Что такое отказ сду

Система дистанционного управления СДУ-10МК (самолет СУ-30МК)

Прочитав статью Цифровые самолеты, решил написать свой небольшой обзор отечественной разработки — Системы дистанционного управления СДУ-10МК.

С 2007 по 2009 гг я работал на приборостроительном предприятии (Элара, Чебоксары) ведущим инженером по этому изделию. Пишу в большей степени по памяти, так как в данный момент работаю в другом месте и доступа к технической документации не имею. Остался лишь конспект. Изделие не секретное.

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

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

На 3 рисунке — Блок питания БП-58 из состава СДУ-10У, С (СУ-27) после испытаний на пониженной температуре. Это более старая система которая тоже до сих пор выпускается.

Источник

Sukhoi Superjet 100

Реальность против домыслов

Разделы

Помощь

Случайные

Посторонним В писал: Друг (сам лётчик-любитель) прислал свои впечатления от разговора с лётчиком, только что прошедшим переобучение на ССЖ. Есть пара интересных моментов, которые тут по-моему не звучали.

Игорь, поправьте плз, если что не так.

когда летишь на многодвигательном аппарате (а я уже и полетал кстати :), отказ одного из двигателей чреват резким разворачивающим моментом. т. е. всегда надо подсознательно быть готовым сунуть ногу, чтобы парировать этот момент.
те, кто летал на ил-18, в этом смысле демонстрировали чудеса реакции 🙂
так вот, на ссж сделали систему автоматического триммирования самолета в случае отказа одного из движков. и эта зараза работала так хорошо, что летчики не замечали отказа двигателя 🙂 ну чуть выросли обороты оставшегося двигла. когда спишь в кабине, это незаметно :))
поэтому разработчики специально ввели задержку на срабатывание триммера, чтобы самолет хоть немного тряхнуло, а то летчик так и будет спать до аэродрома посадки… :))

Engineer_2010: По поводу описанных Вами интересных моментов, а именно, функций СДУ «компенсация несимметричной тяги двигателя» (КНТ) и «защита от сваливания», то про них уже рассказывали, но очень-очень давно. Интересно, что как раз на прошедшей неделе, обе этих функции повторно испытывались, правда, теперь уже на версии LR, так как взлётный вес и тяга двигателей у неё больше, чем у базовой версии.

По поводу асимметричной тяги. Испытания повторно подтвердили, что признаком распознавания отказа двигателя на взлёте является именно срабатывание сигнализации, так как боковой увод самолёта от оси ВПП при этом отказе не отличается от обычных ветровых порывов, к которым все пилоты вполне привычны. Таким образом, на нашей машине парирование такого увода не требует от лётчиков чрезмерного внимания, реакции, и не приводит к большому усложнению пилотирования и т.д.

По поводу защиты от «пробивания ОПР-альфа», надёжность этой защиты обеспечивается весьма сложными алгоритмами траекторного управления, которые включают в себя использование Автомата Тяги.

P.S. Не зря нашу птичку так опасаются конкуренты и уже который год стараются «спасти от неё российский авиапром».

Посторонним В: Лично я не встречал инфы про задержку перед включением компенсации увода при отказе двигателя. И про последовательность выпуска закрылков и включения в работу автомата тяги при сваливании. Поэтому и привёл тут этот рассказ пилота. Но настаивать не берусь! 😉

Просто ответьте — всё корректно было передано или это был уже «испорченный телефон»?

Engineer_2010: По поводу работы СДУ при отказе двигателя. Действительно, в процессе испытаний, по предложению наших лётчиков-испытателей было введено неполное триммирование (а не задержка) разворачивающего момента при отказе двигателя. Правда, самолёт при этом не «встряхивает», а просто появляется лёгкий увод по курсу. Это было сделано для облегчения распознавания отказа, наряду с имеющейся штатной сигнализацией. Требуется это только на разбеге, а в полёте такой отказ не приносит никаких проблем с его парированием. Так что Ваш знакомый пилот всё понял правильно.

TG пишет: …а что произойдет, когда самолет этой спиралью упрется в потолок?

Однако, в реальной жизни, гражданский самолёт конечно же не будет долго крутить восходящие спирали на такой скорости — это просто испытательный режим, используемый для проверки защиты ОПР–альфа от его «пробивания». Это так называемый «CEV-манёвр» (Climb Avoidance), или «манёвр уклонения», прописанный в европейских циркулярах и имитирующий резкий уход от препятствия, когда пилот, в условиях стресса, изо всех сил «тянет ручку» на себя и вбок, забыв при этом «добавить газу».

24 Apr 2013 14:50 (опубликовано: skydiver000)

Если вам понравилась статья, не забудьте поставить «+»

Источник

Sukhoi Superjet 100

Реальность против домыслов

Разделы

Помощь

Случайные

Резервирование

Отказы СДУ

Сигналы от ДУС поступают напрямую в АСЕ, минуя не только авионику, но и PFCU. т.к. эти датчики входят в состав СДУ и служат только для обеспечения режима «Direct». Весь информационный обмен АСЕ с бортом идёт только через PFCU, которые в данном случае выполняют роль концентраторов данных СДУ. После полной потери ими функций управления самолётом и перехода в режим «Direct», PFCU продолжают обеспечивать авионику информацией от АСЕ, и, соответственно, выдачу на индикацию экипажу информации о состоянии системы и положении поверхностей управления.

При упомянутых отказах, «урезание» СДУ происходит в объёме только тех функций, которые остались без информационной поддержки. При пропадании сигналов о текущем полётном весе снимается функция ограничения по углу атаки и перегрузке, при пропадании сигналов FADEC — функция парирования отказа двигателя, при пропадании сигналов о положениях механизации крыла, интерцепторах или ГО — соответствующие им функции защиты по скорости и автотриммирование и т.д. А все остальные функции СДУ продолжают работать как и раньше.

Ещё одно небольшое уточнение — кроме АСЕ, управляющих гидроприводами «основных» рулевых поверхностей, надо упомянуть про 6 блоков МАСЕ (Motor Actuator Control Electronic), которые управляют тремя подсистемами — уборки/выпуска предкрылков, уборки/выпуска закрылков и механизмом перестановки стабилизатора. Каждая из них является двухканальной, работает от двух электромоторов, каждый из которых управляется «своим» блоком. МАСЕ являются ещё и преобразователями тока: получая от бортсети стандартные 115 В/400 Гц, они выдают на «свой» электродвигатель 240 В постоянного тока.

МАСЕшки тоже управляются PFCU и вместе с АСЕшками образуют «нижний» уровень вычислителей СДУ. Соответственно, в режиме «Direct mode» не работают функции защиты механизации по скорости: автоматическая подуборка закрылков/предкрылков при превышении V_fe и их выпуск при торможении самолёта, а так же автотриммирование в продольном канале. Т.е. во время полёта в «Direct» пилоты вручную выпускают механизацию и триммируют самолёт в полёте при помощи кнюппеля 14 на центральном пульте (как и при нахождении самолёта на земле). Кстати, кнюппели тоже двойные — по одной кнопке на каждый канал МПС.

Я пока ещё не слышал про случаи самопроизвольного перехода СДУ в полёте в режим «Direct mode» за время эксплуатации серийных самолётов. Даже на испытаниях такое случалось только в самый начальный период, когда ещё «доводили до ума» логику работы «Normal mode» (конец 2008 — начало 2009).

Сопоставление возможностей СДУ

Обмен данными

Общение многочисленных вычислителей систем самолёта и FADEC с кабинетами авионики, в которых «проживают» центральные вычислители, происходит по обычным форматам ARINC через блоки-концентраторы данных производства УКБП. Изначально эти концентраторы предполагались в качестве средства общения между самолётом и двигателями, но в процессе проектирования, их функции расширились. А вот общение центральных вычислителей между собой внутри кабинетов, между кабинетами, а так же с электронными индикаторами в кабине, т.е. там, где необходимы большие скорости передачи данных, происходит по AFDX-шине в стандарте «Изернета». Во всех остальных линиях обмена скорости вполне хватает.

По материалам Engineer_2010

10 Feb 2013 10:30 (опубликовано: Monya Katz)

Если вам понравилась статья, не забудьте поставить «+»

Источник

Отказы в системе дистанционного управления

6.24. Отказ двух подканалов в продольном канале СДУ.

− на УСТ высвечивается сигнал ДВА КАНАЛА СДУ;

− на щитке СДУ высвечивается две или более кнопки-лампы.

− нажать мигающую или горящую кнопку-лампу. В случае, если на пульте СДУ горят несколько кнопок-ламп, нажать также на те кнопки-лампы, нажатие на которые в течение полета не производилось. В случае, если замигала уже горящая кнопка-лампа, нажать её повторно. Погасание кнопки-лампы после нажатия означает, что отказ СДУ ликвидирован;

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Одновременное нажатие на две кнопки-лампы запрещается.

− если после нажатия кнопок-ламп продолжает высвечиваться сигнал ДВА КАНАЛА СДУ, прекратить выполнение задания, установить режим полета: Н=8000-10000 м, V=500 км/ч и выполнить посадку.

6.25. Отказы трех подканалов в продольном канале СДУ.

− высвечивается красный аварийный сигнал СДУ;

− на УСТ высвечивается сигнал ДВА КАНАЛА СДУ;

− на пульте СДУ высвечивается три или четыре кнопки-лампы;

− речевая информация: «Проверь сигнализацию отказа управления».

1. Включить ЖЕСТКУЮ СВЯЗЬ, если при этом аварийный сигнал СДУ гаснет, установить режим: Н=8000 – 1000 м, V=500 км/ч и следовать на посадку. При включении ЖЕСТКОЙ СВЯЗИ автоматически включается режим Кш РУЧ.

1. Нажатие кнопок-ламп при высвеченном аварийном сигнале СДУ запрещается.

2. Посадку выполнять при значении Кш = 1 по шкале указателя Кш.

3. Во избежание резких эволюций самолета включение режима ЖЕСТКАЯ СВЯЗЬ рекомендуется выполнять при перегрузке, близкой к единице.

4. При полете, заходе на посадку и её выполнении в режиме СДУ ЖЕСТКАЯ СВЯЗЬ не допускать резких движений ручки управления самолетом по тангажу.

5. При наличии бомбардировочных средств поражения или НРС до включения ЖЕСТКОЙ СВЯЗИ сбросить их аварийно.

2. Если при включении режима ЖЕСТКАЯ СВЯЗЬ аварийный сигнал СДУ не гаснет и сопровождается другими признаками, но продольное управление работает, это означает, что управление осуществляется одним неконтролируемым каналом СДУ. Действовать в этом случае, как сказано выше.

3. Если при включении режима ЖЕСТКАЯ СВЯЗЬ управление самолетом не восстанавливается – катапультироваться.

4. Если высвечивание аварийного сигнала СДУ не сопровождается одновременным высвечиванием сигнала на УСТ ДВА КАНАЛА СДУ и трех (четырех) кнопок-ламп на пульте СДУ, то это означает отказ в цепи аварийного сигнала СДУ при исправности двух-трех каналов СДУ.

ЖЕСТКУЮ СВЯЗЬ не включать, прекратить задание и следовать на посадку.

6.26. Отказ управления носками крыла (до выпуска шасси).

− на УСТ высвечивается сигнал АВТОМАТ НОСКОВ.

− не превышать угол атаки 10°;

− переключатель НОСКИ КРЫЛА установить в положение УБРАНЫ, выполнение задания прекратить, возвратиться на аэродром.

6.27. Отказ устройства автоматического изменения Кш.

− на УСТ высвечивается сигнал АВТОМАТ Кш;

− на щитке СДУ высвечиваются три или четыре кнопки-лампы.

Выключатель Кш РУЧ-ОТКЛ установить в положение Кш РУЧ (поднять колпачок). При этом гаснут кнопки-лампы на щитке СДУ, сигнализирующие об отказах подканалов автомата Кш, сигнал АВТОМАТ Кш не гаснет. В дальнейшем полёте изменять Кш вручную кремальерой на пульте СДУ, устанавливая значения Кш, приемлемые для пилотирования.

Посадку производить при значении Kш=1 по шкале указателя Кш.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Повторное включение автоматического управления Кш (закрытие колпачком) после отказа устройства автоматического изменения Кш запрещается.

6.28. Отказ канала дифференциального управления стабилизатором.

− на УСТ высвечивается сигнал ДИФФ УПРАВЛЕН (РЕЗЕРВ БОКОВОГО КАНАЛА, ДЕМПФЕР КРЕНА – в очереди);

− на щитке СДУ высвечиваются четыре кнопки-лампы.

− установить скорость полёта 600 км/ч;

− до установления скорости 600 км/ч не допускать поперечного отклонения ручки управления более 1/3 хода от нейтрального положения;

− в полете не допускать превышения угла атаки более 10°;

− выполнение задания прекратить.

6.29. Отказы механизмов триммерного эффекта.

− непроизвольное увеличение или уменьшение усилий на ручке управления самолетом – по тангажу, крену или на педалях;

− при нажатии кнопки механизмов триммерного эффекта на ручке управления в положение КАБРИР (ПИКИР) или в положение Л (П), а также переключателя ТРИММЕР РН в положение ← (→) усилия на ручке или педалях не изменяются.

Прекратить выполнение задания и следовать на аэродром посадки.

При отказе механизма триммерного эффекта управление самолетом возможно, но утомительно и требует повышенного внимания. Посадку в этом случае выполнять обычным способом.

Отказ механизма триммерного эффекта в канале тангажа или крена при отклонении его от нейтрали влечёт за собой появление соответствующих дополнительных усилий на ручке управления:

− при отказе на «пикирование» – усилия тянущие;

− при отказе на «кабрирование» – усилия давящие;

− при отказе в канале крена – появляется боковая сила при центральном положении ручки.

При отказе на «кабрирование» выполнение полета затруднительно, однако возвращение на аэродром и посадка возможны. При отказе механизма в канале курса не в нейтральном положении на одной из педалей появляется давящее усилие при нейтральном положении педалей.

Источник

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