интерпретации и предупреждения (сигнализации) должны решаться в реальном масштабе, а с другой – экспертной управляющей системой, осуществляющей «формирование» подсказки экипажу или управляющих сигналов в систему автоматического управления по оптимальному управлению для предупреждения критического режима полёта с заданным уровнем безопасности и рациональному (с точки зрения управления и безопасности) выводу самолёта из опасной зоны.

Сигналы СПКР используются в режиме штурвального и автоматического управления. В режиме автоматического управления пилот контролирует состояние бортовых систем с помощью устройств сигнализации и индикации, а при необходимости может вмешиваться в управление. Несмотря на широкое развитие и применение систем автоматического управления, вопросы совершенствования элементов штурвального управления остаются актуальными, потому что в процессе полёта компоненты «Среда», «ВС», «пилот» составляют взаимосвязанную систему, в которой летательный аппарат для пилота всегда остается объектом штурвального управления. Всё многообразие свойств ВС пилот оценивает только в процессе штурвального управления, используя  средства сигнализации и индикации СПКР.

Структура средств обеспечения безопасности полета по параметрам СПКР достаточна проста и надежна. Сложность же и высокие требования по надежности к САУ не позволяют однозначно отдать им предпочтение. Средства СПКР совместно с пилотом образуют полуавтоматический контур управления, с помощью которого обеспечивается достаточно безопасный ввод (или увод) самолета на границу области предельно допустимых значений контролируемых параметров. Требования по надежности к элементам штурвального управления существенно ниже требований к САУ, что способствует быстрому внедрению СПКР.

Для современного самолета СПКР трансформируется в вычислительную систему. В интересах выполнения задач СПКР необходимо организовать все каналы путём согласования вычислителя с бортовыми источниками информации в полном соответствии с общей идеологией построения системы.

По функциональному признаку выделяют информационные и информационно-управляющие системы предупреждения. Информационные системы формируют и выдают информацию пилоту только по каналам индикации и сигнализации. Их отношение к исполнению команд пассивное, исполнение отдается на усмотрение пилота. Примером информационной системы может служить система предупреждения по углу атаки типа АУАСП, УДУА.

Информационно-управляющие системы кроме чисто информационных задач выполняют функции частичного управления самолетом. К таким функциям относятся формирование и выдача порогового значения воздушной скорости в автомат тяги, автоматический увод ВС из зоны предельного режима по параметрам полёта (углу атаки, воздушной скорости).

Канал сигнализации СПКР

Согласно структурной схеме (см. рис. 3.8), в СПКР предусмотрен канал сигнализации, который управляет средствами предупреждения пилота с целью своевременного включения его в контур управления по параметру, значение которого приближается к предельному допустимому [13]. Средства предупреждения должны быть достаточно интенсивными и характерными только для конкретного параметра, например, для угла атаки, скорости, нормальной перегрузки. Средства предупреждения (сигнализации) представляют собой устройства, выдающие сигналы, воздействующие на органы чувств пилота (зрение, слух, мышечно-суставные рецепторы). Наиболее часто применяются три вида средств сигнализации: визуальные, звуковые и тактильные [3, 13].

Система сигнализации должна выполнять следующие функции:

- своевременно привлекать внимание членов экипажа к возникшей на борту ситуации с помощью сильнодействующих звуковых (тональность, тембр, длительность и т.п.), световых в проблесковом режиме и тактильных сигналов;

- раскрывать смысл происшедшего. Для этого используются надписи и символы светосигнальных устройств, тексты речевых сообщений, сигнальные элементы индикаторов (флажки, бленкеры), тактильные сигналы, надписи переключателей со световой сигнализацией;

- обеспечивать надежность восприятия сигнальной информации в реальных условиях полета (шум, вибрация, переговоры, условия освещения).

К системе предъявляются следующие требования:

- для привлечения к ситуации по одному параметру можно использовать одновременно не более трех сигнальных устройств;

- звуковые и тактильные сигналы, а также речевые сообщения должны использоваться совместно с визуальными сигнализаторами или индикаторами;

- при аварийной ситуации использовать не менее двух видов сигнальных средств, воздействующих на разные рецепторы члена экипажа, например, световой сигнал плюс тактильный.

В системе должна быть предусмотрена возможность отключения сильнодействующего сигнала при его опознании с сохранением визуальной информации. Однако это не относится к сигналам о предельных и критических ситуациях (V_кр, a_кр, M_кр).

Звуковые сигналы должны выдаваться в виде тональных звуковых сигналов или речевых сообщений в диапазоне звуковых частот 200…4000 Гц.

Сообщения, выдаваемые аппаратурой речевого оповещения (АРО), должны передаваться женским голосом и повторяться не менее двух раз. Должна быть возможность повторного прослушивания.

Тактильный сигнализатор должен использоваться для предупреждения экипажа о выходе на эксплуатационные ограничения по режиму полета. При этом тактильный сигнализатор на штурвале (колонке) должен использоваться в качестве аварийного сигнала только для сигнализации о выходе на допустимый угол атаки (a_доп) или положительную максимальную перегрузку (n_{у max}).

Различают три категории сигналов: аварийную, предупреждающую и уведомляющую. Отнесение сигнала к определенной категории зависит от степени опасности информации, а также от величины располагаемого времени на устранение причины события.

К категории аварийной сигнализации относятся сигналы об особых ситуациях при располагаемом времени менее 15 с. К этой же категории относятся сигналы о приближении или достижении предельных значений эксплуатируемых параметров (например, a_доп, a_кр, n_{у max} , g_пред).

К категории предупреждающей сигнальной информации относятся сигналы, требующие немедленного привлечения членов экипажа к ситуации, но не требующие быстрых действий (t_p > 15 c).

К категории уведомляющей сигнальной информации относится информация, указывающая на нормальную работу систем. Величина располагаемого времени не регламентируется.

Светосигнализация относится к основной, визуальной сигнализации и предназначена для оповещения членов экипажа о работоспособности всего состава приборов, систем, двигателей, информирования экипажа о предельных режимах полета. Применяются, в основном, красный, желтый и зеленый цвета. Допускается применение белого и синего цветов, например, для выдачи информации о пролете маркеров. Красный цвет применяется только для аварийной сигнальной информации. Желтый цвет рекомендуется использовать для предупреждающей сигнальной информации. Зеленый цвет – для уведомляющей информации.

Светосигнализация должна быть легко различима и не должна ослеплять членов экипажа. Должна быть предусмотрена централизованная регулировка интенсивности свечения от режима «день» до режима «ночь». При этом сигнализаторы аварийной информации (красный цвет) регулировать не рекомендуется. Для большой привлекательности аварийный световые сигналы центрального огня (ЦСО) выдаются в проблесковом режиме с частотой от 2 до 5 Гц.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: