Modern Uçak Kontrol Sistemlerinde Aileronların Rolü

Uçan-Wire Uçak Kontrolünin Evrimi

Hızlı kontrol ustası, her kanatın yolundaki bir taktiksel işlevden dolayı havacılıkta belirleyici bir meydan okuma olmuştur, çünkü Wright kardeşler ilk elde edilen pilotlar için kullanılan yöntemler, mekanik kablolardan ve hidrolik valflerden dijital uçlu sistemlere geçişler ve sanal uçlu sistemlere geçişler, (FBW) sistemleri, hassas, güvenlik ve uçak performansı açısından mümkün olan temel aerodinamik işlevi yeniden tanımlanmamıştır.

Ailerons ve Roll Control'un Temelleri

Aileronlar kanatları arasında bir diferansiyel yaratarak çalışır. pilot sol tarafa veya altmışa doğru yuvarlanmasına neden olur, soldaki aileye göre daha düşük hızlar ve dinamik baskılar.

Aileronlarının geometrisi uçak tipi tarafından değişir. Nakliye-category uçaklarda, aileronları genellikle kanat uçlarına yakın bulunan yüksek riskli yüzeylerdir. yüksek performanslı jetler üzerinde, daha küçük ve eklenebilirler (çaklama şımartılır) bu ticaretteki yüzeyler, FBW mantığının kollektif kullanımlarını optimize etmek için gereklidir.

Mekanik Linklerden Uçmak İçin

Geleneksel uçak kontrol sistemleri kabloların bir ağı kullandı, çekler, it-pull çubuklar ve kontrol yüzeylerine pilot girişleri çevirmek için ziller. büyük uçaklar için, hidrolik eylemciler gerekli olan güçleri azaltmak için tanıtıldı, ancak sistem hala kontroller ve valfler arasında doğrudan mekanik bir bağlantı tuttu.Bu ağır, değerli kabin alanıydı, gerekli geniş bakım, ve hidrolik başarısızlık veya hidrolik başarısızlıkla karşı savunmasızdı.

Uçuş-by-tel teknolojisi 1950'lerde ve 1960'larda havacılık araştırma programlarından ortaya çıktı, deneysel uçaklarda ve Apollo programında erken uygulamalarla.A808W uçakları, Boeing tarafından elevons için bir analog FBW sistemi kullanıldı.F-16 Falcon, pilotun kontrollerini kontrol eden bir dijital FBW sistemi kullanarak, başka bir şekilde yönlendirilen sanal kameraları kontrol etti.

Nasıl Uçan-Wire Süreçleri Aileron Komutları

Tipik FBW sisteminde, pilotun kenar veya yokaj, pilotun niyetine dayanarak elektrik sinyalleri üretir (çok sayıda Airbus tasarımlarında dönüştürücü transdüserleri) veya pozisyon ( Boeing'in tasarımını yapan) veya doğrudan tahrikli valfler gönderilir. Bu sinyaller, pilotun niyetini yorumlanır, kontrol yasaları uygular ve sonra kamera kontrol yasalarını verir.

Kontrol Yasası Mimari

Kontrol yasaları, uçağın pilot girişlere ve çevresel rahatsızlıklara nasıl cevap verdiğini tanımlar.Santarons için birincil kontrol yasası, arançlama yasasıdır[Dönemli:0) Pilotlar, istenen bir roll oranı ve FBW sistemi bu oranı elde etmek için gerekli olan evcil hayvan boşluk defneksiyonunu hesaplar, hava için ayarlama, yüksek çözünürlük ve yapılandırma.Bu temel olarak pilot doğrudan komutları alan bir mekanik sistemden farklıdır.

Bu yasalar içinde FBW aynı zamanda geçerlidir:0) Geri bildirim): düşük hızlarda, sistem verilen bir roll komut için daha büyük aileel defleksiyon talep edebilir; yüksek hızlarda, küçük boşluklar aynı rulo anı üretir.

Reddans ve Voting Logic

Sertifika için önemli bir gereklilik, tek bir başarısızlık kontrol kaybına yol açamayacağıdır. Modern FBW uçakları genellikle Airbus'ta kalıp veya dörtlü kırmızıya sahip değildir), uçuş kontrol bilgisayarları, sensörler ve eylemciler için, her yüzey genellikle iki bağımsız hidrolik sistem tarafından desteklenir (örneğin, Airbus'ta yeşil ve sarı; sol ve Boeing'te).

Fly-by-Wire Familyron Control

FBW sistemlerine aileronlarının entegrasyonu, sinyal iletiminin ötesinde somut operasyonel faydalar sağlar.

Meydanlar ve Sınırlar

Önemli kazanımlara rağmen, FBW aileron kontrolü, tehlikeli davranışlardan yoksunlukları ortaya koymak için yeni başarısızlık modları ve karmaşıklıkları ortaya koyar. Kontrol yasalarıdaki Yazılım böcekleri uçak kayıplarına neden oldu (örneğin, A330 prototipinin 1994 yılında yüksek sensör giriş hatası nedeniyle). Sertifikalandırmak için kapsamlı bir test ve resmi yöntemler gerektirir.

Bir başka sınırlama elektrik gücüne olan bağımlılıktır.Eğer tüm jeneratörler başarısız olursa, FBW bilgisayarları ve eylemciler yedek batarya gücüne (örneğin, bir ram hava türbini) tamamen bağlıdır. Daha sonra, kontrol modları doğrudan kanun veya yedek mekanik geri dönüşüme indirgenebilir (bu tür bir sistem varsa), A320'in sağlam bir kablo ve mekanik kesme ihtiyacını gösterir - ancak aileronları FBW tarafından tamamen kontrol edilir.

Ek olarak, FBW doğal olarak pilotu yüzeyden hissetmektedir. Mekanik bir sistemde, aerodinamik güçler doğrudan kontrol güçleri olarak hissedilir, hava ve saldırı açısı hakkında doğal geri bildirimler sağlar. FBW, düzgün bir şekilde tasarlanmamışsa haptik farkındalık eksikliğine yol açabilir.

Gerçek Dünya Sistemleri: Airbus vs. Boeing Philosophies

İki ayrı mühendislik felsefeleri sivil FBW uygulamasına hükmedmektedir: Airbus yan-stick konsepti ve Boeing'in yok edici yaklaşımı.

Airbus Family (A320, A330, A340, A380, A350)

Airbus, pilotun komutasını elektriksel bir talep olarak ölçen bir güç sensörü ile bir yan yana kullanıyor.A380, iki taraf arasındaki mekanik bağlantı yoktur - elektronik olarak çapraz olarak ikiye ayrılırlar. İç yolcu kontrol bilgisayarları, düşük hızda bir sürüklülük üretmek için bir C* kontrol yasası uygular.A380, otomatik olarak iki veya üç hidrolik sistem tarafından yönlendirilir.

Boeing Family (777, 787, 747-8)

Boeing, geleneksel bir kontrol sütunu (yoke) tuttu, 777 üç birincil uçuş bilgisayarıyla sabit bir uçuş kontrol hattı kullanıyor. Pilotun yok edici hareketi, pilot sistem tarafından desteklenen ve yapay his sistemi ile artan bir direnç gösteriyor.In 777, uçakla ilgili kısıtlamalara sahip üç adet uçuş kontrol hattı kullanıyor. Örneğin, 787'nin kontrol edici durumunu kontrol etmesi gereken durumlarda pilotun kontrolüne olanak sağlar.

İlginçtir ki, her iki üretici delirmiş:0)Flaperons[Dönetici: 1 ) ve bir aile olarak hareket ettirilebilecek büyük bir yüzeydir.

Aileron Kontrolünin Geleceği

Bir sonraki uçak nesli, verimlilik, elektriklileştirme ve özerklik zorunlulukları tarafından yönlendirilen aileron teknolojisini daha da ileri götürecektir.

Aileronlarının temel rolü - rulo kontrolü için diferansiyel asansör oluşturmak - farklı uçuş koşullarına adapte olabilecek bir sistemdir.Ancak, havacılık endüstrisi, kablolardan ve çekmeden karmaşık bir dijital ağa kadar uzanan, bilgisayarlara ve akıllı hareketlere sahip olan daha güvenli, daha verimli, daha manevra kabiliyetine sahip olan, daha fazla manevra kabiliyetine sahip olan sistem, uçuş koşullarına adapte edilebilir.

[0]Further Reading: [Dönem: [Düzd:0)