В этой части мы разберемся, что же заставляет самолет изменять траекторию полета. Поехали✈
В предыдущей части мы остановились на вопросе центровки самолета и при этом немного затронули вопрос направления самолета вверх/вниз:
Сзади на стабилизаторе имеются отклоняемые поверхности. Они называются рулем высоты. Потому что отклоняя их, мы можем изменять высоту полета. То-есть, изменяем силу на стабилизаторе и позволяем самолету наклониться вперед (лететь вниз) или задрать нос (лететь вверх).
Управление самолетом происходит в трех каналах:
— Канал Крена (крен влево/вправо);
— Канал Рысканья (поворот в плоскости крыла влево/вправо);
— Канал Тангажа (вверх/вниз):
Самолет изменяет траекторию движения с помощью отклонения органов управления:
— Для управления в канале Крена в основном используются Элероны. Но так же управлять самолетом в этом канале можно с помощью Интерцепторов и Флаперонов (Элерон и закрылок в одном флаконе).
— Управление в канале Тангажа осуществляется посредством Руля высоты.
— Управление в канале Рысканья происходит с помощью Руля направления.
Возможно, вы задавались вопросом, зачем пилоты используют педали в самолете, если управление в воздушном пространстве осуществляется при помощи рычагов и кнопок? Однако, педали являются неотъемлемой частью авиационных систем управления, и важность их использования нельзя недооценить.
Педали в самолете предназначены для управления модификацией направления движения воздушного судна. Их действие передается на рули высоты и крена, что позволяет пилоту управлять самолетом в трех измерениях: продольной оси (вперед-назад), вертикальной оси (вверх-вниз) и поперечной оси (влево-вправо).
Кроме того, педали важны для последовательной смены режимов полета: от взлета к набору высоты и переходу в крейсерский режим, а затем к посадке. Их использование также может понадобиться в экстренной ситуации, например, при обнаружении неисправности или опасности, связанной с погодными условиями.
Таким образом, педали в самолете – это не просто дополнительный инструмент, а необходимый элемент управления воздушным судном, позволяющий пилотам безопасно и эффективно маневрировать в воздушном пространстве.
Зачем нужны педали в самолете?
Педали в самолете входят в основу управления воздушным судном. Они не менее важны, чем руль и ручки управления. Большинство людей знают, что руль отвечает за наклон и поворот самолета, а ручки управления для изменения высоты и скорости полёта. Однако, не многие знают, что педали используются для управления рулём направления, который находится на хвосте самолета.
При маневрировании в воздухе, педали используются не только для изменения курса самолета, но и для компенсации бокового ветра. Боковой ветер может существенно повлиять на направление полёта, особенно при приближении к посадке. Пилот должен ловко использовать педали для корректировки направления полёта и обеспечения безопасной посадки.
Педали также используются в чрезвычайных ситуациях, когда необходимо предотвратить вращение вокруг продольной оси самолета. Например, когда один из двигателей неожиданно выходит из строя.
Кроме того, педали важны для управления на земле. Они помогают пилотам маневрировать на рулежке и во время взлета и посадки.
Таким образом, педали являются неотъемлемой частью управления самолетом и позволяют обеспечить безопасность полёта. Хотя многие пассажиры не задумываются о роли педалей в полёте, они играют важную роль в успешном управлении воздушным судном.
Зачем управляющему пилоту нужны педали?
Управление самолетом – это сложный процесс, который требует от пилота максимальной концентрации и внимания. Для управления самолетом используется множество систем и устройств, среди которых особое место занимают педали.
Педали в самолете играют важную роль в управлении воздушным судном. Они предназначены для изменения направления полета и управления силой тяги двигателей. Педали соединены с задними поверхностями руля высоты и руля направления, а также с системой ручного управления газом.
Педали включены в систему чувствительной передачи управления и могут быть использованы для корректировки полетного курса и поправок в перелетном режиме. Они также могут использоваться для управления самолетом при взлете и посадке, когда необходимо точно поддерживать курс и выравнивать положение.
Работа с педалями является важной частью обучения пилотов и требует значительных усилий и навыков. Но, благодаря использованию педалей, пилот может точно контролировать полетный процесс и обеспечить максимальную безопасность для себя и пассажиров.
Таким образом, педали являются неотъемлемой частью системы управления самолетом и играют важную роль в обеспечении безопасности полета и точности управления.
Как педали помогают управлять самолетом?
Педали являются одним из основных элементов управления самолетом. Они располагаются на полу перед местом пилота и используются для управления рулевыми системами воздушного судна.
Педали управляют главным образом рулем направления и рулем крена. Руль направления отвечает за изменение направления полета, а руль крена – за изменение крена (бокового наклона) самолета.
Управление этими рулями происходит за счет передачи пилоту информации от гироскопов, компаса, автопилотов и других головных устройств, которые обрабатывают данные о текущем положении и ускорении самолета.
Педали также могут использоваться для управления системой торможения на земле, которая работает с помощью комбинации тормозных дисков и лебедок на колесах.
Использование педалей в управлении самолетом помогает пилоту точнее и плавнее маневрировать воздушным судном. Это особенно важно в условиях неустойчивости атмосферы, когда даже легкое движение воздуха может перенести самолет на десятки метров в сторону.
Таким образом, педали являются неотъемлемым элементом управления воздушным судном, обеспечивая пилоту точную и надежную работу всех систем самолета.
Какие возможные проблемы могут возникнуть из-за неисправных педалей в самолете?
Неисправности в педалях могут привести к потере управления самолетом. Педали используются для управления рулями направления — угла подъема самолета и его скорости. Если педали не функционируют должным образом, пилот не сможет контролировать движение самолета, что может привести к аварийной ситуации.
Необходимость быстрого реагирования
В случае неисправности педалей пилоту необходимо быстро определить проблему и принять соответствующие меры для управления воздушным судном. На высокой высоте и скорости, каждая секунда имеет значение и необходимо немедленно повлиять на движение самолета, чтобы предотвратить аварию.
Потеря балланса и стабильности
Если педали не функционируют правильно, то стабильность и баланс самолета могут быть нарушены. Это может привести к закручиванию и потере контроля над самолетом, который может стать нестабильным и неуправляемым.
Неисправности педалей могут снизить производительность самолета. Если пилоты не могут контролировать угол направления или скорость полета, то это может привести к более длительным и медленным перелетам. Это может вызвать задержки, потерю времени и финансовые затраты для авиакомпании и пассажиров.
Все перечисленные проблемы подчеркивают важность функционирования педалей в самолете и необходимость постоянного контроля и технического обслуживания, чтобы обеспечить безопасность и надежность полетов.
Этот документ поможет Вам освоиться в кабине самолета Boeing 737-800, понять что нужно делать и какие параметры выдерживать на взлете, в полете и на посадке.
Основные органы управления самолетом
Основной орган управления — это штурвал. С помощью него мы можем управлять самолётом по крену и тангажу. Для того чтобы поднимать нос самолёта, необходимо тянуть штурвал на себя. Такое движение самолёта называется кабрированием. Если штурвал давить себя, то нос будет опускаться. Это называется пикирование. При вращении штурвала влево или вправо самолёт вращается вокруг своей продольной оси в ту же сторону, т.е. увеличивает или уменьшает крен.
Для управления по рысканью (вращение самолёта вокруг вертикальной оси) используются педали. При нажатии на правую педаль нос самолёта тоже будет поворачивать вправо. В основном педали используются на взлёте и на посадке по разбеге и пробеге по взлетно-посадочной полосе.
Третий важный орган управления — рычаги управления двигателями, или сокращённо РУДы. Они регулируют тягу двигателей, и, соответственно, скорость нашего полета. Можно управлять тягой вручную, но чаще всего в полете применяется автомат тяги, он управляет рычагами автоматически и поддерживает заданную скорость.
Остальные органы управления, термины и сокращения
В данной инструкции вы будет встречать различные аббревиатуры, термины, сокращения, незнакомые органы управления, поэтому сначала определимся где они находятся и что обозначают.
Подробное описание приборов
Основной прибор — Primary Flight Display (PFD)
Общий вид и элементы
На него выводится первичная информация о параметрах нашего полета.
1. FMA — Flight Mode Annunciator. Указывает режимы работы автомата тяги и системы траекторного управления самолётом.
2. Блок указателя скорости.
4. Указатель работы автопилота.
5. Блок указателя высоты.
6. Указатель вертикальной скорости.
7. Указатель курса и путевого угла.
Рассмотрим PFD подробнее.
1. Режим работы автомат тяги.
2. Режим ведения по крену.
3. Готовый к активации режим работы по крену.
4. Режим ведения по тангажу.
5. Рамка смены режима. Появляется на 10 секунд после смены режима автомата тяги, крена, тангажа, автопилота или системы CWS.
6.Индикация активного режима CWS по крену.
7. Индикация работы автоматики.
● пусто — полностью ручное управление
● FD — работают директорные стрелки, необходимо следовать их указаниям
● CMD — работает автопилот
8. Индикация активного режима CWS по тангажу.
9. Готовый к активации режим работы по тангажу.
Скорость на данном самолете измеряется в узлах. 1 узел = 1 морская миля в час = 1.852 км/ч
1. Заданная скорость.
2. Тренд изменения скорости. Конец стрелки показывает какая у нас будет скорость через 10 секунд, если ускорение самолета не поменяется.
3. Текущая приборная скорость.
4. Максимально разрешенная скорость (нижняя граница красно-черной зоны), определяется как минимальная из:
● максимальной разрешенной скорости или числа Маха;
● ограничения по выпущенному шасси;
● ограничения по углу выпуска закрылков.
5. Нижний край желтой зоны указывает скорость, обеспечивающую маневрирование с перегрузкой до 1.3g (т.е. крен до 40 градусов) без опасности возникновения тряски. Эта индикация возникает на больших высотах и при относительно большой массе самолета.
6. Маркер заданной скорости.
7. Текущее число Маха (соотношение скорости самолета к скорости звука). При скорости меньше чем 0.4М в этом месте указывается путевая скорость самолета в узлах — GS 150.
Лента скорости в режиме взлета или посадки
1. Показывается в определенных режимах при отказе автоматики вычисления и индикации определенных скоростей. В нормальном полете не используется.
Рекомендованные скорости полета.
2. Показывает рекомендуемую скорость полета для различных положений закрылков:
● начинает показывать скорости после ввода массы самолета в CDU
● при взлете не показывает скорость для взлетного положения закрылков, так как будет указываться маркер скорости V2+15 (за исключением взлета с закрылками 1)
● рекомендованные скорости исчезают с экрана, когда рычаг управления закрылками передвинут в положение 30 или 40 (кроме скорости для положения UP)
● скорость для положения UP исчезает примерно выше 20000 футов.
3. V2+15. Маркер появляется на взлете. Данная скорость важна для начала уборки механизации после взлета. Он исчезает:
● после начала уборки механизации, или
● после ввода Vref в CDU (если решили вернуться в аэропорт сразу после взлета).
4. Маркеры скорости принятия решения (V1) и скорости начала подъема передней опоры (Vr). Автоматически исчезают после отрыва.
5. Верхний край желтой зоны указывает скорость, обеспечивающую маневрирование с перегрузкой до 1.3g (т.е. крен до 40 градусов) без опасности возникновения сваливания. Появляется после начала уборки механизации или после ввода Vref в CDU.
6. Минимальная скорость (верхняя граница красно-черной зоны). На этой скорости произойдет срабатывание механизма тряски штурвала.
7. Нижний край желтой зоны указывает ограничение скорости для следующего положения закрылков из расчета, что закрылки выпускаем по схеме UP-1-5-15-30-40. Эта зона исчезает, когда закрылки выпущены в положение выбранное для посадки на странице APPROACH в CDU, выпущены в положение 40 или мы начали уборку механизации.
8. Vref+20. Появляется при выборе Vref в CDU.
9. Vref. Показывает выбранную в CDU Vref.
10. Используется при отказе автоматики вычисления и индикации определенных скоростей. В нормальном полете не используется.
11. 80 узлов. Автоматически показывается на ленте скорости при предполетной подготовке, исчезает после начала уборки механизации или после ввода Vref в CDU. Используется для напоминания о callout “80 knots” на разбеге.
1. Шкала крена. Белый перевернутый треугольник в центре обозначает отсутствие крена. В сторону от него находятся риски обозначающие крен 10, 20, 30, 45 и 60 градусов. Само значение крена показано указателем крена (номер 5). На примере выше самолет летит с правым креном 20 градусов.
2. Указатель ограничения тангажа. Показывает, что выше этого ограничителя возникнет опасность сваливания самолета и будет включен механизм тряски штурвала. Появляется на дисплее, когда механизация крыла не убрана.
3. Директорные стрелки. Показывают желаемое положение самолета для полета по заданной траектории. Символ самолета необходимо совмещать с перекрестием директорных стрелок. На примере выше требуется поднять нос вверх и увеличить правый крен, т.е. потянуть штурвал на себя и повернуть его немного вправо.
4. Линия горизонта и шкала тангажа. Короткие, средние и длинные риски, параллельные линии горизонта показывают угол тангажа. Шаг между рисками — 2.5 градуса, каждые 10 градусов подписаны. На примере выше наш тангаж примерно 3.5 градуса.
5. Указатель крена. Закрашивается в желтый цвет при превышении крена 35 градусов. Для приведения самолета в горизонтальный полет необходимо поворачивать штурвал в сторону этого указателя крена.
6. Индикатор скольжения. Уходит немного в сторону в случае если самолет летит с боковым скольжением. В нормальном полете такого практически нет. А в случае отказа двигателя будет необходимо нажимать на ту педаль, в какую сторону ушел индикатор. Нужно будет держать его в центре с помощью педалей.
7. Символ самолета. Черный квадрат символизирует нос самолета, по бокам два крыла. С помощью этого символа легко считывать тангаж самолета.
8. Вектор траектории самолета. В отличии от символа самолета, который показывает именно пространственное положение самолета, данный символ показывает куда летит самолет. Т.е. чаще всего самолет летит немного ниже, чем поднят нос, а боковой ветер создаст боковой снос.
Авиагоризонт в режиме захода на посадку
1. Позывной радиомаяка курсо-глиссадной системы, выбранный посадочный курс.
Дистанция до маяка.
Тип принимаемого сигнала.
2. Шкала курсового маяка. Пурпурный ромб показывает положение луча курсового маяка относительно самолета. На примере выше наш самолет находится правее линии захода на посадку.
3. Символ возникает при пролете приводных радиомаяков взлетно-посадочной полосы.
4. Шкала глиссадного маяка. Пурпурный ромб показывает положение луча глиссадного маяка относительно самолета. На примере выше наш самолет находится строго на глиссаде.
5. Символ взлетно-посадочной полосы. Появляется когда есть устойчивый прием сигнала курсового маяка и высота по радиовысотомеру мене 2500 футов. На высоте 200 футов начинает подниматься к символу самолета. В момент касания символ самолета как-будто приземляется на эту полосу.
Показывает истинную высоту, т.е. высоту от самолета до поверхности под ним (до земли, до зданий). Показывает только в том случае, если значение этой высоты меньше чем 2500 футов.
1. Маркер заданной высоты.
2. Текущая высота полета в метрах (если включен соответствующий режим).
3. Текущая высота полета в футах (1 фут = 0.3048 м).
Рамка вокруг значения высоты становится толще при подходе к заданной высоте.
При отклонении от заданной высоты более чем на 200 футов рамка начинает моргать желтым цветом.
4. Заданная высота полета в метрах (если включен соответствующий режим).
5. Заданная высота полета в футах. При подходе к ней вокруг появляется белая рамка.
Прибор показывает нам вертикальную скорость, т.е. скорость изменения высоты. Измеряется в футах в минуту.
1. Стрелка вариометра. Показывает вертикальную скорость на шкале. Если стрелка отклонена вверх, то мы набираем высоту. Если вниз — снижаемся.
2. Маркер заданной вертикальной скорости, появляется при включенном режиме V/S.
3. Цифровое значение нашей вертикальной скорости. Появляется снизу при снижении и сверху в случае набора высоты. Показывает значения только больше 400 футов в минуту.
4. При срабатывании системы TCAS (предупреждающей возможны столкновения в воздухе) возникает индикация, подсказывающая куда не надо лететь. На данном примере мы не должны набирать высоту.
1. Указатель нашего текущего курса.
2. Указатель путевого угла.
В чем отличие курса и путевого угла? Курс — это угол между продольной осью самолёта и направлением на магнитный северный полюс, т.е. то куда смотрит нос самолёта, а путевой угол — это угол между траекторией полета самолёта и направлением на магнитный северный полюс, т.е. то, куда фактически летит самолёт. Разница возникает чаще всего из-за наличия бокового ветра.
3. Цифровое значение заданного курса.
4. Маркер заданного курса.
5. Указатель системы отсчета курса — магнитный или истинный. Истинный включается в крайних северных широтах.
Перед взлетом нужно убедиться, что самолет находится во взлетной конфигурации, т.е. выпущены закрылки во взлетное положение и значение триммера стабилизатора соответствует нужному. Также необходимо убедиться что скорость V2 установлена на MCP. Компания Boeing рекомендует использование автомата тяги и директорных стрелок на взлете.
Далее рассмотрим процедуру взлета с разделением пилотов по функциям. Pilot flying — пилотирующий пилот. Его непосредственная задача — управление самолетом и выдерживание заданной траектории полета. Pilot monitoring — наблюдающий пилот. Его задача — контроль параметров полета, управление конфигурацией самолета (механизация, шасси) по командам пилотирующего пилота и управление системами самолета.
Процедура перед взлетом
Схема процедуры взлета
Если не разделять распределение обязанностей, то взлет можно изобразить в виде схемы:
Таблица уборки механизации
В полете нужно удерживать задаваемые параметры (скорость, курс и высота) через изменение тяги и пространственного положения самолета. Также нужно использовать триммер стабилизатора для снятия нагрузок со штурвала.
Рекомендация по триммированию самолета
Кнопка триммера находится сверху внешнего рога штурвала. Со стороны КВС это левая половина штурвала.
1. Используя штурвал и РУДы установить устойчивый полет самолета, например набор высоты без крена или горизонтальный полет с неизменной скоростью.
2. Если отпустить штурвал и самолет продолжит полет по этой траектории, значит он уже стриммирован. Если отпустить штурвал, а самолет начнет поднимать или опускать нос, то необходимо его оттриммировать.
3. Удерживая самолет на заданной траектории штурвалом определяем направление прилагаемого к штурвалу усилия — тянущее или давящее.
4. Если штурвал приходится давить, то кнопку триммера нужно будет тоже давить от себя. Если тянет — то на себя.
5. Не снимая усилие со штурвала нажимаем кнопку триммера в нужном направлении на 0.5-2 сек (в зависимости от величины прилагаемого усилия). Убеждаемся, что стабилизатор переставляется, т.е. крутятся диски триммера по бокам блока РУД.
6. Наблюдаем за реакцией самолета. Продолжаем штурвалом удерживать его на траектории. Усилие на штурвале, требуемое для удержания самолета должно уменьшиться.
7. Повторяем пункты 3-6 до состояния стриммированного самолета.
Заход на посадку по приборам
Рассмотрим процедуру захода на посадку по аналогии с процедурой взлета.
Таблица выпуска механизации
Как известно, в кабине современного пассажирского лайнера находятся два штурвала, если мы говорим про самолет традиционной схемы. или два сайдстика, если речь идет о продукции Airbus или ОАК.
«Денис, а в самолетах с джойстиками пилоты должны быть «амбидекстрами»? Это ж получается капитану надо управлять левой рукой? Бррр».
Ремарка — боковые ручки управления самолетом на английском языке зовутся sidestick’ами, но в обиходе, конечно же, получили прозвище «джойстика». Если вы не возражаете, я тоже буду называть его джойстиком.
Вот они в кабине А320, слева и справа
А вот он в Суперджете. Слева, у капитана есть такой же, только зеркальный.
Но я не просто возьму и отвечу на этот вопрос. Как обычно, я позволю себе поразглагольствовать, и зайду издалека.
Если же Вы хотите срезать маршрут и не желаете читать элементарщину о принципах управления самолетом и отличиях Боингов и Эрбасов, то можете просто прокрутить вниз
КАК УПРАВЛЯЕТСЯ САМОЛЕТ?
У многих пассажиров бытует мнение, что пилотирует всегда Командир. Это неверно, т.к. вероятность того, что сегодня Вас будет везти сквозь воздушные ямы второй пилот, весьма высока, около 50%, и ей ни в коем случае нельзя пренебрегать.
Сочтем вышенаписанное неуклюжей попыткой пошутить, но даже в ней была доля правды, а именно, 50% вероятности. Обычно пилоты делят полеты пополам. Да, есть такие КВС которые предпочитают большинство полетов выполнять сами и использовать автопилот на все его 100%, но есть и такие, которые из трех полетов как минимум два отдают своим вторым пилотам.
Поэтому в среднем те самые 50% и выходят. Оба пилота должны уметь это делать, но только на командира возлагается главная отвественность за все, что происходит, и поэтому он получает зарплату больше, чем второй пилот (хотя в западных компаниях с их системой seniority возможны варианты).
Так вот, чтобы оба пилота имели более-менее равные возможности по пилотированию самолета, им вручают штурвал/джойстик в руки и педали в ноги и ларингофон на шею
Педали и там и тут выполняют одинаковые функции — подставки для ног пилота, а еще они управляют рулем направления, который расположен на киле самолета. Если в полете отклонить левую педаль (точнее, переместить ее вперед, при этом правая педаль переместится назад на равное по модулю значение), то самолет начнем поворачивать носом влево и при этом крениться влево. Делать это следует исключительно осторожно, т.к. при управлении самолетом по курсу с помощью педалей возникает скольжение на внешнее к развороту крыло. При резких движениях оно может быть большим, что чревато потерей скорости и даже сваливанием, а нагрузка на киль — совсем чрезмерной! Пилоты современных больших лайнеров используют педали в полете лишь для борьбы с боковым ветром при взлетах и посадках, а так же в некоторых нештатных ситуациях.
При движении самолета по земле с помощью нажатия на педали (теперь речь идет о нажатии на педаль по типу того, как это делается на автомобилях, на которых педали прикреплены к полу) пилот тормозит колеса. При нажатии левой педали будут задействованы тормоза на левой основной опоре шасси, при нажатии правой — на правой. Конечно же, можно нажимать и одновременно.
И в завершении разговора про педали — на большинстве самолетов они так же задействованы для управления поворотом колес передней опоры шасси. Правда, чаще всего на небольшой угол — такой, какой будет достаточен для коррекций отклонений при разбеге или торможении на полосе, если самолет движется с недостаточной скоростью, при которой руль направления еще не эффективен.
С помощью штурвала или джойстика пилот может поднимать или опускать нос самолета (увеличивать или уменьшать тангаж, если по-умному), создавать крен влево или вправо, или и то и другое одновременно. Одновременно со вводом самолета в крен он сам, по законам аэродинамики, начинает изменять курс в сторону крена, и делает это плавно и комфортно для пассажиров.
(На маленьких нескоростных самолетах с нестреловидными крыльями для выполнения координированного разворота — то есть при полете в крене без скольжения на какое-либо крыло — приходится помогать себе педалью, отсюда распространение получило слово «педалировать«, которым пилот часто заменяет слово «пилотировать«)
Есть определенное различие между способами управления «традиционных самолетов» (например, В737) и «модерновых» — эрбасов и суперджетов. На последних пилот управляет самолетом через сито законов компьютера, который ставит финальную точку в определении на сколько именно и как быстро пилот хочет изменить параметры движения самолета в пространстве. И по особым законам он либо слушается робкого желания пилота, либо не дает особо смелым совершить бочку или иную фигуру пилотажа.
При этом, отклоняя джойстик, пилот задает самолету крен и тангаж, с которыми он желает лететь, после чего может прекратить играться, а самолет будет так и лететь с этими углами, а сам джойстик будет торчать нейтрально.
На традиционных самолетах степень влияния компьютера на решения пилотов не такие выраженные, поэтому при желании пилот В737 или даже огромного 747 может попробовать выполнить боевой разворот или хотя бы бочку. Правда, это очень и очень глупая затея, еще более идиотская, чем дрифт на КаМАЗе, занятого в лесозаготовках.
Тут можно бы вставить рассуждения на тему «почему пилоты крутят штурвалами при заходе на посадку ако неучи», но позвольте мне это оставить в качестве темы для будущего ликбеза.
Конечно же, и на 737 есть определенные защит, например, они будут бороться до последнего, если пилот вдруг захочет свалить самолет в штопор — включить сигнализацию, трясти штурвал, выпускать предкрылки, отклонять стабилизатор на пикирование, увеличивать нагрузку для взятия штурвала «на себя», если совсем уж пилот остолопупел и продолжает пытаться свалить самолет.
Но это далеко не та защита, которую обеспечивает отечественный Суперджет. Он точно рассчитан на идиотов в кабине, т.к. только идиоты способны создать ситуацию, при которой одна педаль полностью отклонена, скажем, влево, а джойстик полностью вправо. Суперджету такой расколбас не доставляет никаких забот, он, напомню, сам решает, как и насколько отклонять рулевые поверхности, и добавляет тяги двигателям, если будет совсем плохо, а если я захочу так раскорячиться на В737, то мне придется сильно постараться, чтобы самолет хотя бы не снижался.
Между двумя полярными «философиями» есть еще одна — современная концепция Боинга, реализованная на В777 и В787. Пилот управляет самолет штурвалом, но исключительно через компьютер, который помогает пилоту посредством защит «от дурака» и более мелких неприятностей, по типу таких же решений, которые реализованы на эрбасах.
Но при всем при этом Боинг не захотел идти до конца, то есть, внедрять пилотирование по принципу «постоянного удержания заданного крена и тангажа», поэтому пилоту все же приходится контролировать параметры в процессе маневрирования, хотя это будет проще сделать, чем на В737.
Будущее, безусловно, за концепцией «fly-by-wire» (летайте-по-проводам), в которой органы управления не связаны механически с рулевыми поверхностями, все входные сигналы обрабатываются компьютером и на выходе получают значение, наиболее соответствующее условиям задачи. Это позволяет реализовывать защиты от всего и вся на совершенно ином уровне, нежели это было выполнено на самолетах прошлых поколений.
В любом случае, автоматический помощник пока еще дополняет пилота, но не заменяет его. Срезает углы, но не пробивает новую дорогу.
Так вот, подведем промежуточный итог — ноги на педалях, рука на джойстике или руки на штурвале.
Получается, что у пилота эрбаса одна рука не задействована???
Конечно же, это неправда! Ведь ей он может держать ложку, ведь самое главное преимущество этого самолета в том, что у него есть выдвижной столик! Только представьте себе, как это романтично — летишь себе, рулишь одной рукой, а другой лениво помешиваешь остывающий кофе!
Ок, пусть это будет моей второй неуклюжей шуткой, хотя, опять же, в этой попытке юмора есть своя правда (по-крайней мере, в извечных войнах А vs B пилоты А в качестве тяжеловесного аргумента всегда напоминают о наличии столика в А, которого нет в В).
Если я управляю самолетом вручную, например, при заходе на посадку, то даже на моем двуручном штурвале будет находится лишь ОДНА рука.
Если я второй пилот и занимаю правое кресло, то это будет правая рука, а если я капитан и сижу в левом кресле, то рука будет ЛЕВАЯ.
Оставшейся конечностью я буду управлять тягой двигателя посредством рычагов (РУД), которые расположены на пульте между пилотами. В моем самолете их два, а в В747 четыре — по количеству имеющихся двигателей.
Что касается пилота А320, то я не очень сильно съязвил про ложку, т.к. теоретически это вполне возможно (и, вероятно, кто-то даже уже попробовал). Все дело в том, что на моем В737 мы обычно выключаем автоматику, которая регулирует тягу двигателей для поддержания заданной скорости, если выполняем полет вручную. Так настоятельно рекомендуют документы.
Но на самолетах типа А320, В777, Суперджет, автомат тяги обычно всегда включен, независимо от того, автопилот управляет самолетом или человек через хитрые компьютеры. Он контролирует скорость, а компьютер посредством отклонения рулей контролирует воздействия изменении тяги на самолет.
Более того, лягушатники изобрели свою философию, которая по сей день является коренным различием от философии всего остального мира — при управлении тягой автоматически, рычаги управления двигателем на эрбасе стоят на месте, в то время, как на 737, 777, 787, остальных самолетах, включая упомянутый Суперджет (во всем остальном исповедующий философию французов!) — они имеют обратную связь, то есть, перемещаются при работе автоматике, позволяя пилоту повышенный уровень контроля. Пилот всегда может «добавить» или «чуть придержать», если посчитает это зачем-то нужным (на В737 это требуется частенько).
Но в любом случае пилот эрбаса будет держать руку на рычагах управления двигателями на заходе, чтобы выполнить одно из двух простейших действий — либо инициировать уход на второй круг (сунув их вперед), либо перед касанием сунуть их назад, под услужливую подсказку «RETARD, RETARD!», произносимую электронным помощником.
ТАК КАК ЖЕ УПРАВЛЯТЬ ОДНОЙ ЛЕВОЙ?
То есть, и пилот А320 и пилот В737, сидящий в левом кресле, будет управлять самолетом ЛЕВОЙ рукой.
Так надо или не надо ему быть амбидекстером (человеком, который одинаково хорошо владеет обеими руками)?
Ответ: НЕ НАДО
Как не надо быть амбидекстером при повседневном управлении автомобилем. Нет, я понимаю, конечно же, что левая рука создана для мобильного телефона, а правой можно и руль крутить и кочергой ворочать (и даже поворотники включать), но таким цезарям место в цирке, а не на дороге.
Человек привыкает ко всему. Сложно лишь поначалу. Потом приходит моторный навык и человек выполняет необходимые движения практически без привлечения каких-либо мозговых усилий.
Есть ли трудности?
Все без исключения вторые пилоты при подготовке в качестве командира проходят через период «привыкания», который не заключается лишь в тренировке левой руки. Точно такие же проблемы возникают и с правой — ведь очень много действий приходится делать зеркально! И РУДы находятся теперь справа, и панель управления автопилотом там же. И, поверьте, с непривычки с этого угла она выглядит совсем иначе!
И далее ты несколько лет летаешь в правых креслах, для меня это были Ан-2, Ту-154 и В737, порядка 2000 часов. И в один прекрасный день ты садишься в левое кресло — и это действительно, очень и очень ощутимо!
В моей прошлой авиакомпании долгое время программа ввода в капитаны включала лишь две тренажерных сессии. Сейчас она занимает пять сессий по четыре часа, и я очень рад этому достижению — как раз хорошее время, чтобы пилот более-менее освоился в левом кресле и не пытался правой рукой достать левое ухо. Так что к линейной тренировке пилот подходит уже с определенными навыками.
В любом случае, даже в самых первых полетах, навыков, полученных в полетах с другого кресла достаточно, чтобы управлять самолетом, сменив руки на противоположные. Есть дискомфорт, повышение рабочего стресса, но ты способен управлять самолетом. Этот дискомфорт сходит на ноль по мере выполнения полетов, получения навыков, и затем наступает момент, когда ты считаешь, что именно левой рукой удобнее рулить самолетом, а правой — управлять двигателем.
После того, как я полгода полетал Капитаном, мне решили дать допуск к полетам с правого кресла (есть такая практика — летать двумя капитанами, но один играет роль второго пилота). И тут я снова ощутил неудобства от пересадки и смены рук. Возможно, даже большее неудобство, чем при пересадке в левое кресло, и я не знаю, как это обосновать. Но все равно, имеющихся навыков было достаточно, чтобы уверенно выполнять любое необходимое маневрирование, пусть это и вызывало дискомфорт.
Это было много лет назад, и за эти годы я так часто пересаживался с одного кресла на другое (и как «второй пилот», и как инструктор), что сегодня я абсолютно никакого дискомфорта в пилотировании слева/справа не ощущаю.
Но иногда мои руки путаются в простой, казалось бы, операции — подвинуть кресло вперед, т.к. рычаг, отвечающий за перемещение кресла, опять-таки на обоих креслах расположен зеркально.
Еще одна завеса, надеюсь, сброшена.
Элерон
Схематично управление в канале Крена с помощью Элеронов выглядит так:
А так выглядит отклоненный вниз Элерон Airbus (правильно «Эйрбас») А-320:
Вот с другого ракурса, из салона самолета:
Инженеры стараются вынести Элероны как можно ближе к концу крыла и подальше от оси симметрии самолета, чтобы создать наибольший Момент силы (М=L*F, то-есть, сама сила, умноженная на расстояние от точки приложения силы до оси вращения) при меньшем отклонении и меньшей площади Элерона. Это позволяет снизить массу элерона: ведь при меньшей силе F (читай, меньшей нагрузке на Элерон), крепления Элерона к крылу будут легче и сам элерон меньше. А снижение массы — наиважнейшая задача инженеров в авиации. Ведь чем меньше масса конструкции, тем больше полезной нагрузки (груз, пассажиры и т.д.) можем взять на борт, а значит, увеличится выгода. Или же с меньшей массой мы потратим меньше топлива — вырастит экономичность — увеличится выгода.
Если кому-то нужна эта картинка без мазни и в хорошем качестве — вот она
Как мы видим, элероны отклоняются в разные стороны, чтобы силы F на каждом из них были противоположно направленны. Но откуда же вообще берется эта сила F при отклонении элерона? Оттуда же, откуда и подъемная сила (см. первую часть серии). Смотрим схему:
На схеме пунктирной линией показано распределение воздушной нагрузки (той самой «разности давлений сверху и снизу крыла» из первой части) по профилю крыла без отклоненного элерона, а сплошной — с отклоненным. То-есть, отклоняя элерон, мы сильно изменяем кривизну профиля крыла, от которой зависит подъемная сила. При отклонении элерона вниз (как на схеме) подъемная сила на этом участке крыла возрастает на величину силы F, а на отклоненном на противоположной половине крыла элероне вверх картина обратная — подъемная сила уменьшается на величину F. в итоге мы получаем разные значения подъемной силы на левой и правой половинах крыла. Разница между этими силами приводит систему к дисбалансу и самолет начинает крениться.
Получается интересная ситуация: чтобы накренить самолет, нужно создать разницу сил на левом и правом полукрыльях (их еще называют левой и правой консолями крыла. А крыло у самолета одно, если это не би-план или три-план, когда два или три крыла друг над другом). Но ведь разницу этих сил можно создать не только Элеронами!
Интерцептор
Интерцепторы — это поднятые вверх щитки на фото ниже:
У Интерцептора другой принцип работы. Для создания подъемной силы поток воздуха должен как-бы «облизывать» крыло, «обволакивать» его. А если мы в полете поднимем Интерцепторы, то поток сверху от крыла оторвется и подъемная сила на этом участке крыла упадет. Опять же появляется разница в величине подъемной силы на левом и правом полукрыльях: на левом подняли Интерцепторы — подъемная сила упала. А на правом не поднимали и там подъемная сила осталась прежней. Дисбаланс — самолет начинает крениться.
Но тут есть и огромный минус. Отрывая поток от крыла поднятием Интерцепторов, мы сильно увеличиваем сопротивление. Вот как это происходит:
За Интерцептором образуется завихрение с пониженным давлением, а перед ним, наоборот — набегающий поток создает зону повышенного давления. Разность этих давлений «тянет» самолет назад, как бы «засасывая». Поэтому Интерцепторы играют в основном вспомогательную функцию в плане управления в канале Крена на взлете и посадке.
Но вот при посадке, когда надо быстро затормозить, они очень важны. Во-первых, они создают сильное лобовое сопротивление. Во-вторых, они прижимают самолет к взлетно-посадочной полосе ( далее ВПП), что повышает эффективность тормозов, установленных на шасси. В-третьих, при поднятых Интерцепторах подъемная сила крыла сводится к минимуму, что исключает непреднамеренный отрыв от ВПП.
Затронем систему управления
Давайте теперь разберемся, как пилот управляет всеми вышеописанными рулями (пока упрощенно).
Начнем с легкого: педали.
При помощи педалей пилоты управляют Рулем направления в полете и поворотом самолета при рулежке (поворачивается передняя стойка шасси). При этом, педали не нажимаются, а двигаются вперед-назад.
За управление самолетом в канале Тангажа и канале Крена отвечают Сайдстики (находятся по левую и правую сторону от пилотов в кабине). Они пришли на замену штурвалам. При отклонении Сайдстика вперед-назад отклоняется Руль высоты, а при отклонении влево-вправо — Элероны. Красная кнопка (название — TAKE OVER) на Сайдстике в кабине А320 отвечает за приоритет управления. То-есть, нажав ее, пилот берет приоритет управления на себя, а сигналы, посылаемые с другого Сайдстика перестают учитываться. Сам Сайдстик:
Прекрасное видео про конструкцию Сайдстика:
Перед пилотами есть по световому табло SIDE STICK PRIORITY. Если командир нажал кнопку TAKE OVER, то перед ним загорится зеленое табло «CAPT», напоминающее, что управление у него. А на табло у второго пилота загорится красная стрелка, указывающая влево – на командира – на того, кто управляет. Если же второй пилот нажмет TAKE OVER, то перед ним на табло загорится зеленое F/O, а у командира – красная стрелка. Табло:
Управление от Сайдстика к Сайдстику передается тому, кто нажал TAKE OVER последним.
Если кнопку TAKE OVER держать нажатой более 40 секунд, то управление от соседнего сайдстика отключится совсем. Но лишь до тех пор, пока пораженный в правах пилот не нажмет на кнопку TAKE OVER и не выдержит ее свои 40 секунд – тогда способность к управлению восстановится.
Так же на Сайдстике есть кнопка в виде спускового крючка – RADIO – включает микрофон для голосовой передачи.
TechnoHubble: интересное из мира техники каждый день.
К сожалению, не было времени подготовить ответы на вопросы из предыдущего поста, но это обязательно будет сделано! Возможно, для этого будет выпущен отдельный пост, так как материала в ответах, видимо, будет немало. Задавайте свои вопросы;)
Посты из этой серии будут выходить по понедельникам, утром.
Ну а на сегодня на этом все. Спасибо за внимание:)
Флаперон
Флаперон действует по тому же принципу, что и элерон. Правда, отклонить мы его можем только вниз, ведь он еще играет и роль закрылка (о них позже, в посте про крыло. Довольно сложное устройство). Вот где он находится на крыле:
Опять же, отклоняя Флаперон, мы изменяем кривизну профиля крыла, что влияет на подъемную силу. Предположим, что мы отклонили Флаперон на левом полукрыле. Тогда там подъемная сила возрастет, а на правом — останется неизменной. Что, как мы уже выяснили, приведет к дисбалансу и накренит самолет вправо (левое полукрыло с отклоненным Флапероном пойдет вверх, а правое — вниз).
Вот видео, прекрасно демонстрирующее работу Флаперона и Интерцепторов на взлете (в начале немножко битое):
Руль высоты и Руль направления
Решено рассказать про два этих агрегата вместе, потому как принцип их работы один и тот же, что и у Элерона. Разница лишь в расположении на самолете.
По сути, это тоже отклоняемые поверхности: Руль высоты находится на Cтабилизаторе, а Руль направления — на Киле. При отклонении Руля высоты изменяется кривизна профиля Стабилизатора, а при отклонении Руля направления изменяется кривизна профиля Киля. Принцип работы руля высоты:
Принцип работы Руля направления:
Но у Руля направления есть подвох: при его отклонении самолет не только начинает вращаться в канале Рысканья, но и кренится. Дело в том, что руль направления находится выше оси вращения в канале Крена, а снизу его отклонение ничего не компенсирует. Вот и получается, что он создает момент сразу в двух каналах управления: Крена и Рысканья. Поэтому эго применяют в совокупности с органами управления в канале Крена, чтобы компенсировать этот момент.
Вот как выглядит Киль и отклоненный Руль направления на его задней кромке:
Работа Руля высоты и Руля направления при сильном порывистом ветре во время посадки во всей своей красе:
Как и Элероны, Руль направления и Руль высоты при отклонении создают Момент силы относительно оси вращения самолета, что приводит систему сил, действующих на самолет в дисбаланс и заставляет самолет вращаться или вокруг вертикальной оси (оси Рысканья), или вокруг оси, параллельной крылу (оси Тангажа):
А вот точка, в которой эти оси пересекаются — это Центр масс самолета. Его положение в течении полета постоянно меняется, как мы выяснили в первом посте серии.