Оптимальное использование систем автоматизированного управления полетом
Введение
Оптимальное применение систем автоматизированного управления полетом состоит в комплексном использовании:
• Автопилота / пилотажных планок (AP/FD);
• Автомата тяги (A/THR);
• Программируемой системы автоматизированного управления (FMS).
Три поколения систем автоматизированного управления полетом, применяемые в настоящее время, обеспечивают разные уровни интеграции и автоматизации:
• Семейства АЗООВ2/В4 и A300 FFCC:
- Частичная интеграция (совместная работа) автопилота / директорных планок и автомата тяги;
- Полуавтоматическое управление по вертикальному и боковому каналам;
- Автоматизированное управление в боковом канале (т.е. с помощью инерциальной навигационной
системы INS или программируемой системы автоматизированного управления / спутниковой
навигационной системы FMS/GPS)
• Семейства A310 и АЗОО-600:
- Полная интеграция режимов автопилота / директорных планок и автомата тяги;
- Полуавтоматическое управление по вертикальному и боковому каналам;
- Программируемая навигация по вертикальному и боковому каналам (FMS).
• Семейства А320 / АЗ3О / А340:
- Полная интеграция режимов автопилота / пилотажных планок, автомата тяги и программируемой
системы автоматизированного управления полетом (AP/FD - A/THR - FMS) FMGS;
- Полуавтоматическое управление по вертикальному и боковому каналам;
- Автоматизированное управление навигацией в вертикальной и горизонтальной плоскости на всех
этапах полета.
Более высокие уровни автоматизации расширяют диапазон вариантов действий и методов решения задач.
Руководства по летной эксплуатации (FCOM) содержат точную информацию для каждого типа ВС.
Статистические данные
Ошибки в применении систем автоматизированного управления и отсутствие ясного представления о действующих режимах являются причинами более, чем 20% летных происшествий на этапе захода на посадку и посадки.
Совместное использование Автопилота и Автомата Тяги (АР- A/THR)
Интеграция автопилота и автомата тяги (АР - A/THR) подразумевает совместное управление тангажом (рулем высоты) и тягой (Рычагами Управления Двигателя - РУД). Интегрированная система АР - A/THR работает как пилот:
• Руль высоты используется для управления тангажом, скоростью, вертикальной скоростью, высотой, углом наклона траектории полета, профилем вертикальной навигации или траекторией
полета по глиссаде;
• РУД используются для поддержания заданной тяги или скорости.
Пилот выполняет полет или:
Оптимальное использование систем
Автоматизированного управления полетом
Optimum Use of Automation
• На режиме постоянной тяги или малого
газа на определенных этапах полета
('performance segment' - «сегмент
постоянных летных характеристик»,
например, взлет, набор высоты, или
снижение), или
• По определенной траектории с
постоянной скоростью («trajectory
segment» - «траекторный сегмент»,
например, крейсерский полет на
эшелоне, заход на посадку).
В зависимости от поставленной задачи
заданная скорость может поддерживаться
или автопилотом (рулем высоты) или
автоматом тяги (РУД), как показано в
Таблице 1.
Автомат тяги Автопилот
РУДы Руль высоты
Сегмент летных
характеристик
Режим
постоянной тяги
или малый газ
Скорость
Траекторный
сегмент Скорость
Вертикальная
скорость
Вертикальный
профиль
Высота
Глиссада
Таблица 1
Интеграция автопилота и автомата тяги.
Концепция системы
Автоматизированного
Управления
Замысел проектировщиков системы
автоматизированного управления (AFS)
состоит в облегчении работы экипажа (в
пределах эксплуатационного диапазона
летных характеристик) с помощью:
• Освобождения пилота от ручного
пилотирования и, таким образом,
обеспечения резерва времени и
внимания для лучшего понимания летной
обстановки или решения проблемных
задач, и
• Обеспечения пилотирующего пилота
адекватной информацией с помощью
командных планок (FD) для
выдерживания пространственного
положения и траектории полета при
ручном пилотировании.
Система автоматизированного управления
полетом (AFS) обеспечивает выход на
заданные параметры и траекторию в
соответствии с включенными экипажем
режимами (mode engaged) и установленными
на пульте управления (FCU или FMS CDU)
заданными параметрами (targets set).
Пилотажный пульт управления (FCU)
является основным для решения текущих
задач (short-term guidance), например,
немедленных действий по управлению ВС,
средством взаимодействия пилота с
системой автоматизированного управления.
Многофункциональный пульт (MCDU)
программируемой системы управления
полетом (FMS) - основное средство
взаимодействия пилота с системой
автоматизированного управления,
предназначенной для решения долгосрочных
задач (long-term guidance), например, для
программирования текущего и последующих
этапов полета.
На ВС, снабженных FMS, обеспечивающей
автоматизированную навигацию как в
горизонтальной, так и в вертикальной
плоскостях, применяются два способа
наведения:
• Наведение по заданным параметрам
- управление ВС осуществляется так,
что бы выдержать параметры,
заданные экипажем на пульте FCU, с
помощью выбранных (на FCU)
режимов работы систем
автоматизированного управления;
• Программируемое наведение с помощью
FMS
- управление ВС осуществляется в
соответствии с рассчитанным FMS (с
учетом ограничений) планом полета
(в вертикальной и горизонтальной
плоскости), включающим в себя план
изменения скорости и высоты полета.
Понимание систем
Автоматизированного
Управления полетом
Понимание любой автоматизированной
системы, и особенно AFS и FMS, в
идеальном случае, требует ответа на
следующие основные вопросы:
• Как система спроектирована?