Система экспертной поддержки экипажа на режиме разбега

С 2003 года в ЛИИ им. Громова проводились исследования по созданию системы экспертной поддержки экипажа на режиме разбега. Алгоритм системы состоит из предполетной и полетной частей.

Предполетные расчеты выполняются непосредственно перед взлетом. Они включают в себя расчет прогнозируемых дистанций и времени достижения скоростей V1 и скорости отрыва передней стойки шасси Vп.ст, а также допуска на дистанцию достижения скорости Vп.ст. Допуск определяется по номограммам из РЛЭ, только расчет выполняется методом «обратного хода», когда, в отличие от «прямого хода», выходные и входные данные меняются местами.

В полётной части алгоритма осуществляется прогнозирование дистанций и времени достижения скоростей V1 и Vп.ст., при заявленных условиях взлета и ожидаемых величинах тяги и сопротивления при условии, что положения РУД не будут меняться в процессе дальнейшего взлета. Кроме этого, осуществляется прогноз дистанции и времени до места полной остановки самолета при условии, что в текущий момент происходит отказ двигателя, летчик реагирует на отказ через 3 с и выполняет процедуру прерванного взлета с максимально возможной эффективностью торможения. Прогнозирование дистанций производится на основе приведенной функции тяги, определяемой по измеренным значениям продольной перегрузки и путевой скорости самолёта, ожидаемому значению коэффициента трения качения, коэффициента аэродинамических сил, а также осреднённой функции зависимости тяги от воздушной скорости, задаваемой предварительно на основе анализа характеристик двигателя.

Критерием принятия решения о прекращении взлета, помнив случаев отказа двигателя, является условие расположения прогнозируемого места полной остановки самолета ближе, чем в 100 м от торца ВПП, при условии, что самолет имеет трехсекундный запас времени до достижения скорости V1.

Для отображения информации о характеристиках разбега экипажу был разработан формат индикации, за основу которой взят формат индикации TOPMS (см. рис. 14), но содержащий большее количеству символов.

Основной идеей большинства разработанных методов контроля взлета является контроль темпа разбега самолета. Все методы объединяет то, что процедура оценки приемлемости темпа разбега построена на выявлении критического несоответствия между фактическими характеристиками взлета и «эталонными», полученными до взлета. Отличия методов заключаются в том, какие характеристики выбраны для оценивания, а также в принципах организации процедур оценивания.

Оценка приемлемости темпа разбега осуществляется либо путём непосредственного сравнения измеряемого параметра с эталонной величиной, либо путём использования измеряемого параметра для осуществления прогнозирования дистанции. В качестве контролируемых параметров обычно используются продольное ускорение или скорость самолёта. Выбор данных параметров, на первый взгляд, кажется естественным, поскольку они несут в себе непосредственную информацию о динамике разбега самолёта.

Заключение (Выводы, рекомендации)

В Заключение необходимо отметить, что, несмотря на множество разработок, проблема безопасности на взлёте до сих пор остаётся нерешённой, о чём свидетельствует тот факт, что ни на одном из современных пассажирских самолётов подобная система не задействована. Причина такой ситуации, как показал представленный здесь анализ – сложность реализации и ненадёжность (большое количество ложных срабатываний) многих разработанных систем.

 

Вводы.

Для предотвращения выкатываний за пределы ВПП на взлёте необходимо:

1. Соблюдение применяемых стандартных эксплуатационных процедур (SOPs):

- лётные экипажи обязаны проверить взлетные характеристики и правильно установить указатели воздушной скорости;

- летные экипажи должны убедиться, что расчетные данные соответствуют состоянию ВПП;

- должны быть ясные требования относительно голосовой информации при нештатных ситуациях во время разбега и об условиях, при которых командир воздушного судна может принять решение прервать или продолжить взлет;

- во время взлета непилотирующий летчик обязан давать точную голосовую информацию о достижении стандартных скоростей и следить за совпадением показателей на двух основных указателях воздушной скорости (как правило, это 80 или 100 узлов).

2. Строгое соблюдение правила загрузки и взлета воздушного судна - со стороны эксплуатанта и контроль соблюдения правил - со стороны надзорных органов.

3. Остановку ВС начинать в течение 2 секунд после принятия решения о прерывании взлета. Тормозные устройства должны быть задействованы на полную мощность, пока экипаж не убедится, что самолет остановится до конца ВПП.

4. Экипаж должен пройти соответствующее обучение на тренажерах.

5. Голосовая информация о скорости V1 должна звучать в момент ее достижения.

6. Единственный существующий критерий - скорость принятия решения V1 не всегда способствует правильному и своевременному решению о прерывании/продолжении взлета.

7. Необходимо разработать спецификацию и установить оборудование системы мониторинга взлета самолета, которая бы заблаговременно предупреждала летные экипажи о неадекватности летных характеристик для выполнения взлета в имеющейся конфигурации и условиях на аэродроме.

- Необходимо выбрать дополнительные параметры контроля разбега (ускорение, время достижения скорости V*, и др.);

- Необходимо оптимизировать алгоритмы для вычисления параметров для контроля;

- Необходимо усовершенствовать средства предоставления информации экипажу.

 

РАЗДЕЛ 4