מבוא

הבטיחות והאמינות של הפעלת מכשירים מרים גבוהה הם הבסיס לפעילות מטוסים מודרנית.As מטוסים הופכים מורכבים יותר וביקוש נסיעות אוויר גדל, הצורך במנגנונים בטוחים ומנגנוני מנגנונים לא בטוחים בסדקים ומערכות צנרת למערכות תגברות יותר. התפתחויות אחרונות בעיצוב אקטוטור, אלקטרוניקה כוח, ולשלוט אלגוריתמים הם לעצב מחדש כיצד יצרנים ניגשים כישלונות ושיקום.

יסודות של High Lift Device Actuators

מכשירים גבוהים להרים - בעיקר מזחלות על הקצוות המובילים ו flaps על קצה השביל - אנרגיה כנף מרגיעה משטח שטח במהלך ההמראה והנחיה, ובכך להגביר את המעלית במהירויות נמוכות. Actuators להמיר חשמל, הידראולי או pneumatic לתוך התנועה המכנית הנדרשת כדי להרחיב ולחדש את פני השטח האלה.

מערכות להרים גבוהות מסורתיות מסתמכות על כוח הידראולי מרכזי וקישורים מכניים.עם זאת, המעבר לכיוון (FLT:0) מטוסים חשמליים נוספים (MEA) ⁇ FLT:1 הזרז אימוץ של מחוללי אלקטרו-מכניים (EMAs) ו- אלקטרו-hydrostatic Actuators (EHAs) מציעים יעילות משופרת, ירידה במשקל, ושילוב קל יותר עם בקרת טיסה דיגיטלית.

אדריכלות Redundancy Architectures

Redundancy ב-High Elevator Actuators אינו רק על מרכיבים תואמים; הוא כולל תכנון מערכות שיכולות לסבול תקלות מרובות תוך שמירה על פונקציונליות. 3 מגמות עיקריות מעצבות ארכיטקטורות מודרנית.

מערכות בקרה כפולות-Channel

מערכות דוא"ל משתמשות בשני נתיבי בקרה עצמאיים - כל אחד עם אספקת החשמל שלו, בקר, וממשק ההפעלה.בפעולה נורמלית, שני הערוצים חולקים את העומס; אם נכשל, השני מניח שליטה מלאה.גישה זו, נפוצה בקרים ראשיים של זבוב-על-ידי-חוט, עכשיו מותאם ליישומים מתקדמים של מעלית.אדריכלות משלבת ניטור ושגיאה חוצה ערוצים כדי למנוע תקלות מאוחרות.

Redundancy

במקום להסתמך על פועל גדול אחד על פני השטח, מבוזר אדום מעובדים קטנים יותר הפועלים במקביל.אם יחידה אחת ריבה או מפסידה כוח, המנהגים הנותרים עדיין יכולים להעביר את פני השטח, אם כי אולי במהירות מופחתת או סמכות. מושג זה אנלוגי לפיזור הנטומנטציה במטוסים חשמליים. יישום טיפוסי משתמש בשלושה או ארבעה פועלים אלקטרו-מכאניים ללוח, עם כל פעולה שיכולה גם לצמצום של כישלונות מכניות יחיד של 60–0%.

ניטור בריאות עצמי והתאמה

חיישנים מעומקים - כולל חיישנים של torque, מקודמים מיקום, בדיקות טמפרטורה ומוניטורים רטט - מזרימים באופן עקבי נתונים למחשבי תחזוקה.מכונות למידה להשוות נתונים בזמן אמת נגד קווי בסיס היסטוריים כדי לזהות omalies כגון עונד, זין של jacks, או מעגלי בקרה קצרים של מנועים בתוך טרנד לעבר כשלון מזוהה, המערכת יכולה באופן אוטומטי ליישב מחדש על ידי מערכות אבטחה גבוהה של מטוסי בואינג ו-190 תחנות אבטחה.

חידושים בטכנולוגיות לא בטוחות

עיצובים לא בטוחים מבטיחים שגם כאשר מתרחשת כישלון, המערכת חוזרת למצב בטוח – באופן חד-משמעי עם פני השטח המורחבת (למראה ונחיה) או מאריך (לשיוט) בהתאם לשלב הטיסה.

חומרים חכמים ומבנה מורפינג

צורה של ⁇ זיכרון (SMAs) ונוזלים מגנטיים מוערכים לשימוש במנגנונים שאינם בטוחים.לדוגמה, מכשיר החיתוך מבוסס SMA יכול להיות מתוכנן להחזיק ערימה במיקום תחת טמפרטורה נורמלית אבל באופן אוטומטי לשחרר אם מצב חום מתפתח - מניעת ריצה תרמית במכוון המסורתית של הפעלתן.

אדריכלות: Redundant Power Supplys

אובדן חשמל הוא דאגה עיקרית עבור מערכות להרים גבוהות של EMA. יצרני מטוסים עכשיו לפרוס מקורות כוח עצמאיים רבים: נפרד 270 VDC ו 28 אוטובוסים VDC, מגובים על ידי סוללות ו-ram air טורבינות. יתר על כן, כל ערוץ אקטוטור עשוי להכיל את אחסון האנרגיה המקומי שלו - כגון חבילת לימוזינה קטנה - שיכולה לספק תנועה קריטית במהלך כוח transients.

המונחים: Backup and Reconfiguration Logic

מערכות בקרה גבוהות מודרניות משלבות תוכנת הפעלה מחדש בזמן אמת שאינה דורשת התערבות של טייס.כאשר זוהה תקלה, המערכת מתגת באופן אוטומטי להפעלה גיבוי, מנסחת מחדש את ההיצע ההידראולי או החשמלי, או אפילו ממשה את הפונקציה הקממטית של פועל פעולה פעולה כדי לא לפצות על שכנת סימטרי.

שיקולים ושיקולי רשות

(הופנה מהדף מדרש) , הוראת מדרש (הופנה מהדף ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

מגמות מתפתחות באימות פורמלי והנדסת מערכות מבוססות מודל (MBSE) מאפשרות לרשויות הסמכה לקבל אלגוריתמים מורכבים יותר של תצורה מחדש של אלגוריתמים.התעשייה נעה גם לכיוון FLT:0DO-178C רמה ALACFLT:1 לפיתוח תוכנה עבור לוגיקה בקרת ביקורת טיסה, אפילו עבור מערכות משניות כמו מפעילי צי להרים גבוה צריך לשתף פעולה עם OEM כדי להבטיח כי כל רטרופורציות או תחזוקה לציית לסטנדרטים האחרונים של EMO, במיוחד כאשר הם מוחלפים מוחלפים.

כיוונים עתידיים: בינה מלאכותית, Machine Learning ו- Predictive Maintenance

אינטליגנציה מלאכותית צפויה להפוך את ניהול ה Redundancy ואת הפעולה ללא בטיחות.מודלים תחזוקה חיזוי שאומנו על ציים גדולים יכולים לצפות שנותרו בחיים שימושיים של רכיבי Actuator עם דיוק גבוה.זה מאפשר תחזוקה מבוססת מצב ולא מרווחים מתוכננים, צמצום זמני השבתה ומניעת כשלי טיסה.

בנוסף, מפקחים מבוססי בינה מלאכותית יכולים לפקח על בריאות הזרוע כולה ולייעל את חלוקת העומסים בין הפועלים המוכחים בזמן אמת.לדוגמה, אם אחד מהם מראה סימנים של עייפות, הבקר יכול להפחית את מחזור החובה שלו ולהגביר את התרומה של שכנותיה - באופן יעיל לתקן מחדש את הריצוף על זבוב.מכונה גם לומדת עזרה בסתירה, להבחין בין חשישנות לבין ההשפלה מכנית בפועל.

עם זאת, הסמכה של מערכות מונעות AI נשאר עבודה התקדמות. יוזמות מחקר כמו פרויקט בטוח-AI-AI ProjectFLT:1 במטרה לפתח שיטות אימות עבור רשתות עצביות המשמשות בפונקציות קריטיות טיסה.עד מסלולים הסמכה מלאה מבוססים מבוססים, AI עשוי להיות מוגבל לתפקידים מייעצת או שכבות של שיקום משני עם לוגיקה מסורתית כמו הירידה העיקרית.

מסקנה

האבולוציה של מכשיר המעלית גבוה פועל מחדש ומערכות לא בטוחות משקפת את המגמה הרחבה יותר של חלל לכיוון בטוח יותר, יותר גמיש, ועוד כלי טיס חשמליים. ארכיטקטורות כפולים, הפעלה מבוזרת, ניטור בריאות אבחון עצמי, וחומרים חכמים נכשלים אינם מוכנים כבר להיכנס לשירות בפלטפורמות הדור הבא.

עבור מפעילי צי וספקי תחזוקה, להישאר מעודכן על מגמות אלה חיוני הן תוכניות רכש מטוסים חדשים ו רטרופיטה. לעסוק עם תקנים כגון FLT:0SAE InternationalearFLT:1 ומינוף תוכניות חדשות (2FAA אישור תכנון אישור עיצוב הדרכה FLT 3: 3) יבטיח כי ארכיטקטורות מחדש לעמוד בציפיות בטיחות מתפתחות.