Чем отличается Airbus от обычного самолёта

[Журнал ЖЖ]

Впервые термин «аэробус» упомянул выдающийся ученый-авиатор Б. Н. Юрьев еще в 1911 г. Он подразумевал
под этим названием аэроплан, принимающий на борт большое количество пассажиров.
Изображение: Dave Stagner, спектакль «Маленький принц», 2010 год
Первые аэробусы появились в 70-х годах, когда существенно вырос пассажиропоток. Такие многоместные широкофюзеляжные суда вмещают больше людей, чем обычные самолёты, и производятся компанией Airbus. Профессиональный пилот airguide - об особенностях их управления. Сегодня расскажу чем отличается Airbus от обычного самолёта. Airbus говорит о своём детище так - full protected aircraft - полностью защищённый самолёт. Чем он защищается и от чего, я попробую вам сегодня рассказать простыми словами.

Как всем давно известно основная причина авиационных происшествий - человеческий фактор. И Airbus решил как можно сильнее минимизировать этот самый фактор и оборудовал самолёт различными защитами от ошибок пилота.

Чтобы начать говорить о первой защите по крену самолёта мне нужно немножко отвлечься на логику управления самолётом.

Итак многим известно, что в кабине самолёта А-320 отсутсвует штурвал, его заменил джойстик, который правильно называется сайдстик. И как по мне он в разы удобней штурвала, но это всё дело вкуса, обсуждать это не имеет смысла. Но вот логика управления отличается от классического управления самолётом - в этом заслуга автотриммиривания. Постараюсь по простому. Если например на Боинг 737 пилот хочет выполнить левый разворот с креном 30 градусов, не меня высоты полёта, он поворачивает штурвал влево, достигает крена 30 градусов и потом поддерживает этот крен, подруливая влево/вправо, от себя/на себя для поддержания крена и высоты. То на Airbus пилот отклоняет сайдстик, держит его до создания крена 30 градусов, отпускает сайдстик, тот возвращается в нейтральное положение, а самолёт выдерживает заданный крен и высоту, подруливая сам, без участия пилота. Тоже самое у по углу набора/снижения.

В помощь вашему пониманию прилагаю картинку.



Теперь перейдём к защитам. Первой рассмотрим защиту по крену.

Максимальный крен при котором самолёт будет «подруливать» сам - 33 градуса. Все схемы полётов разработаны с кренами 20-25-30 градусов, более глубокие развороты не требуются. Если пилоту требуется выполнить крен более 33 градусов, самолёт позволит ему это сделать, но тогда уже пилот должен сам «подруливать» и по крену и тангажу (углу набора снижения). Но максимальный крен который позволит сделать самолёт 67 градусов. Не больше. То есть повторение ситуации которая произошла при крушении боинга в Перми в теории не должна повторится, автоматика не даст перевернуть самолёт.

Защита номер два - защита от превышения максимальной скорости полёта. Чем опасно превышение максимальных скоростей? Это на самом деле очень и очень опасно. Физические свойства воздуха таковы, что при увеличении скорости полёта на некотрых участках планера воздух начинает сжиматься и уплотнятся, и для каждого самолёта скорость ограничивается именно из-за этого свойства, ведь если воздух продолжит уплотнятся при постоянном увеличении скорости, наступит момент когда планер не выдержит и развалится. Конечно запасы до достижения этой скорости достаточно велики для каждого самолёта, и достичь её в нормальных условиях проблематично, но Airbus защитил самолёт и от этого.

Если пилот отклонил сайдстик от себя, создав определённый угол снижения и отпустил его (мы же помним про логику управления и автотриммирование), самолёт слегка превысит разрешённую скорость (которая очень далека от максимальной скорости полёта при которой начнётся разрушение), сработает сигнализация (звуковая и визуальная) и самолёт уменьшит угол снижения до выхода на нормальную, разрешённую скорость полёта.

Если пилот уперто будет давить сайдстик полностью от себя (допускаю что может бывают такие ситуации когда это требуется), то самолёт значительно перелетит разрешенную скорость полёта (опять же не достигая разрушительной скорости) и далее уменьшит угол снижения вплоть до нуля, тем самым уменьшив скорость полёта.

И опять же в помощь рисунок.



Идём дальше. Защита по перегрузке. Перегрузка вещь не менее серьёзная для самолёта как и все рассмотренные выше моменты. При больших скоростях дёргание штурвалом от упора до упора может привести к разрушительным перегрузкам для планера. В США была катастрофа как раз из-за этого. Самолёт взлетел за тяжёлым Боинг 747, попал в его спутный след, началась сильная болтанка, второй пилот слишком резко и знакопеременно давил на педали самолёта, что послужило причиной разрушения киля и естественно самолёт упал, оказавшись полностью неуправляемым. Airbus ограничивает перегрузку в 2,5 единицы даже при резком перемещении сайдстика на себя.

Защита по максимальному углу атаки. Угол атаки - это угол между плоскостью крыла и потоком набегающего воздуха. При постоянном увеличении угла атаки, значение этого угла достигнет такого, когда поток воздуха на верхней плоскости крыла начнёт отрываться и резко упадёт подъёмная сила. Без подъёмной силы самолёты не летают, что авиация доказала уже не одним десятком катастроф, наверное все вы помните Ту-154 авиакомпании «Пулково» под Донецком.

Airbus предусмотрел и этот вариант развития событий - при достижении скорости полёта соответствующей максимальному углу атаки, после которого кончается полёт и начинается падение, самолёт САМ будет регулировать угол набора и САМ выведет режим работы двигателей на максимальны режим, поддерживая эту скорость. Доказано, что наличие на самолёте этой защиты позволяет безопасно пилотировать самолёт в условиях сдвига ветра или при выполнении манёвра уклонения от земных препятствий. И так же доказано что Airbus примерно на 50% эффективнее уходит от столкновении с землёй чем например Boeing. То есть при срабатывании системы предупреждения столкновения с землёй пилоту Airbus нужно просто взять сайдстик полностью на себя, а самолёт достигнет максимального угла, даст взлётный режим и с максимально возможной эффективностью будет уходить от земли. Пилоту Boeing в процессе этого манёвра нужно следить за углами и скоростями чтобы не свалить самолёт в штопор, а человек не робот, и соотвественно эффективность данного манёвра снижается.

Вот тут наглядно показано насколько Airbus эффектнее в таких условиях полёта



Вот так коротенько о защитах моего прекрасного самолёта. Надо отметить, что все эти защиты работают когда самолёт полностью исправен. Если же в полёте происходят какие-то «тяжёлые» отказы, то некоторые защиты отключаются, а некоторые немного модифицируются, но это уже очень глубокие вопросы и вам их знает не обязательно. Да и долго это всё объяснять.

А теперь немного о минусах всех этих прелестей.

Как и любая техника Airbus иногда капризничает, и его кулоны начинают бегать по другим дорожкам и эти защиты начинают работать в совершенно неожиданных фазах полёта. Не так давно был случай с А-320 немецкого перевозчика, когда в наборе высоты на самолёте активировалась защита по углу атаки и самолёт опустил нос, выдерживая безопасный угол полёта и начал интенсивное снижение с вертикальной скоростью порядка 20 метров в секунду. И по факту сделать с ней ничего нельзя, самолёт думает что его убивают и более не доверяет никому, спасая себя, не ведая что он обманывается. В такой ситуации экипажу нужно принудительно выключить какую-нибудь систему чтобы перевести самолёт в незащищённый режим и взять управление на себя. Что и сделали ребята на том рейсе. После этого случая Airbus выпустил процедуру по действиям в таких ситуациях. Согласно этой рекомендации пилоту требуется отключить две из трёх систем приёма воздушных сигналов и тогда самолёт перейдёт в незащищённый режим. Выключение этих систем конечно влечёт за собой некоторые сложности, но не аварийные и тем более катастрофические. Конечно ситуации когда у самолёта начинаются «глюки» очень и очень редки и в разы чаще защиты спасают экипаж и пассажиров чем доставляют ему какие-либо проблемы, и поэтому применение их очень и очень оправдано.