Философия Airbus и её влияние на катастрофу A320 авиакомпании AirAsia

Кабина Airbus A320. Фото: HGabor

Юрий Яшин (пилот Airbus A320): Сегодня расскажу чем отличается Airbus от обычного самолёта. Airbus говорит о своём детище так – full protected aircraft – т.е полностью защищённый самолёт. Чем он защищается и от чего, я попробую вам сегодня рассказать простыми словами.

Как всем давно известно основная причина авиационных происшествий – человеческий фактор. И Airbus решил как можно сильнее минимизировать этот самый фактор и оборудовал самолёт различными защитами от ошибок пилота.

Чтобы начать говорить о первой защите по крену самолёта мне нужно немножко отвлечься на логику управления самолётом.

Итак многим известно, что в кабине самолёта А-320 отсутсвует штурвал, его заменил джойстик, который правильно называется сайдстик. И как по мне он в разы удобней штурвала, но это всё дело вкуса, обсуждать это не имеет смысла. Но вот логика управления отличается от классического управления самолётом – в этом заслуга автотриммиривания. Постараюсь по простому. Если например на Боинг 737 пилот хочет выполнить левый разворот с креном 30 градусов, не меня высоты полёта, он поворачивает штурвал влево, достигает крена 30 градусов и потом поддерживает этот крен, подруливая влево/вправо, от себя/на себя для поддержания крена и высоты. То на Airbus пилот отклоняет сайдстик, держит его до создания крена 30 градусов, отпускает сайдстик , тот возвращается в нейтральное положение, а самолёт выдерживает заданный крен и высоту, подруливая сам, без участия пилота. Тоже самое у по углу набора/снижения.

В помощь вашему пониманию прилагаю картинку.

Философия Airbus и её влияние на катастрофу A320 авиакомпании AirAsia

Теперь перейдём к защитам. Первой рассмотрим защиту по крену.

Максимальный крен при котором самолёт будет “подруливать” сам – 33 градуса. Все схемы полётов разработаны с кренами 20-25-30 градусов, более глубокие развороты не требуются. Если пилоту требуется выполнить крен более 33 градусов, самолёт позволит ему это сделать, но тогда уже пилот должен сам “подруливать” и по крену и тангажу (углу набора снижения). Но максимальный крен который позволит сделать самолёт 67 градусов. Не больше. То есть повторение ситуации которая произошла при крушении боинга в Перми в теории не должна повторится, автоматика не даст перевернуть самолёт.

Защита номер два – защита от превышения максимальной скорости полёта. Чем опасно превышение максимальных скоростей? Это на самом деле очень и очень опасно. Физические свойства воздуха таковы, что при увеличении скорости полёта на некотрых участках планера воздух начинает сжиматься и уплотнятся, и для каждого самолёта скорость ограничивается именно из-за этого свойства, ведь если воздух продолжит уплотнятся при постоянном увеличении скорости, наступит момент когда планер не выдержит и развалится. Конечно запасы до достижения этой скорости достаточно велики для каждого самолёта, и достичь её в нормальных условиях проблематично, но Airbus защитил самолёт и от этого.

Если пилот отклонил сайдстик от себя, создав определённый угол снижения и отпустил его  (мы же помним про логику управления и автотриммирование), самолёт слегка превысит разрешённую скорость (которая очень далека от максимальной скорости полёта при которой начнётся разрушение), сработает сигнализация (звуковая и визуальная) и самолёт уменьшит угол снижения до выхода на нормальную, разрешённую скорость полёта.

Если пилот уперто будет давить сайдстик полностью от себя (допускаю что может бывают такие ситуации когда это требуется), то самолёт значительно перелетит разрешенную скорость полёта (опять же не достигая разрушительной скорости) и далее уменьшит угол снижения вплоть до нуля, тем самым уменьшив скорость полёта.

И опять же в помощь рисунок.

Философия Airbus и её влияние на катастрофу A320 авиакомпании AirAsia

Идём дальше. Защита по перегрузке. Перегрузка вещь не менее серьёзная для самолёта как и все рассмотренные выше моменты. При больших скоростях дёргание штурвалом от упора до упора может привести к разрушительным перегрузкам для планера. В США была катастрофа как раз из-за этого. Самолёт взлетел за тяжёлым Боинг 747, попал в его спутный след, началась сильная болтанка, второй пилот слишком резко и знакопеременно давил на педали самолёта, что послужило причиной разрушения киля и естественно самолёт упал, оказавшись полностью неуправляемым. Airbus ограничивает перегрузку в 2,5 единицы даже при резком перемещении сайдстика на себя.

Защита по максимальному углу атаки. Угол атаки – это угол между плоскостью крыла и потоком набегающего воздуха. При постоянном увеличении угла атаки, значение этого угла достигнет такого, когда поток воздуха на верхней плоскости крыла начнёт отрываться и резко упадёт подъёмная сила. Без подъёмной силы самолёты не летают, что авиация доказала уже не одним десятком катастроф, наверное все вы помните Ту-154 авиакомпании “Пулково” под Донецком.

Airbus предусмотрел и этот вариант развития событий – при достижении скорости полёта соответствующей максимальному углу атаки, после которого кончается полёт и начинается падение, самолёт САМ будет регулировать угол набора и САМ выведет режим работы двигателей на максимальны режим, поддерживая эту скорость. Доказано, что наличие на самолёте этой защиты позволяет безопасно пилотировать самолёт в условиях сдвига ветра или при выполнении манёвра уклонения от земных препятствий. И так же доказано что Airbus примерно на 50% эффективнее уходит от столкновении с землёй чем например Boeing. То есть при срабатывании системы предупреждения столкновения с землёй пилоту Airbus нужно просто взять сайдстик полностью на себя, а самолёт достигнет максимального угла, даст взлётный режим и с максимально возможной эффективностью будет уходить от земли. Пилоту Boeing в процессе этого манёвра нужно следить за углами и скоростями чтобы не свалить самолёт в штопор, а человек не робот, и соотвественно эффективность данного манёвра снижается.

Вот тут наглядно показано насколько Airbus эффектнее в таких условиях полёта

Философия Airbus и её влияние на катастрофу A320 авиакомпании AirAsia

Вот так коротенько о защитах моего прекрасного самолёта. Надо отметить, что все эти защиты работают когда самолёт полностью исправен. Если же в полёте происходят какие-то “тяжёлые” отказы, то некоторые защиты отключаются, а некоторые немного модифицируются, но это уже очень глубокие вопросы и вам их знает не обязательно. Да и долго это всё объяснять.

А теперь немного о минусах всех этих прелестей.

Как и любая техника Airbus иногда капризничает, и его кулоны начинают бегать по другим дорожкам и эти защиты начинают работать в совершенно неожиданных фазах полёта. Не так давно был случай с А-320 немецкого перевозчика, когда в наборе высоты на самолёте активировалась защита по углу атаки и самолёт опустил нос, выдерживая безопасный угол полёта и начал интенсивное снижение с вертикальной скоростью порядка 20 метров в секунду. И по факту сделать с ней ничего нельзя, самолёт думает что его убивают и более не доверяет никому, спасая себя, не ведая что он обманывается. В такой ситуации экипажу нужно принудительно выключить какую-нибудь систему чтобы перевести самолёт в незащищённый режим и взять управление на себя. Что и сделали ребята на том рейсе. После этого случая Airbus выпустил процедуру по действиям в таких ситуациях. Согласно этой рекомендации пилоту требуется отключить две из трёх систем приёма воздушных сигналов и тогда самолёт перейдёт в незащищённый режим. Выключение этих систем конечно влечёт за собой некоторые сложности, но не аварийные и тем более катастрофические. Конечно ситуации когда у самолёта начинаются “глюки” очень и очень редки и в разы чаще защиты спасают экипаж и пассажиров чем доставляют ему какие-либо проблемы, и поэтому применение их очень и очень оправдано.

Летать на Airbus со всеми его защитами и автотриммированием просто и приятно. Но как всегда без нюансов никуда, какую бы надёжность не имела техника, вероятность отказа всегда была, есть и будет. Итак что же будет с системой fly-by-wire, с её логикой и её законами управления, если у нас произойдут какие-либо тяжёлые отказы в полёте. Рассматривать все отказы естественно нет никакого смысла, поэтому остановимся конкретно на отказе FAC.

FAC – Flight Augmentation Computer. Вы спросите: “А как же это по-нашенски? По русски-то?”. А я вам не отвечу. Перевести так сказать “пословно” ну или дословно не получится, да и не надо оно нам. Важно понять за что отвечает этот компьютер. А отвечают они (их два на самолётах семейства А-320) за такую важную рулевую поверхность как руль направления – это такая большая вертикальная поверхность на киле воздушного судна. Руль направления играет не последнюю роль например при выполнении поворотных эволюций воздушного судна, как в полёте (например при выполнении скоординированных, то есть без скольжения, разворотов), так и на пробеге и разбеге на земле, удерживая нужное направление. Управляется эта поверхность педалями, расположенными там где и автомобильные педали, в ногах.

FAC получает и оценивает не один параметр, прежде чем пошлёт сигнал на руль направления. Одна из главных задач выполняемая FAC – это лимитирование отклонения руля направления на разных скоростях полёта. Ведь чем больше скорость, тем бОльшие аэродинамические силы действуют на любую отклоняемую поверхность. И если не ограничивать ход руля направления, и на максимальной скорости полёта отклонить руль направления полностью в какую-либо из сторон – он может не выдержать, да что он, киль может не выдержать и оторваться. Кстати про катастрофу именно по этой причине (разрушение киля) я упоминал в том посте (ссылка выше).

Итак летит самолет, всё у него работает, развороты плавные, скоординированные – закон normal law во всей своей красе. И тут что-то запищало в кабине. Что-там? Ага отказал первый FAC. Процедура простая: сделать “OFF”, а затем “ON” – перезапустить систему, и с большой вероятностью это поможет. Ведь оборудование-железо редко отказывает. Чаще возникают ошибки на электронном, кулонном уровне. И такой reset в этом случае как правило неплохо помогает. Обнулил “ошибки” и FAC (или не FAC, а любая другая система) с чистого листа начала корректно работать. Ну даже если reset не помог, у нас ещё остался второй FAC, полноценная замена первому. Брат-близнец.

А что же случится если откажут оба-два FAC и “OFF”/”ON” ну никак не помогает. Тут ситуация уже усложняется. Нет, не до катастрофической, и даже не до аварийной. Давайте разберёмся – FAC больше не работают, соотвественно сигналы больше никакие не обрабатывают и оценить что-либо уже не могут, соответственно руль направления остаётся тет-а-тет с пилотом.

И естественно речи о автотриммировании и скоординированных разворотах больше не идёт и поэтому самолёт переходит во второй закон управления alternate law. В этом законе управления мы теряем ПОЧТИ все защиты, про которые я рассказывал всё в том же посте. “Почему так сразу почти все!” – воскликните Вы. И ваше возмущение можно понять, я тоже возмущался, когда только начал изучать этот самолёт. Но если успокоиться и подумать, то логическая цепочка срастется воедино. Попробую объяснить в двух словах. Защиты самолёта работают в комплексе со всеми управляющими поверхностями: рулём высоты, элеронами, рулём направления, стабилизатором. Выключи одно звено, и все остальные просто не смогут отрабатывать адекватно, так как сигналы от отказавшей системы уже не приходят, и собрать “пазл” под названием “что сейчас происходит с самолётом”, не получится, соответственно самолёт как бы говорит пилотам: “Всё, парни, если я продолжу работать в законе normal law, при некоторых условиях, сам того не желая, я могу вам навредить, поэтому я умываю руки, давайте как-нибудь без меня.” И до кучи отключает автомат тяги и оба автопилота.

Философия Airbus и её влияние на катастрофу A320 авиакомпании AirAsia

Казалось бы alternate law – это как обычный самолёт, как Ту-154 например, ну только ещё без автопилота и автомата тяги. И казалось бы лети себе и лети. Но есть одно но, друзья, которое работает в этой ситуации против экипажа. Лететь в такой конфигурации на Ту-154, скажем, вполне себе можно – штурман ведёт самолёт и связь, бортинженер смотрит за системами, а если он уже опытный “волчара” то ещё скорость держит, всё время шерудя РУДами, ну а пилоты вдвоём (!) смотрят за параметрами полёта. То в кокпите Airbus всего двое, и именно поэтому самолёт напичкали всевозможными компьютерами, которые в принципе могут зваться не FAC, ELAC, SEC, FWC, FMGS и так далее, а по простецки – штурман Вася и бортач Петя. И именно их задача выполнять свою работу. Кому по навигации, кому по контролю за параметрам двигателей. А если ещё и к этой резкой пропажи “Васи” и “Пети”, добавить неблагоприятную погоду за бортом и сильную болтанку, то уровень стресса у оставшихся вдвоём пилотов может превысить все допустимые рамки и границы.

Именно поэтому пилоты Airbus уж очень не любят летать без “Васи” и “Пети”. И всеми возможными методами стараются вернуть в кабину “Васьков” и “Петрух”. На земле это сделать можно ещё двумя методами без технической замены блоков. Первый – полностью обесточить всю “зафолтившую” (от англ.слова fault – ошибка, поломка) систему, выдернув конкретный автомат защиты сети (далее АЗС). И уж если это не помогает – то сделать “master reset”- то есть полностью обесточить самолёт, подождать минут пять и вновь оживить его электропитанием. Это практически всегда помогает. Но это на земле. Стоит ли говорить что это метод в воздухе неприменим. А вот “дёрнуть” автомат защиты сети в принципе можно. Но тут есть одно “но”. Все те АЗС, которые можно “дёргать” в полёте прописаны в QRH. Предугадывая Ваши вопросы, сразу поясняю: QRH – Quick Reference Handbook. В ней собрана вся самая важная информация, которая может понадобится пилоту в полёте. Как в нормальных условиях полёта, так и в случае каких-либо отказов. Вся информация чётко разделена закладками, что позволяет найти её очень и очень быстро. Рассчитать посадочную дистанцию? QRH! Рассчитать посадочную скорость? QRH! Отказ датчиков скорости? QRH! Планируется посадка с превышением максимальной посадочной массы? Открывай QRH! Ознакомиться с вариантами reset каких-либо систем? И в этом тоже поможет QRH! Но вот досада, в QRH ни слова про FAC. Но вроде как можно, говорит QRH, но ТОЛЬКО, слышишь пилот, ТОЛЬКО “при чётком понятии того что вы товарищ делаете, и что может повлечь за собой ваша инициатива”.

Философия Airbus и её влияние на катастрофу A320 авиакомпании AirAsia

Как говорится в отчёте, FAC капризничали на этом самолёте уже не впервые. И инженеры на земле делали те самые reset путём обесточивания оных с помощью АЗС. И опытный пилот всегда запишет себе в черновичок названия тех АЗС, которые отвечают в данном случае за FAC. Хотя бы только для того чтобы сделать reset самому на том аэродроме, где нет допущенного на этот тип технического состава. Но ребят видимо припёрло ещё в небе, когда FAC начали работать некорректно в полёте, а тут ещё и гроза “до кучи”. Решили “ресетнуть” в полёте. Вот тут позволю впервые в тескте выразить своё мнение –  кэп конечно зря решил сделать это сам – дёрнуть АЗС много умений не надо, они как раз нужны для того, чтобы справится с самолётом в altrernate law, в болтанку, на больших высотах. Но не нам его судить, это было его решение, и оно было принято на основании каких-то факторов.

Судя по отчёту, второй пилот не справился. Судя по всему он потерялся, когда самолёт завалил первый крен в 54 градуса. Крен под 60 – это очень много. Такого крена второй пилот мог вообще никогда не видеть на авиагоризонте, так как все развороты выполняются с максимальным креном примерно 30 градусв, плюс/минус. И когда такой крен достигается самолёт опускает нос. Что делает пилот? Конечно дёргает на себя, а из-за непривычной индикации на авиагоризонте возможно дёргает сильнее чем обычно. А тут ещё и защит нет, и автомат тяги не работает. Сколько надо чтобы свалить самолёт на таких высотах? Я думаю что и 10 секунд вполне хватит.У ребят вся ситуация развивалась минуту.  Дальше капитан добирается до своего места, возможно ещё ДО, за секунду или даже пол-секунды, но всё же ДО, сваливания, и видимо под воздействием стресса, забывает нажать и ДЕРЖАТЬ кнопку “TAKE OVER” на своём сайдстике и просто давит от себя. Ведь он знает – чтобы выйти из условий сваливания первое действие на всех самолётах одинаково – штурвал, ручку, сайдстик неважно что, но ОТ СЕБЯ! Уйти с опасного угла атаки! С угла на котором поток с верхней кромки крыла вот-вот оторвётся и самолёт превратится в кирпич. Кнопка эта, отсекает противоположный сайдстик от управления с момента её нажатия. Но видимо ситуация была уже накалена до предела, раз достаточно опытный пилот не сделал этого, точнее он делал это., но нажатия были кратковременными и на фоне того что второй пилот постоянно держал сайдстик в положении “на себя” не принесло никаких результатов. Ему могла напомнить сигнализация “DUAL INPUT”, которая и голосом и лампой перед глазами пилота “кричит” о том, что оба сайдстика находятся в положении отличном от нейтрали. А это на Airbus просто недопустимо, ведь сигналы, посланные в управляющие компьютеры с каждого сайдстика, алгебраически, и это ключевое слово, складываются, и если мы одновременно отклоним каждый свой сайдстик в противоположную стороны, самолёт не шелохнётся. Поэтому сигнализация в кабине “DUAL INPUT” (двойной ввод) достаточно громкая и визуально легко определяемая. И возможно она бы отрезвила сознание капитана… Но тут сработала более приоритетная сигнализация “STALL!” “STALL!” “STALL!” (сваливание!). А это, друзья, любого супер профессионала выбьет из контура “на раз”…

В очередной раз случилось фатальное стечение неблагоприятных факторов в одном месте в одно время. Сейчас главное – сделать выводы из этой катастрофы, и если это в принципе возможно, разработать меры по уменьшению рисков повторения подобного в будущем.

Вся информация взята из официального отчёта о расследовании, доступного здесь

Источник

Смотреть все цены на авиабилеты

 

Темы:

 
 
 
 

Победу обязали изменить правила провоза ручной клади

13.11.2019
Согласно федеральным авиационным правилам, авиаперевозчик не может устанавливать норму веса ручной клади для бесплатного провоза менее 5 кг.

Сбербанк не будет банкротить ЮТэйр

13.11.2019
Сбербанк не собирается банкротить Utair и уже согласовал план по реструктуризации задолженности авиакомпании. Такое заявление сделал глава банка Герман Греф.

Распродажа S7 Airlines: скидки на авиабилеты до 60%

11.11.2019
Авиакомпания S7 Airlines начинает масштабную распродажу и предлагает авиабилеты со скидкой 60%. Спецпредложение действует до 13 ноября. Успевайте бронировать!

В Москве мужчину не пустили в самолет из-за толстого кота, а позже лишили бонусных миль

08.11.2019
Мужчину cо слишком тяжелым котом не пустили на борт самолета, следовавшего из Москвы во Владивосток. А позже лишили бонусных миль.

Пилот авиакомпании «ИрАэро» дал “порулить” своей подруге

08.11.2019
В Якутии произошел из ряда вон выходящий случай. На видео, опубликованном в социальных сетях, за штурвалом самолета запечатлена девушка. Как...

В Хабаровске у самолета загорелся двигатель

08.11.2019
Двигатель самолета Embraer-190, который должен был утром в пятницу совершить рейс в Магадан, загорелся при подготовке к вылету из Хабаровска.