Ликбез: Пилотирование самолета по смартфону.
denokan — 17.02.2018
Как это обычно и бывает, после очередной громкой катастрофы, вслед
за больными конспирологами второй волной приходят
конструкторы-рационализаторы.
Прослышав о том, что на самолете выдавалась ложная информация о
скорости, интернет заполнили предложения вроде "фигня вопрос,
включи смартфон и смотри скорость, как я это делаю".
Действительно, а почему бы и нет?
Давайте разберемся.
* * *
Для начала, я хотел бы открыть правду, о том, что было раньше -
яйцо или курица. Несмотря на то, что многие уверены, что
спутниковая система навигации GNSS (в просторечье - GPS, хотя кроме
GPS есть еще, к примеру, ГЛОНАСС) была разработана для
айфонов, историческая правда несколько иная.
Во-первых, GPS на телефонах существовал еще до появления айфонов.
Понимаю, что звучит невероятно, но это так.
Во-вторых, его начали применять на самолетах и морских кораблях
гораздо раньше, чем в телефонах.
В-третьих, еще задолго до применения спутниковой навигации,
конструкторы научили системы самолета определять ПУТЕВУЮ скорость.
Запомните этот термин - на экранах своих смартфонов вы видите
именно ПУТЕВУЮ (не путать с "путёвой"!) скорость.
Ее же видят и пилоты на приборах своих самолетов. Даже на древнем
Ту-154 без интегрированного GPS-приемника KLN90B у экипажа есть
информация о путевой скорости.
То есть, смартфон держать включенным нет необходимости.
Обидно, да?
Виды скоростей в авиации
Конечно же, ту
запись, в которой я уже объяснил разницу между видами
скоростей, применяемых в авиации, а также, мельком прошелся по
применению GPS, рационализаторы не удосужились прочитать, а сразу
кинулись доносить великое и "ежупонятное" в комментарии.
Я понимаю стремление нести добро и свет, но, пожалуйста,
разберитесь, прежде, чем идти дальше.
Итак:
1. Воздушная скорость (она же - истинная, TAS - True Air
Speed). Это скорость самолета относительно воздушной массы, в
которой этот самолет летит в данный момент времени.
Воздушная масса тоже, как правило, не стоит на месте, а
перемещаются. Дует, понимаешь. Соответственно, самолет тоже
испытывает влияение ветра. Отсюда появляется вторая скорость.
2. Путевая скорость (GS - Ground Speed) - это скорость
движения самолета относительно земной поверхности. Как нетрудно
догадаться, она равна TAS плюс/минус попутная/встречная
составляющая скорости воздушной массы, в которой движется
самолет.
Задача для экспертов: Скорость встречного ветра 60 км/ч. TAS 400
км/ч. Какая будет путевая скорость?
Обе эти скорости чудесны и замечательны (как минимум, по путевой
можно посчитать время в пути). Но для пилотирования самолета они,
увы, подходят слабо.
3. Приборная скорость - это скоростной напор,
измеряемый как раз-таки при помощи пресловутого ППД, который
определяет разницу между полным воздушным давлением (его-то ППД и
измеряет) и статическим (для измерения есть дополнительные
датчики). Эта разница и является скоростным напором.
Если из этой формулы исключить полное давление (например, из-за
того, что трубка ППД забилась льдом), то указатель скорости
начинает работать по принципу высотомера - на него поступают данные
только со "статики". При наборе высоты скорость будет расти, при
снижении - падать.
Чем больше скорость полета на одной и той же высоте, тем выше
скоростной напор и выше эффект сжимаемости воздуха. Из-за которого
появляется разница между "приборной" и "истинной"
скоростью. Чем выше скорость, тем больше разница.
Кроме этого, на разницу в истинной скорости и
приборной влияет плотность воздуха - у земли и на высоте 10
км разница между истинной скоростью и приборной будет совершенно
разной (на высоте больше)
Соответственно, чем выше скорость и высота полета, тем больше разница и между ПУТЕВОЙ и приборной.
Я специально выделил этот удивительный эффект, т.к. память о нем и
понимание пригодится рационализаторам чуть дальше.
К чему такие сложности? Зачем нужна приборная скорость, почему бы
не пользоваться ПУТЕВОЙ?
Дело в том, что приборная скорость (характеризующая скоростной
напор) является так же и характеристикой угла атаки крыла. Мы все
знаем, что эта железная бандура удерживается в воздухе благодаря
магии.
Каждому углу атаки для данной массы ВС соответствует своя
приборная скорость и она не зависит от температуры и
плотности воздуха. Она не зависит и от скорости движения массы
воздуха, в которой летит самолет. Она не зависит от наличия айфонов
у экипажа и рационализаторов в салонах.
Т.е., отбрасывая ненужные нюансы, соответствие будет сохраняться
всегда, везде и на всех высотах - если не принимать во
внимание фактор скорости звука.
Так вот. Угол атаки характеризует подъемную силу, которая и
держит самолет в воздухе. Да, это и есть та самая "магия". Скорость
мала - мал скоростной напор - самолету может прийти кирдык.
Давно-давно, на заре авиации, пилоты говорили: "Лучше потерять
тещу, чем скорость на четвертом развороте". Скорость - это жизнь.
При потере скорости пилот старается ее увеличить.
Поэтому приборная скорость и используется для пилотирования и
определения безопасного диапазона. Нет скорости - нет подъемной
силы. Может наступить сваливание и штопор. И кирдык.
А слишком большая скорость - наступают иные ограничения.
* * *
Давайте закрепим пройденный материал.
1. GPS - применяется в авиации давно. И даже без GPS у пилотов
большинства современных и несовременных лайнеров есть информация у
путевой скорости.
2. Информация о путевой скорости у пилотов современных самолетов -
прямо перед глазами.
3. Чем выше приборная скорость полета, чем выше высота полета - тем
больше разница между приборной (по которой пилотируют) и путевой
("по айфону").
4. На путевую ("по айфону") влияет также и скорость ветра.
Внизу представлены несколько примеров разницы (в узлах. 1 узел =
1.852 км/ч) между путевой (GS) и приборной скоростью в ОБЫЧНЫХ
полетах
В предыдущей записи я устал читать мнения частных пилотов, летающих
недалеко, невысоко и небыстро о том, какая замечательная эта штука
- путевая скорость. Мол, это 146% работает в подобных ситуациях,
они знают!
Да, отчего-то покоробило их мое "пренебрежительное отношение к GPS"
в данном тексте:
Надеюсь, теперь, когда перед глазами (чуть выше, хорошо) вы
видите реальные картинки из жизни "больших реактивных", уверенность
в безопасности пилотирования исключительно по показаниям айфона
поколеблется.
Конструкторы - дураки?
Хех. Это известно любому диванному эксперту, как и то, что в футбол
они играют уж точно лучше, чем сборная России.
В чем-то, черт побери, они правы - мне, как пилоту, конечно же,
хотелось бы, чтобы производитель сразу и навсегда предусмотрел все
и везде. Но они такие же люди, несовершенные, и, кроме того, им
помогают такие же люди (опять же, несовершенные) -
пилоты-испытатели. Так что, винить их другим несовершенным как бы
не с руки.
В прошлой записи я привел рекомендации Боинга по действиям в
случаях "ненадежных показаний скорости". Так вот, эти рекомендации
еще несколько лет назад были, ммм, несколько иными. А точнее -
такая же "вода", какую я увидел в рекомендациях для пилотов
Ан-148.
То есть, производителю (Боингу) потребовались годы, чтобы
пересмотреть рекомендации и придумать действительно толковые - а
именно, вбить в головы нам, пилотам В737 конкретный цифры угла
тангажа и оборотов двигателя, вместо того "пилотируйте
повнимательнее" - как можно охарактеризовать сегодняшние
рекомендации, которые я увидел на Ан-148.
Так вот.
Путевая скорость (по приборами или, о боги, по айфону) -
может использоваться, но исключительно в качестве
относительной. Боюсь, что некоторые пилоты с Сессны 172 или
похожего не представляют, в каком диапазоне скоростей, высот и
ветра происходит эксплуатация больших реактивных. И это не может не
печалить. Ну ладно диванные эксперты, услышавшие слово "скорость" и
полезшие включать свой айфон! Но пилоты!!
До недавнего времени я, наивный, предполагал, что "пилоту
думающему" должно быть интуитивно понятно - то, что работает для
маленького самолета, далеко не всегда будет работать для большого.
На тех скоростях и высотах, что летает Сессна или Як-18Т разница
между "скоростью GPS" и приборной составляет не более 10% в
штиль.
Но на основании своего частного опыта делать вывод (и уверенно так
свою позицию отстаивать) о том, что эта рекомендация будет хорошо
работать в качестве основной (мол, сразу переходи на GPS) на
большом самолете... на высоте, например, 8 километров. Мда. Мой мир
уже не будет прежним.
Что делать-то?
Если лень читать предыдущую
запись, то:
1. Не паниковать.
2. Определить факт ненадежных показаний скорости
3. Пилотировать самолет, черт побери. Как? Установить тангаж
и тягу при которых самолет гарантированно не врежется в землю и не
превысит ограничения по прочности. На 737 такие данные были
вымучены и предоставлены пилотам, почему бы Антоновцам не сделать
так же?
К слову, Airbus после катастрофы A330 Air France разработал идейно
правильную систему, позволяющую экипажу быстро понять, что
случилось и удобно пилотировать в подсказанном системой
диапазоне
http://asj.nolan-law.com/2011/06/airbus-develops-back-up-speed-altitude-displays/
Когда у тебя пропадает шкала скорости и заменяется вот на вот это,
совсем нетрудно понять, что случилось. А дальше - а дальше от тебя
требуется установить такой тангаж, при котором индекс слева будет
держаться в зеленой зоне (она определяется по датчику углу
атаки).
Очень разумная система.
Более того, на радость любителям GPS - в подобных ситуациях она
перестает использовать барометрическую высоту и заменяет ее высотой
по GPS. Которую в настоящее время в нормальных полетах мы не
используем, т.к. если все вокруг летают по барометрическому уровню,
а один умник полетит по GPS, существует реальная угроза
столкновения в воздухе.
4. Попытаться устранить проблему (если обогрев ППД выключен,
то после включения, как правило, проблема исчезает в течение
минуты). Если не помогло - попробовать определить неисправный
прибор (возможно, только один прибор показывает погоду,
остальные - правду)
Если не получилось, то
5. Использовать данные о путевой скорости в качестве
контроля. Понимаю, конечно же, что и как (см. сравнение скоростей
на картинке в середине статьи).
6. Продолжать пилотирование по тангажу и тяге
PS
Что касается печального события с Ан-148, то много вопросов не
только к производителю, но к ответственным лицам авиакомпании -
тем, кто отвечает за подготовку пилотов и, как следствие, за
обеспечение безопасности полетов. Как проводится подготовка в
авиакомпании? Насколько высок уровень формализма при определении
степени готовности? Какой процесс отбора кандидатов на ввод в
строй? Как давно данный экипаж проходил проверку теоретических
знаний и тренировку на тренажере по действиям в подобной
ситуации?
Поступить "по-толбоевски", то есть, сходу отрезать головы погибшим
пилотам - это, конечно же, заманчиво и очень просто. Но это как
полоть грядки отрезанием стеблей сорняков. Корни-то при этом в
земле - через пару дней новый сорняк вырастет.
PPS
А если совсем глубоко задуматься, то корни еще глубже.
Полезная статья по теме:
https://www.skybrary.aero/index.php/Unreliable_Airspeed_Indications
Мой инстаграм
Мой канал на Youtube.
|
|
</> |
Преимущества WMS на платформе 1С в 2024 году: эффективность системы TopLog WMS 
Гадание онлайн «Луна семян» 
Новосибирск апрельский, часть 2: к югу и западу от центра 
А вот котики китайцев понимают! 
Носители феодальной парадигмы мечтают о Квисатц Хадерахе 
Убийца парикмахер, или Почему «Крокус» заставляет вспомнить старца Распутина? 
Из наблюдений 
The Vaults 161 – Duran Duran 
Загадочная история уникальных братьев "гигантов Кашмира" 
