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.
|
|
</> |
Блюз концерты в Санкт-Петербурге и поэзия городских улиц 
Гот помер. Ксайли. 
Война на Украине (27.07.25): Покровский котел для ВСУ обретает свои контуры... 
Мотовоз "Онежец" 
Антонов такой Антонов 
Однажды Георгий вышел на улицу через год после запрета международного движения 
Бойся желаний, они зачастую исполняются 
Скифы, скифоиды, меоты и прочие. Близость к современным народам 
74/92 
