Автоматическое управление тягой с механической системой РУД

Для автоматического выбора и регулировки режима работы (уровня тяги) для полетного маневра на самолете установлена система автомата тяги. В механических системах РУД автомат тяги, главным образом, состоит из сервомеханизмов, которые контролируются компьютером управления полетом или отдельным компьютером автомата тяги. Сервомеханизмы установлены в тросовую систему РУД. Сервомоторы не постоянно включены в работу тросовой системы. Они активируются с помощью муфты, когда пилот включает автомат тяги. Далее компьютер автомата тяги выбирает режим работы по требованию компьютера управления полетом. Во время работы системы автомата тяги пилот может изменить положение РУД, непосредственно переместив рычаг вручную. Чтобы обеспечить такое направленное воздействие пилота, между сервомоторами и тросовыми барабанами механизмов автомата тяги установлена фрикционная муфта.

Автоматическое управление тягой с электрической системой РУД

У самолетов Boeing, таких как В747 или В777, система автомата тяги работает по принципу, сходному с принципом работы самолетов с двигателями без системы FADEC. Компьютер управления полетом контролирует угловое положение РУД с помощью сервомеханизмов автомата тяги, и ЕЕС управляет двигателем, задавая тягу в соответствии с углом установки РУД. Сервомеханизм автомата тяги с муфтой установлен позади преобразователя углового положения РУД. Во время работы механизм перемещает всю систему РУД.

У самолетов Airbus входной сигнал для задания режима работы (EPRcommand или N1command) передается напрямую от системы автопилота в блок ЕЕС через шину данных. Во время работы автомата тяги РУД остаются в последнем установленном положении. Работа автомата тяги активируется после взлета, когда РУД перемещены назад в положение максимальной тяги набора высоты или максимальной непрерывной тяги. Когда РУД находится в положении максимальной тяги набора высоты – нормальной позиции после взлета – каждый уровень тяги в диапазоне между максимальным в наборе высоты и малым газом доступен во время работы автомата тяги.

Другой функцией у самолетов Airbus, влияющей на уровень тяги, является Alpha-Floor Protection (выдерживание заданного запаса скорости по углу атаки). Система управления полетом обеспечивает защиту от выхода за границы области допустимых режимов полета во время всех фаз. Когда воздушная скорость достигает нижнего лимита, система управления полетом отдает команду двигателю увеличить тягу до максимальной взлетной, не смотря на режим управления, чтобы разогнать самолет. Эта функция доминирует над всеми остальные входные установки тяги, например, она работает даже при ручном режиме управления тягой.

Пониженная взлетная тяга

При условии работы всех двигателей, самолет имеет больше доступной тяги, чем необходимо для взлета с низким весом или с длинной ВПП. Этот факт служит основой для понижения эксплуатационных расходов двигателя с помощью использования тяги, ниже чем максимальная, для взлета и набора высоты. Работа с пониженной взлетной тягой снижает износ двигателя и продлевает его ресурс. Т.о. расходы на техническое обслуживание, как часть эксплуатационных расходов двигателя, снижаются. Во время нормальной работы авиакомпании определенный процент взлетов выполняется на пониженной тяге.

Существует два базовых метода работы с пониженной взлетной тягой. Одним из них является гибкий взлет (flexible takeoff) (или метод расчетной температуры, как он называется у Boeing). Но данный метод нельзя использовать на загрязненных ВПП.

Для оптимизации взлетной тяги на коротких или загрязненных ВПП и во время набора высоты применяется метод автоматического снижения тяги, называемый пониженной взлетной тягой (derated takeoff thrust) и пониженной тягой набора высоты (derated climb thrust).

Тяга гибкого взлета – это уровень тяги, ниже максимального взлетного, для которого взлетные характеристики производительности установлены с помощью одобренных простых методов, таких как регулировка или корректировка максимальной производительности на взлете.

Для эксплуатации самолета важно, чтобы параметр режима работы, используемый при методе гибкого взлета для задания взлетной тяги, не рассматривался как эксплуатационный лимит для взлета.

Перед использованием пониженной тяги с методом гибкого взлета, пилот должен ввести температуру гибкого взлета в компьютер управления полетом. Это выполняется на странице взлетных параметров FMC, которая отображается на MCDU. На рис. 6.20 показана данная страница MCDU А340. Температура гибкого взлета всегда должна быть выше постоянной температуры двигателя.

Рис. 6.20. Страница взлетных параметров А340-600 для выбора пониженной взлетной тяги

 

Результатом для системы управления двигателем на взлете будет принятие температуры гибкого взлета в качестве фактической температуры наружного воздуха (ОАТ). Т.о. система управляет двигателем по тяге, соответствующей температуре гибкого взлета, по кривой постоянной температуры двигателя. На рис. 6.21 показана кривая зависимости постоянной температуры (FRT) с температурой гибкого взлета.

Рис. 6.21. Кривая зависимости Тяга/ОАТ для двигателя со слабой зависимостью тяги от внешних условий с температурой гибкого взлета

Пониженная взлетная тяга – это уровень тяги, ниже максимальной взлетной, для которого в РЛЭ самолета зафиксированы отдельные и независимые или четко определяемые взлетные ограничения и данные по параметрам производительности, которые соответствуют требованиям сертификационных стандартов.

Когда пониженная взлетная тяга установлена в соответствии с методом взлета на пониженной тяге, значение параметра заданной тяги описано в РЛЭ. Установленная тяга рассматривается как новый эксплуатационный лимит для взлета.

Для подготовки самолета к использованию метода взлета на пониженной тяге пилот должен ввести уровень понижения в FMC. У самолетов Airbus это осуществляется путем ввода буквы D и уровня понижения в процентах (например D08) в компьютер FMC.