Ogólnie rzecz biorąc, pilotom nie podoba się, gdy komputer interpretuje lub ogranicza ich działania. Chcą ostatecznej kontroli. Nie zawsze się w tym zgadzają, ale takie są ich preferencje.

Jeśli dobrze pamiętam, Boeing ma tendencję do trzymania się filozofii, że „pilot jest ostatecznym arbitrem”. Airbus jest bardziej skłonny do wywłaszczania danych wprowadzanych przez pilota i modyfikowania ich.

Chociaż większość wypadków i incydentów kończy się błędem pilota, modyfikowanie danych wprowadzanych przez pilota ma poważną wadę. Ta wada występuje w przypadku awarii systemów.

Z definicji, tryby awarii oznaczają, że coś idzie nie tak. Gdy coś pójdzie nie tak, w praktyce niemożliwe jest zaplanowanie w automatyzacji wszystkich nieprzewidzianych okoliczności. Ludzie znacznie lepiej reagują na nieznane niż systemy automatyki.

Weźmy na przykład zasadę, że „kąty przechylenia> 45 stopni są niebezpieczne i dlatego są zabronione”. Skąd samolot wie, że kąt przechylenia wynosi> 45 stopni? No to oczywiście czujnik, ale co jeśli czujnik uległ awarii? Uszkodzony czujnik albo zasygnalizuje podjęcie działania, gdy żadne nie jest potrzebne, albo nie zasygnalizuje wezwania do działania. Co się stanie, jeśli powierzchnie sterowe zawiodły i samolot nie może skorygować kąta przechylenia?

Zwykłą odpowiedzią są systemy nadmiarowe, części o wysokiej niezawodności i konstrukcja itp. Wszystko to jest oczywiście świetne iz pewnością los. Jednak nadal mamy incydenty i wypadki.

Ostatecznie pytanie brzmi: komu bardziej ufasz? Pilot czy maszyna? A statystyki i nauka pomagają ci tylko częściowo. Doświadczenie, uprzedzenia i uczucia danej osoby będą miały wiele do powiedzenia na temat tego, jak odpowie. Mówiąc „osoba”, rozumiem, że obejmuję klientów, płatną publiczność.

Filozofia jest taka, że ​​pilot wie najlepiej. Jeśli muszą wykonać manewr, należy im ufać.

Chociaż istnieją ograniczenia bezwzględne, takie jak struktura, inne ograniczenia są mniej dokładne i zależą od warunków (a nawet konstrukcja jest zbudowana tak, aby wytrzymać dodatkowe marginesy, awarie i uszkodzenia). Coś, co kwalifikuje się jako „zdenerwowanie”, z pewnością nie jest rutynowe, ale niekoniecznie jest też śmiertelne i można je wykorzystać w określonych sytuacjach.

Dużym powodem gwałtownych manewrów byłoby unikanie przeszkód. W przypadku terenu byłby to zazwyczaj stromy podjazd lub prawdopodobnie stromy zakręt. Ale może to być również inny samolot, w którym to przypadku pilot może chcieć zejść szybko.

Skoncentrujmy się tylko na rolce. To samo polecenie, które może być użyte do przechylenia samolotu od kąta przechylenia 0 ° do 30 °, może być użyte do obrócenia go z 30 ° do 60 °. Kto ma decydować, pod jakim kątem przechyłu jest samolot i czy od teraz żadne dalsze polecenia przechylenia nie są dopuszczalne?

Sterowany komputerowo FCS, oczywiście, jeśli zdecydujemy, że piloci Nie może być zaufany. Ale czy możemy bardziej ufać FCS? Na jakiej podstawie ustaliłby prawidłowy kąt przechyłu?

1. Żyroskopy? Muszą być kalibrowane od czasu do czasu, ponieważ wszystkie żyroskopy dryfują. Niektórzy więcej, inni mniej, ale żadna technologia nie może zapobiec wyświetlaniu niebezpiecznie błędnych odczytów, gdy są pozostawione wystarczająco długo uruchomione.

2. Akcelerometry, które pokazują wektor grawitacji? Gdy tylko samolot wykona skoordynowany zakręt, powinno być oczywiste, że wskazuje on tylko poza wektor siły nośnej. Nie ma kości.

3. Wysokościomierz radarowy na końcach skrzydeł? Lataj wystarczająco wysoko i stają się bezużyteczne. Może to działać w przypadku lotów na małych wysokościach, ale nie we wszystkich fazach lotu.

4. Kamera i przetwarzanie obrazu w celu ustalenia położenia względem horyzontu? Przestaje pracować w nocy lub we mgle.

Mógłbym rozszerzyć listę, ale teraz powinno być jasne, że nie jest to takie proste, jak się wydaje. Zwłaszcza konstrukcja FCS dla autonomicznych UAV jest dość skomplikowana i wymaga skorelowania sygnałów wejściowych różnych czujników w celu ustalenia lotu poziomego. Nauczyło się tego na własnej skórze przez Aurora Flight Sciences podczas testów w locie prototypu Perseusa A. Opierając się na samym żyroskopie, zespół nie zdawał sobie sprawy, że czujnik odpłynął i wydawał polecenia coraz bardziej stromych przechyleń. Kiedy samolot się rozpadł, zespół nie zdawał sobie nawet sprawy z tego, co się stało, ponieważ maksymalna wartość prędkości opadania na łączu danych lotu odpowiadała zaledwie 20 m / s - po prostu utknęła przy -1023 zliczeniach. Prototyp samolotu został całkowicie zniszczony podczas wypadku.

Perseus A przed swoim ostatnim 21. lotem.

Wydaje mi się, że jest to ostatnie forum w całym Internecie, na którym należy wyjaśnić, że poleganie na doskonale działającym oprogramowaniu jest głupotą. W jakiś sposób ludzcy piloci wciąż są lepsi w rozwiązywaniu nieprzewidzianych trudności z tych samych powodów, dla których czasami schrzanią w niewytłumaczalny sposób.

Większość nowych projektów nie akceptuje takich danych wejściowych. Obejmuje to:

• Modele Airbusa począwszy od A320 (w tym A318 i A319, które są wariantami A320).
• Modele Boeinga B777 i B787.
• Sukhoi SuperJet Su100.

Airbus ma ograniczenie przechyłu 65 °, a nie 45 °, ale automatycznie powraca do maksymalnie 33 ° bez stałego nacisku na drążek. Nie mogę znaleźć wyraźnego limitu nachylenia, ale ma limit alfa (kąt natarcia, zależy od typu, 17 ° dla A320, nachylenie w dół, aby go nie przekroczyć), maksymalną prędkość i limit Macha (nachylenie w górę, jeśli zostanie przekroczony) oraz minimalne i maksymalne obciążenie skrzydła (przyspieszenie pionowe, od -1 G do + 2,5 G czyste, od 0 G do + 2 G z klapami)

Pilotowi należy ufać nad czymkolwiek innym (a nawet samoloty Airbusa akceptują wszelkie przepisy prawa bezpośredniego, prawo normalne nie zawsze ma zastosowanie). Każda nieprzewidziana sytuacja może wystąpić podczas lotu. Komputery nie radzą sobie z każdą nietypową sytuacją.

Dobrym przykładem takiej sytuacji jest FedEx Flight 705. Piloci zostali zaatakowani młotem przez porywacza. Prawdopodobnie byliby martwi, gdyby nie próba ekstremalnych manewrów. Pchnęli swój samolot DC-10 daleko poza jego granice (przechylenie do 140 °, przekroczenie prędkości blisko macha 1,0). Gdyby komputer uniemożliwił im to, samolot mógł się rozbić i wszyscy byliby martwi.

Jako pilot liniowy (i pilot testowy) lubię kontrolować swój samolot (podobnie jak wszyscy inni piloci linii lotniczych). Jest szkoła Boeing i szkoła Airbus. Samoloty Boeing ostrzegają, aby nie dostać się do tych kopert. Airbus nie pozwoli ci wejść w ten reżim (ochrona koperty). W każdym razie możesz to obejść, zmieniając prawo lub odłączając komputery pokładowe. W skrajnych przypadkach, gdy sytuacja jest rozpaczliwa, nie zawaham się zmienić komputera i pójść w skrajne kopie, jeśli będę musiał ratować życie. Pamiętaj, że wszystko w lotnictwie jest projektowane ze współczynnikiem bezpieczeństwa w niektórych przypadkach od 30% do 60%.

Więc odpowiadając na pytanie: jesteś na FL370, popijasz kawę, masz na pokładzie ogień . Dron ogranicza prędkość pionową i prędkość podczas opadania (lub kąt przechylenia, jeśli chcesz zawrócić). Czy byłbyś w porządku z takimi ograniczeniami? Ja, nie. Za podejmowanie decyzji dostajemy duże pieniądze.

Drugi scenariusz (fałszywy). FL340, rejs, twój TCAS zawiódł, ale nie wiesz (tak jak powiedziałem, że to fałszywy scenariusz). Nagle widzisz, jak inny facet idzie w twoją stronę. Ten sam FL. Ale twój komputer mówi „przepraszam, że nie możesz pociągnąć mocno ze względu na ochronę G”, ​​uderzyłeś drugiego gościa: jesteś prawnie martwy, ponieważ nie zestresowałeś płatowca.

Ostatni przykład: zaraz po odlocie 16-godzinny lot masz ogień w ładunku. Systemy gaśnicze nie powiodły się. Musisz wylądować, ale nie możesz, bo masz nadwagę (powiedziałbym co najmniej o 100 ton). Co byś zrobił?

Mam nadzieję, że wywołałem coś w Twoim pytaniu. BTW Jestem na 777.

Jest kilka powodów, ale zasadniczo sprowadza się to do tego, że „ponieważ czasami może to być mniejsze zło”

1. Instrumenty się psują. Rurki Pitota pękają, żyroskopy stają się chwiejne itp ... Czasami pilot naprawdę wie najlepiej. Autopiloty wyłączają się, gdy nie są pewni, co robić, to samo dotyczy autopilotów ograniczających kontrolę w konfiguracji fly by wire ... co się dzieje, gdy samolot myśli, że przeciąga się, ale tak nie jest? Próbuje zapobiec podniesieniu nosa, a właściwie obniża go, dopóki samolot nie uderzy w ziemię.

2. „Praktycznie gwarantowane przeciągnięcie” może pewnego dnia być lepszą opcją niż „faktycznie gwarantowana kolizja” - jeśli twoje wybory są trudne lub lecisz w górę, zaryzykuję próbę odzyskania sił po przeciągnięciu.

1 jest mało prawdopodobne (a biorąc pod uwagę, jak często samoloty latają według IFR, prawdopodobnie wpłynęłoby to na pilota tak samo jak autopilot), 2 jest prawdopodobnie jeszcze bardziej nieprawdopodobne, ale jest to sytuacja, która skłoniłaby tysiące „Dlaczego pilot nie może autopilot? ” pytania.

Pod koniec dnia ludzie nadal nie ufają komputerom. W 99,9999% przypadków mogą mieć rację, ale nadal nie potrafią „myśleć na nogach” jak człowiek.

Elementy tego są już w projektowaniu samolotów. Na przykład wszystkie nowoczesne samoloty mają ostrzeżenia dźwiękowe / wizualne, gdy pojawiają się niebezpieczne sytuacje (wysokie wskaźniki opadania, ostrzeżenia o przeciągnięciu itp.). Airbus idzie dalej, wykorzystując sterowanie „fly by wire”, które rzeczywiście zapobiega większości „normalnych” sytuacji przeciągnięcia w tak zwanym „normalnym prawie”. Airbus przekazuje jednak ostateczną kontrolę pilotowi, jeśli komputer nie jest w 100% pewien sytuacji.

Inną kwestią do rozważenia jest to, że wiedza wymagana do sterowania samolotem rośnie, gdy takie systemy są zainstalowane.

Kilka lat temu w Niemczech prawie doszło do katastrofy lotniczej (zobacz ten film pokazanie lądowania), gdy samolot lądował podczas silnego bocznego wiatru. Problem polegał na tym, że sterowanie lotem reagowało inaczej, gdy samolot dotknął ziemi lub nie. Piloci nie wiedzieli o tym. Poradzili sobie z sytuacją, ale wiedząc o tym zachowaniu, mogło być im łatwiej. To zachowanie nie zostało nawet udokumentowane w instrukcji.

EDYCJA:
Z raportu z dochodzenia (dzięki @DeltaLima): Sekcja 3.1

Piloci nie mogli być świadomi specyficznej charakterystyki reakcji systemu lotu podczas lądowania przy porywistym bocznym wietrze i dlatego nie byli w stanie uwzględnić tego w procesie podejmowania decyzji.

A w dalszej części tej sekcji

• Kiedy lewe podwozie główne po raz pierwszy dotknęło drogi startowej, stan układu sterowania bocznego spełniał wszystkie wymagania dotyczące przejścia z Tryb lotu na tryb naziemny, więc system przełączył się z bocznego trybu lotu na boczny tryb naziemny, mimo że dron był ponownie w powietrzu.

• Dron został zaprojektowany tak, aby efekt bocznych elementów sterujących ( wzdłuż osi podłużnej) zmniejszy się o około połowę pełnego wychylenia, gdy tylko jedno podwozie główne dotknie ziemi.

• Zmniejszony efekt sterowania w jak nie udokumentowano w opisie systemu i było nieznane pilotom ani działowi szkolenia.

• Podczas lądowania zachowanie systemu statku powietrznego przyczyniło się do niezamierzonej i niepożądanej przez pilotów pozycji w locie oraz kontaktu naziemnego z nie można było już zapobiec skrzydłom.

Jednym z problemów związanych z samolotami komercyjnymi jest sama liczba godzin lotu, które każdy typ samolotu może zobaczyć oraz ogromna liczba różnych warunków i awarii, które nieuchronnie pojawią się podczas całego tego lotu.

Miałem za zadanie napisać oprogramowanie, które potwierdziło prawa kontrolne dla systemów zarządzania środkiem ciężkości kilku z tych bestii. Naprawdę nie ma sposobu, aby w pełni przeanalizować wszystkie możliwe „tryby lotu”. System FCGMS nie należał do tej samej kategorii co sterowanie lotem, ale BYŁ „systemem bezpieczeństwa lotu o znaczeniu krytycznym”. Wymagało to wielu weryfikacji i był to tylko test czysto funkcjonalny, a nie cały szeroki wachlarz testów na poziomie jednostki, które zostały wprowadzone do oprogramowania do lotu. Chodzi o to, że masz 20 pudełek na tych samolotach, wszystkie robią krytyczne rzeczy, wszystkie zbudowane przez różnych ludzi itp.

Ostatecznie ktoś musi być w stanie chwycić kij i PODCIĄGNĄĆ! kiedy jest to wymagane i uzyskać bezpośrednią odpowiedź. Prawdą jest, że ta zdolność może być równie często szkodliwa, ale po prostu nie możesz i nigdy nie będziesz w stanie całkowicie przeanalizować kodu i wiedzieć, co zrobi, gdy kawałki spadną z samolotu.

Spójrzmy na to z innej perspektywy. Czasami nie tylko wkład pilota może postawić samolot w niebezpiecznym położeniu. Teraz, jeśli samolot zostanie zmuszony do wejścia na ciężki brzeg, wznoś się lub zanurkuj przez siły zewnętrzne, ale pilot jest ograniczony w odpowiedzi, jaką może dać samolotowi, aby się dostosować ...

Pomyśl także o wysokiej mgle i problemy z komunikacją. a dwa samoloty są narażone na kolizję. Samolot mówi do pilota „nie, nie możesz przechylać się, bo to naraziłoby nas na ryzyko”.

W normalnych warunkach lotu chciałbyś latać w granicach parametrów operacyjnych. Ale kiedy przysłowiowe rzeczy docierają do fanów, chcesz mieć pełną kontrolę, aby uniknąć tragedii.

Na Twoje pytanie można odpowiedzieć prostym argumentem reductio ad absurdum. Gdyby samolot wiedział, jakie dane wejściowe są bezpieczne, to po co w ogóle mieć pilota?

W rzeczywistości współczesne loty komercyjne już prawie latają automatycznie i mają mechanizmy unikania potencjalnie niebezpiecznych wejść. Problem polega na tym, że wykrywanie awarii jest trudne, ponieważ gdy coś się nie powiedzie, system (z definicji awarii) nie ma ważnych danych do podejmowania decyzji. Z tego samego powodu szaleni ludzie mogą nie wiedzieć, że są szaleni. Pilot jest po to, by podejmować decyzje w obliczu niejasności.

Oczywiście czasami pilot również podejmuje złą decyzję i samolot się rozbija. Zobacz Air France 447.

Ale częściej podejmują właściwą decyzję i wszyscy żyją. Zobacz Glider Gimli.

Generalnie ograniczniki są zoptymalizowane i zaprojektowane tak, aby spełniały określoną funkcję lub związek z rolą, na przykład pełny drążek rufowy Airbusa w celu osiągnięcia maksymalnego AoA podczas omijania terenu. Jednak nie wszystkie ograniczniki są niezawodne, pomimo tego, co reklamują producenci. Limity mogą zostać przekroczone w zależności od tego, w jaki sposób funkcje ogranicznika i FCS są wdrażane, np. Przy użyciu dynamicznych manewrów, takich jak powtarzające się pchanie i ciągnięcie z rozsądną częstotliwością lub nagłe manewry przy prędkościach, dla których FCS nie został zaprojektowany lub w trybie zdegradowanym statku powietrznego. Chociaż te możliwości istnieją, zwykle nie są one istotne, ponieważ są to przypadki narożne, których nie można napotkać.

O wypadku AF. Podstawy lotu: PITCH, POWER, PERFORMANCE. Oznacza to, że gdy coś jest nie tak, odłączasz całą automatykę i uzyskujesz ręczne sterowanie statkiem. Kluczem wykraczającym poza PPP jest to, że w prawie każdej sytuacji, stosując pochylenie, ustawienie mocy i konfigurację (klapy, listwy, przekładnia ...) będziesz latać. Dzięki automatyzacji te rzeczy już dawno minęły. Podczas lotu co godzinę zapisywałem ustawienie mocy, kierunek wiatru, temperaturę (m.in. paliwo i inne legalne dane). Ci, którzy zaczęli latać bez autopilota i na śmigłach turbo, wiedzą, jak to jest.

Piloci chcą mieć kontrolę nad samolotem. Osobiście, gdybym był ATP, nigdy nie latałbym zautomatyzowanym samolotem FBW, takim jak Airbus, z tego właśnie powodu.

Nie musisz być w spirali ani w spirali śmierci, a potem okazuje się, że nie możesz wyjdź z tego, ponieważ „komputer nie pozwoli na to wejście” i zaufaj mi, jeśli jesteś w samolocie, który wpada w korkociąg, zdecydowanie chcesz, aby pilot miał PEŁNĄ kontrolę nad samolotem.

Możesz pomyśleć: jeśli komputer steruje samolotem, nigdy nie wejdzie w wirowanie. Bynajmniej. Niektóre burze mogą pojawić się bardzo szybko i nieoczekiwanie i są tak gwałtowne, że mogą spowodować obrót samolotu lub inną pozycję, na którą komputer nie ma szans na poprawną reakcję. „Dobre” komputery wyłączają się w tym momencie.

Najbardziej zaawansowane samoloty FBW mają funkcję „automatycznego przywracania”, która pozwala im automatycznie odzyskać siły po niektórych warunkach przeciągnięcia, ale w ekstremalnych warunkach zmiany nastawienia będzie się działo tak szybko, że potrzebujesz do tego człowieka.