Материал: 4 - УМК ЛЭВС

Необходимо отметить, что бывают случаи одновременного проявления различных отказов и неисправностей. Многие случаи из-за огромного числа возможных вариантов не описаны в РЛЭ, поэтому экипаж должен быть хорошо подготовлен к самостоятельной оценке и принятию грамотного решения в неожиданной ситуации.

С точки зрения повышения технической надежности, многие системы ВС имеют резервирование или дублирование на случай отказа, что повышает надежность на несколько порядков. Резерв может быть «холодным» или «горячим».

При холодном резерве в случае отказа основной системы резервная может быть использована после ее включения, что при жестком лимите времени создает напряженность и повышенную интенсивность действий экипажа, а это, в свою очередь, увеличивает вероятность появления ошибок. Преимущество холодного резервирования заключается в меньшей вероятности отказа резервной системы.

Горячий резерв означает, что резервная система находится во включенном состоянии и постоянно готова к замене отказавшей основной системы. Такой вид резервирования надежнее, однако, с другой стороны, незначительно увеличивается вероятность отказа обеих систем одновременно.

Существенно снижается надежность эксплуатации технических систем в случаях нарушения требований эргономики к виду и форме представления информации, удобству использования органов управления, при недостатках в освещенности и цветовом решении рабочего поля пилота.

Особого внимания экипажа требует контроль устройств, которые управляют работой резервных каналов той или иной основной системы ВС. Отказ управляющего устройства, например, блока электрогидравлических клапанов на Ту-154 при пожаре на среднем двигателе, может привести к одновременному отказу всех трех резервных систем и полной потере управляемости ВС.

1.3. Ограничения отклонений в работе системы «э-вс»

Степень усложнения условий полета от воздействия факторов влияния оценивается по величине возникших отклонений от заданных значений параметров работы системы «Э-ВС».

Величина отклонений от заданных значений параметров работы системы регламентируется НЛГС и задается соответствующими ограничениями.

Под ограничением понимается нормируемая величина отклонений от заданных значений параметров полета, положения ВС в пространстве и параметров работы функциональных систем ВС.

Согласно «Нормам летной годности самолетов транспортной категории» (НЛГС ТК), различают эксплуатационные и предельные ограничения.

Предельные ограничения – такие отклонения от заданных параметров и режимов работы системы «Э-ВС», выход на которые запрещается в любой ситуации полета.

Опасность выхода на предельные ограничения заключается в том, что при этом может наступить одно или несколько из следующих неблагоприятных событий, являющихся аварийными ситуациями:

• сваливание ВС;

• деформация или разрушение конструкции ВС;

• столкновение с искусственными или естественными препятствиями;

• пожар на ВС;

• отказ критического двигателя;

• травма или ухудшение самочувствия пассажиров.

Каждое неблагоприятное событие создается тем параметром, по которому допущен выход на предельное ограничение.

Например, сваливание ВС возникает при выходе на критический угол атаки или на скорость сваливания, деформация элементов конструкции ВС – при выходе на расчетную приборную скорость по прочности конструкции ВС, столкновение с искусственными или естественными препятствиями – при нарушении предельных ограничений по положению ВС в пространстве (ограничительный пеленг, Нпол. безоп., границы полосы учета препятствий) и т. д.

Эксплуатационные ограничения – такие отклонения от заданных параметров и режимов работы системы «Э-ВС», полет на которых в ожидаемых условиях эксплуатации не допускается. Полет на эксплуатационных ограничениях сопровождается риском существенного сокращения резерва времени на распознавание сложившейся полетной ситуации и выполнение соответствующих управляющих воздействий по предотвращению развития аварийной или катастрофической ситуации.

К эксплуатационным ограничениям относятся максимально допустимые или минимально допустимые значения скорости, высоты полета и интенсивности действий экипажа, максимально допустимые значения перегрузки и ветра, минимально допустимые значения коэффициента сцепления с ВПП и т.д.

В отдельных случаях после специальной тренировки и допуска экипаж может выполнять специальные полеты с выходом на эксплуатационные ограничения по одному или нескольким параметрам, соблюдая максимальную осторожность и постоянную готовность к предотвращению выхода на предельное ограничение, т. е. попадание в аварийную ситуацию.

В полете по различным причинам могут возникать отклонения от заданных значений параметров полета.

Нормативные отклонения – отклонения, допустимые в полете при ожидаемых условиях эксплуатации.

Максимальная величина нормативных отклонений в среднем составляет около 50 % от эксплуатационных ограничений и примерно равна двум погрешностям регулируемого параметра. УБП при полете в диапазоне нормативных отклонений снижается незначительно.

Величина текущих нормативных отклонений зависит от уровня профессиональной подготовки и психофизиологического состояния экипажа, факторов влияния внешней среды и состояния функциональных систем ВС. Установленные в ГА градации норматив­ных отклонений используются для оценки работы экипажа по технике пилотирования и самолетовождению.

Если экипаж не выявил отклонение или не имеет возможности его устранить, то откло­нение увеличивается, выходя поочередно за нормативные отклонения, эксплуатационные и предельные ограничения.

Предельные ограничения по границе

Курсовой сектор Зона нормативных отклонений

Рис. 1.2. Ограничения положения ВС по величине боковых уклонений относительно осевой линии зоны взлета и посадки

Значения ограничений задаются в виде числовых величин или графически, линиями ограничений положения ВС в пространстве. Линии ограничений положения ВС в простран­стве задаются для положений ВС в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

В вертикальной плоскости задаются линии, ограничивающие отклонения от задан­ной высоты полета. В горизонтальной плоскости задаются ограничения по величине бо­ковых уклонений от линии заданного пути. Например, при полете на предпосадочной прямой линиями ограничений положения ВС относительно осевой линии заданы зоны взлета и посадки (рис. 1.2).

Для предотвращения выхода на эксплуатационные или предельные ограничения экипаж обязан систематически определять местоположение ВС, а также контролировать динамику из­менения всех параметров движения в пространстве и работы функциональных систем ВС. Своевременность и качество определения места ВС, контроля параметров полета во многом определяется полнотой и достоверностью потоков информации, поступающей к экипажу ВС.

1.4. Потоки информации в системе «э-вс»

Подавляющее большинство факторов влияния, воздействующих на работу системы «Э-ВС», воспринимается и распознается через информацию, поступающую к экипажу. В то же время на работу системы «Э-ВС» оказы­вают влияние «скрытые», неявные факторы влияния, информация о воздействии которых к экипажу не поступает. Выявление воздействия скрытого фактора может быть сделано расчетным путем или на основе предыдущего опыта.

Рассмотрим основные характеристики потоков информации, поступающих к экипажу ВС. Как видно из рис. 1.3, основными источниками информации являются экипаж, функцио­нальные системы ВС, система отображения информации ВС, внешние и внутрисистемные факторы влияния.

Рис. 1.3. Структура потоков информации в системе «Э-ВС»

Два основных вида информации, поступающей к экипажу.

Непосредственная информация - информация, которую экипаж воспринимает своими ор­ганами чувств без помощи промежуточных датчиков, преобразователей, приборов, табло и т. д.

Непосредственная информация характеризует внешние факторы влияния, параметры траекторного движения ВС при визуальном пилотировании и самолетовождении, в некоторых случаях - состояние ФС ВС. Например, запах дыма, гари, тряска, вибрация могут являться признаками неисправности или отказа какого-либо технического устройства или системы, перегрузка и болтанка ВС - результатом воздействия факторов влияния внешней среды.

К непосредственной информации относятся взаимодействие экипажа между собой без самолетного переговорного устройства.

Непосредственная информация о пролетаемой местности и воздушном пространстве используется экипажем для ведения визуальной ориентировки, выявления опасных метеоявлений, обнаружения и обхода естественных и искусственных препятствий, определения положения ВС по положению «капот – горизонт».

Инструментальная информация – информация, которая передается экипажу приборами, табло, сигнальными лампами, звуковыми или тактильными устройствами.

Система отображения информации (СОИ) – отображающая часть измерительных приборов, табло и т. д. Из-за наличия промежуточного звена в подготовке и передаче инструментальной информации экипажу этот вид информации, как правило, содержит погрешности, которые могут привести к возникновению отклонений в работе системы «Э-ВС» и обусловливают необходимость систематического контроля экипажем параметров положения ВС.

Погрешности СОИ – случайные ошибки в показаниях приборов, обусловленные большим количеством случайных факторов, таких как трение, дисбаланс, электромагнитные поля, перегрузки, износ деталей, засоренность, вибрации и т. д.

Величина суммарной погрешности конкретного средства отображения информации в общем случае определяется значениями погрешностей его отдельных звеньев. При этом, если погрешности отдельных звеньев независимы, то общая, суммарная погрешность измерения того или иного параметра может быть определена по формуле

Согласно теореме Ляпунова, случайные ошибки, обусловленные большим количес факторов, подчиняются нормальному закону распределения случайных величин. При : параметр распределения случайных величин - среднеквадратическое отклонение (о) -нимается в качестве средней ошибки измерения, т. е. погрешности прибора (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Нормальный закон распределения случайных погрешностей измерения параметров работы системы «экипаж - воздушное судно»

Вероятность (Р) того, что случайная величина отклонится от своего математического ожидания на величину, большую, чем утроенное среднее квадратичное отклонение, практически равна нулю. Это правило «трех сигм», которое справедливо только для случайных величин, распределенных по нормальному закону. Как правило, отклонения от заданных значений параметра полета, равные ± 2σ, принимаются за эксплуатационные ограничения.

Вероятностный характер формирования погрешностей измерения исключает возможность для экипажа учесть их заранее. В результате значительно сокращается резерв времени на решение дополнительных задач.