Что такое сду в авиации

27.10.202326.04.2022 admin 0 Comments

Sukhoi Superjet 100

Реальность против домыслов

Разделы

Помощь

Случайные

Защитные функции СДУ от превышения ограничений по максимальной скорости и по углу атаки.

В зависимости от конфигурации самолёта, реализованы разные алгоритмы защиты по скорости:

Если разгон самолёта происходит во взлётной или посадочной конфигурациях, то при достижении V_fe + 3 kt, механизация автоматически убирается на меньший угол. Например, конфигурация FULL перейдёт в положение FLAPS 3. Далее, по мере разгона самолёта до следующего значения V_fe, закрылки/предкрылки будут последовательно убираться, вплоть до перехода в полётную конфигурацию FLAPS 0. Если, оставить рукоятку «Flaps» в исходной позиции и снова затормозить самолёт, то механизация, в обратной последовательности, вернётся в положение, соответствующее положению рукоятки. Поэтому, при желании, можно перевести рукоятку «Flaps» в положение, выбранное для посадки, заранее, в процессе снижения с эшелона. Выпуск закрылков произойдёт позднее, в разрешённом для этого диапазоне скоростей.

Таким образом, выход самолёта на угол атаки сваливания «Alfa Stall» может произойти только при работе СДУ в минимальном режиме «Direct Mode». Естественно, для реализации данной функции, все значения перечисленных выше углов (от «Alfa Protect» до «Alfa Stall»), как функции текущих параметров полёта и конфигурации самолёта, заложены в бортовых вычислителях системы.

…в «директ-моде», как он управляется? И как реализован алгоритм определения приоритета, в случае, если пилоты тянут в разные стороны?…

Как инженер, могу описать поведение самолёта, только с чужих слов. Кроме того, ответить на все вопросы сразу невозможно, так как потребуется слишком много времени. Попробую «есть слона» по частям.

Потом, в «нормале», он им понравился ещё больше, ведь это уже почти автопилот – самолёт самостоятельно летит при брошенной ручке, сам стабилизирует исходное угловое положение, на маневрах сам убирает скольжение, автоматически балансирует машину по тангажу при разгонах, торможениях и выпуске механизации, парирует отказы двигателя и т.д. Кроме этого, СДУ не даёт превысить предельные углы крена и тангажа, подвыпускает и прибирает механизацию на разгоне и торможении, выпускает интерцепторы для ограничения максимальной скорости. Ограничение по альфа – отдельная песня. Пилоты EASA пытались «пробить» систему очень жёстко – ручку до упора на себя и вбок и РУДы на «Малый газ». Однако птичка со всем справлялась – добавляла газку, опускала носик и без всякой просадки переходила в плавный набор.

Про СДУ Эрбаса ничего умного не могу сказать, но думаю, что идеология построения системы наверное похожа. А вот законы управления — наши, российские, и не одну сотню часов «шлифовались» на пилотажных стендах. Так что, по оценке пилотов, как в «нормале», так и в «директе» самолёт очень «лёгкий» в управлении и приятнее, чем тот же А.

P.S. При одновременном управлении самолётом с двух мест сигналы от обеих ручек складываются (или вычитаются) в зависимости от направления их перемещения. Это позволяет КВС вмешаться в управление и подправить коллегу. При необходимости, один из пилотов может нажать кнопку «приоритет» и полностью взять управление на себя, отключив второй пост управления. Как совместное управление, так и включение приоритета сопровождаются соответствующей индикацией и сигнализацией (в том числе голосовой).

вы бы сравнили стоимость ЭДСУ МИЭА с талесом, посмеялись бы, и так по списку всему…

Перед тем как начинать сравнивать и смеяться, следует напомнить о том, что «Талес» никогда не проектировал и не производил СДУ — только весь комплекс авионики. А СДУ проектировала и производит фирма «Либхерр», и кстати, не так уж и дорого (по сравнению с МИЭА). Ну а насчёт посмеяться над СДУ — лучше бы не смеяться над нашей СДУ, т.к. это одна из превосходнейших систем этого самолёта, и претензий за всё время к ней ни разу не было. Не будем сравнивать с другими самолётами. Как и по поводу высказывания о двигателях, могу ответить только одно — надо сравнивать не только стоимость оборудования, но и уровень инновационности, надёжность, безопасность, возможность сертификации компонента по международным стандартам (а в итоге — самого самолёта), продаж на рынке т.д. и т.п. Так что, не всё не так однозначно.

По материалам Engineer_2010

А современный ли Суперджет?

В одном из документов ИКАО указано, что введение функций, улучшающих устойчивость и управляемость, пилотами оценивалось как однозначно положительное. Там же говорилось, что это не приводит к снижению навыков пилотирования. Проблемы в значительной степени связывались с функциями автопилота и самолетовождения.

После прочтения рекламных проспектов SSJ, возникает ощущение, что все гражданские самолеты России до этого летали исключительно на тросовой проводке

Наличие резервной механической проводки-следствие степени совершенства вычислительной части СДУ. Точнее степени несовершенства. Если в перечне функциональных отказов СДУ Ан-148 есть отказы, приводящие к полной потере основного и резервного контура СДУ, то полностью «электрическая» СДУ на данном оборудовании и при данной архитектуре невозможна.

Вопрос: А как система отрабатывает в течение полёта? (например, изменение положения механизации крыла, или изменение центровки по выработке баков)?

Инженер 2010: Для СДУ неважно, чем вызвано возмущение — выпуском/уборкой закрылков, шасси, работой двигателей и т.д., система получает сигналы от своих датчиков: ускорений, угловых скоростей, положения органов управления, стабилизатора, рулевых поверхностей и отрабатывает их. Поведение самолёта в продольном канале описывается колебательным звеном, на вход которого поступает сигнал БРУ, а к нему суммируются сигналы двух контуров обратной связи — по Wz и по Ny. В дальнейшем, насколько я помню (хотя уже смутно) институтские курсы ТФКП и ТАУ, идёт поиск корней, определение границ устойчивости системы, её колебательности, уточнение передаточных коэффициентов, а также логарифмические, амплитудно-фазовые характеристики системы и прочая теория. В итоге, всё это неплохо работает — самолёт летит, да ещё и балансирует сам себя.

небольшая добавка по поводу учёта запаса топлива на борту:

Хотя этот параметр не нужен для СДУ, но он используется бортовым комплексом для ряда других задач. Во-первых, по текущему весу самолёта работает система ограничения по углу атаки и перегрузке. Полученные ограничения индицируются на шкалах скорости и угла атаки. Во-вторых, FMS рассчитывает и выдаёт на индикацию характерные скорости — V₁, V_R, V₂, V_LS, V_{green dot}, их метки индицируются на шкале скорости. В-третьих, FMS рассчитывает оптимальный профиль полёта и индицирует на своём экране выбранные эшелоны для ГП. Т.е. вся эта рутинная работа переложена «на плечи» бортового комплекса, что значительно облегчает жизнь экипажу.

Перед запуском двигателей, в процессе ввода в FMS маршрута и других данных, пилоты «забивают» посчитанный по РЗЦ снаряженный вес самолёта с учётом полезной нагрузки (вес самолёта без топлива) и вес заправленного топлива (индицируется на EWD) после чего бортовой комплекс суммирует эти данные, «узнаёт» взлётный вес и выдаёт на индикацию рассчитанные значения V₁, V_R, V₂ и прочие параметры. А после взлёта и перехода самолёта из состояния «земля» в состояние «воздух», бортовой комплекс начинает получать данные о фактическом количестве топлива на борту от вычислителя топливной системы (СУИТ). Таким образом, в полёте все расчёты ведутся по фактическому текущему весу самолёта. В случае отказа обоих каналов СУИТ, расчёт производится по сигналам от двигательных расходомеров — по разнице заправленного и израсходованного топлива. Правда, в этом варианте точность расчётов будет несколько ниже.

…посадочные параметры комплекс тоже выдает?

«Опорное» значение скорости (V_REF) в зависимости от текущего веса самолёта, комплекс посчитает (безопасная скорость полёта V_LS = 1.23V_SR), но окончательная скорость захода V_ЗП (или V_арр), с учётом необходимых добавок — выполнение захода в конф. «FLAPS 3», наличие ветра, условий обледенения и т.д. экипаж добавляет в FMS «вручную».

Источник

«Энциклопедия мирового вооружения»

Содержание

Система дистанционного управления СДУ

СДУ-10МК (СДУ-10МК сер. 2) — 4-х кратно дублированная аналого-цифровая система управления самолетом в продольном, поперечном и путевом каналах. Система заменяет механическую проводку управления. Эта система устанавливается на самолеты СУ-30МК… (В основном для ВВС Индии)

Состав изделия

* 2 сдвоенных блока питания. Энергоснабжение СДУ осуществляется от двух независимых источников постоянного тока с номиналом напряжения 27В, работающих в буфере с аккумуляторными батареями, и двух независимых источников переменного трёхфазного тока напряжением 115В частотой 400Гц. Выдерживает кратковременные скачки напряжения по постоянному току до 50 вольт. СДУ — жизнеобеспечивающая система. Самолет просто упадет если СДУ откажет
* Вычислители. Объединены в несколько блоков и шкаф. В общей сложности, состоят из 60 модулей (читай — печатных плат). Производят обработку сигналов от датчиков и выдают исполнительные сигналы на рулевые машины. Вычислители работают одновременно и формируют средние результирующие сигналы. Система продолжает работать при двух независимых отказах в разных каналах вычислителей. То есть при отказе в одном из вычислителей его выходные сигналы начинают отличаться от сигналов других вычислителей. При превышении (принижении) заданного порога, вычислитель отключается и выдается сигнал в речевой информатор и на пульт управления. Его можно попробовать перезапустить с пульта управления. При нескольких отказах сигналы сравнивать становится не с чем и система переходит в режим жесткой связи (В этом режиме управлять истребителем практически невозможно, так как он имеет несбалансированную аэродинамическую схему и его постоянно уводит). Ни одной катастрофы, связанной с отказом СДУ-10МК не было. Авария вроде была одна.
* Датчики. Преобразуют различные физические параметры полета в электрические сигналы. Датчики в СДУ полностью независимы от других систем. То есть, например, у навигационного комплекса (ПНК) и у СДУ есть аналогичные по функционалу датчики. Все датчики 4-х кратно дублированы. СДУ «снимает» следующие параметры полета:
— Давление статическое и динамическое (ДАД, ДДД — датчик абсолютного давления, датчик дифференциального давления) для измерения скорости и высоты полета. Эти параметры необходимо знать, так как на разных высотах разная плотность воздуха, а на разных скоростях разное сопротивление
— Угловые скорости (ДУС, БДГ — датчик угловых скоростей, блок датчиков гироскопических). Требуется для определения угловой скорости вращения вокруг своих осей. СДУ моментально возвращает самолет в исходное положение при любых отклонениях планера
— Положение ручки управления и педали (ДПР — датчик положения резервированный). Эти датчики преобразуют в электрический сигнал положение ручки управления в двух плоскостях (крен, тангаж) и педали (курс)
* Пульты. ПП, ПУ — пульт проверки, пульт управления. Предназначены для выполнения проверки работоспособности СДУ и управления СДУ во время работы а также для контроля работоспособности и перезапуска системы во время полета
* Рулевые машины. Предназначены для преобразования электрических сигналов СДУ в механические. Механические сигналы предварительно усиливаются гидравлическими машинами которые в состав СДУ не входят.

Режимы работы

СДУ работает в нескольких режимах: взлет-посадка, полет, дозаправка. Режимы отличаются в основном передаточными коэффициентами и функционированием отдельных отклоняемых поверхностей. Например, в режиме «дозаправка» самолет движется намного плавнее, чем в режиме «полет». Во время полета система постоянно анализирует положение самолета в пространстве, скорость и направление полета и управляет флаперонами, носками, передним горизонтальным оперением, рулями направления и высоты а также углом отклонения сопел в вертикальной плоскости.

В системе имеются ограничители предельных режимов не позволяющие летчику вывести самолет за пределы его возможностей. При приближении к предельным режимам ручка летчика начинает мощно дрожать, так, словно самолет сейчас развалится, хотя на самом деле это имитация.

Технологии производства и контроль качества

Система выполнена полностью на отечественной элементной базе. Предприятие-изготовитель имеет собственные механические цеха, цех по производству печатных плат, цех микроэлектроники. Система не герметичная. Все печатные платы имеют влагозащитное покрытие в виде 3-х слоев лака. Особо чувствительные платы покрывают компаундом. Несущие конструкции изготавливаются на станках с ЧПУ.

Качество контролируется на всех этапах производства самими цехами, ОТК и военным представительством. Протокол испытаний изделия соизмерим с 96 листовым журналом. После изготовления систему испытывают примерно 2 недели.

Остальное

Источник