Side-stick oz. Krmilna ročica pri letalih Airbus (z izjemo serij A300 ter A310)

Oceni ta prispevek
(0 glasov)
04 Nov 10
Napisal Tomaž Sitar Prebrano 3137 krat
Ena najbolj tipičnih posebnosti novih generacij letal evropskega konzorcija Airbus (brez modelov A300 ter A310) je prav gotovo kontrolna palica – angl. t.i. Sidestick kontroler – na levi in desni strani pilotske kabine, med katerima se v različnih fazah leta deli prednost pri uporabi (angl. 'Sidestick priority') med kapitanom ter prvim oficirjem (F/O). Tako je proizvajalec ustvaril tudi prostor za zložljivo mizico, na kateri lahko posadka večerja na 10.000 metrih višine letenja ali več, najnovejša izvedba mizice (A380) pa ima vgrajeno tudi standardno tipkovnico, ki je dandanes sestavni del vseh prenosnih računalnikov.

Kontrolni palici sta poleg pedalov glavni vmesni člen med pilotoma ter sistemom elektronskega nadzora leta (angl. Electronic Flight Control System oz. EFCS). Običajna letala posadki nudijo krmiljenje z običajnim stoječim 'volanom' (rogom) na stebru oz. zgolj s krmilom, ki je zasidrano med pilotovimi nogami. V korenu običajno le-to ni gibno v gibanju naprej-nazaj v smislu približevanja ali oddaljevanja sedenju pilota. Piloti so namreč tisti, ki se glede na telesno višino in doseganju pedalov stebru s krmilom približajo. To storijo s spremenljivim položajem sedeža, ki ga dejansko pomikajo naprej-nazaj. Steber pa običajno ostaja vrtljiv zgolj v svojem fiksiranem korenu. Poznamo tudi letala, kjer je steber pomičen drsno naprej in nazaj, še preden se piloti popolnoma prilagodijo s približevanjem ali oddaljevanjem sedeža.

Glavna in najbolj tipična razlika med sodobnimi družinami letal Airbus je postala prav ta, da je s kontrolo prek obeh kontrolnih palic proizvajalec odstranil oviro (steber s krmilom) med pilotom in instrumenti. Glavna prednost iz tega naslova je tako postal odličen –mnogo bolj neposreden– pogled pilotov na instrumente na obeh straneh.

a319_img_9440.jpg

Kontrolni palici (v nad. KP) pilotom ne ponujajo nikakršne povratne informacije v fizikalnem smislu (povratne vibracije oz. angl. Feedback, ki bi ga pilot čutil v roki ali zapestju). Sistem je že v osnovi zasnovan tako, da piloti ne morejo s KP delati na preveč grob način  (prehitri grobi premiki) kar je tudi v skladu z vgrajenimi krmilnimi omejitvami letala (angl. flight envelope).

Za pravilno uporabo palice je pomembno, da pilot postavi roko v pravilen ter stabilen položaj. V ta namen je Airbus ponudil premično ergonomsko ploskev in celo možnost prikaza njenega naklona v LCD obliki (+20 do -15 stopinj). S tako postavljeno roko, ki miruje in kontrolno palico, ki je nepremično fiksirana, lahko pilot letalo vodi zelo natančno in varno z drobnimi popravki ali večjimi odkloni hkrati (zavoji do npr. 30 stopinj).

Prav tako ročici nista povezani kako drugače. Na primer: input ročice kapitana kopilot na svoji ročici ne more čutiti. Input obeh pilotov, ki ročico premikata hkrati, pa se sešteva, pri čemer je kot največja omejitev še vedno šteta kot omejitev oz. odklon ene ročice. Shema, ki je v airbusova letala vprogramirana na ta način, ostaja predmet kritike posadk po vsem svetu. Eden pilot namreč ne čuti nikakršnih namer, kaj s premiki kontrolne ročice (KR) počne sopilot. Tej potencialni nevarnosti se Airbus izogiba s predpisanim boljšim treningom posadk na tleh – najprej teoretično, nato v simulatorjih.

Vprogramirane restriktivne meje preprečujejo preobremenitve konstrukcije letala – kot primerjavo Airbusu lahko vzamemo kontrolni stolp Boeinga B767: letalo je pred prevelikimi obremenitvami zaščiteno skozi feedback, ki ga pilot dobi skozi gibanje stolpa z volanom med nogami. Pilot tako čuti upornost stolpa v smereh, v katerih je teoretično rečeno hotel preobremeniti strukture letala. Z drugimi besedami – na letalih kot je B767 je tako nemogoče stolp poriniti naprej ali ga potegniti k sebi v zelo kratkem času nekaj sekund. To je tista temeljna razlika med Airbusom in Boeingom.

side_stick.jpg

Na Airbusu s stranskimi kontrolnimi ročkami NI omejitev pri samem fizičnem premiku kontrolne ročke (KR) iz ene skrajnosti v drugo. Tako gibanje pilotu na postavi nikakršnih fizičnih omejitev – ročka gre lahko iz skrajne leve v skrajno desno v trenutku s prijemom dveh prstov pilota.

Kar se zgodi zatem je preprosto to, da računalnik kontrolira oz. prestreže delovanja pilota na ročkah, tako da je odziv gibanja letala primeren in struktura ohranjena brez poškodb. Gre za nasprotovanje inputa pilota ter še sprejemljivega gibanja letala med osmi med letenjem. Poleg tega sistem omogoča določanje skrajne meje gibanja letala, ki so glede na režime letenja (Airbus) še spremenljive (angl. Flight Envelope).

Občutljivost kontrolnih palic (A320, A330, A340, A380 in A350)
Vsak majhen –nekaj stopinjski– gib kontrolne ročice s strani pilota se preko računalnika pretvori v majhen gib kontrolnih površin (na konicah kril – aeleronov ter repnih kontrolnih površin). V kolikor bi pilot na ročici izvedel maksimalni odmik in ročico takoj zatem spustil v nevtralen položaj, bi temu sledilo tudi letalo – npr. iz maksimalnega nagiba v levo bi se poravnalo v nevtralen položaj brez nagibov. Poleg tega trimanje s strani posadke ni potrebno – letalo se v nevtralen položaj vrne samo.

Kljub temu lahko rečemo, da so ročice zelo občutljive, z njimi pa je možno enostavno in zelo natančno letenje.

Piloti, ki so z drugih tipov letal prihajali na A320, so bili pogosto nezaupljivi. Soočeni so bili z ročicami (namesto klasičnega stebra z volanom oz. rogovi), različnimi varnostnimi stanji itn. Presenetila pa jih je mizica, ki je nekaj najbolj posebnega in neobičajnega – lepa dobrodošlica. Piloti poročajo, da samo letenje letala iz družine A320 pomeni zgolj 20 odstotkov dela. Kot pisarna pa naj bi bil A320 nekaj neponovljivega. V A320 deluje veliko odvečnosti sistemov – recimo 7 kontrolnih računalnikov (FMC-jev). V kolikor bi izklopili 6 FMC-jev, bi se znašli na ravni Boeinga B737 z direktnim nadzorom kontrolnih površin. Vendar to še ni vse! Tudi s samo enim delujočim motorjem in 3 izklopljenimi FMC-ji A320 pilotom še vedno omogoča avtomatsko pristajanje v CAT3 pogojih.

Prednosti in slabosti uporabe kontrolnih palic za upravljanje letala družine Airbus
Pri vzletanju pilot pri hitrosti VR premakne ročico nazaj k sebi po stopnji cca. 3 stopinje na sekundo. Kapitan lahko z levo roko hkrati počne točno to, kar hkrati počne tudi kopilot.

gumb_za_izbiro-1.jpgPiloti za prehod s kontrolnih stebrov (npr. B737-300) na airbusove ročice potrebuje nekaj časa za privajanje. Vsekakor je zaželeno prej kot ne izjemno občutljivo rokovanje z ročicami. Ročice potrebujejo izjemno malo sile, da se premikajo same po sebi. Kritiki v tem kontekstu airbusovo filozofijo kontrolnih palic na skrajni desni (kopilot) ter skrajni levi (kapitan) obtožujejo, saj trdijo, da piloti ne dobijo potrebne povratne informacije, kot recimo boeingovi in podobni modeli letal s stebri med nogami pilotov. Z uporabo stranskih kontrolnih palic piloti airbusov namreč delujejo preko fly-by-wire sistema, po katerem vse premike ročice interpretirajo kontrolni računalniki (FMC-ji). Drugi spet zagovarjajo airbusovo filozofijo, saj naj bi poteg ročic nazaj – npr. pri vzletanju – ponujal enak občutek, torej vendarle enako ali vsaj zelo podobno povratno informacijo.

Medtem ko so stranske ročice pri airbusu zgolj računalniško povezane, tako rekoč preko kablov, nikakor ne delujejo na osnovi kakršnih koli mehanskih povezav med seboj. čŒe se torej premakne ročica kapitana, na desni ročici ni moč čutiti kapitanovih premikov. Kar pa se zgodi pri neodvisnem gibanju obeh ročic hkrati (npr. pri nasprotnih odklonih), je algebraični seštevek (skupna vsota). Primer: če kapitan ročico potegne na polno v levo, kopilot pa na polno v desno, je neto učinek enak nič.  Prednost pri uporabi odklonov ročice dobi tisti pilot, ki pritisne na zato pripravljen gumb ('sidestick priority' – glej sliko), ki v tem primeru zagori, hkrati pa je obveščen tudi drugi član posadke. Kot vidimo, pri uporabi stranskih ročic na novejših družinah airbusovih letal ni več pomembno, kateri izmed pilotov je močnejši, temveč, kdo je v danem trenutku hitrejši pri prevzemanju kontrole nad ročico in posledično letalom. 
Nazadnje urejano na Četrtek, 04 November 2010 19:04

Oddajte komentar

Prepričajte se, da vnesete vse obvezne podatke, označene z zvezdico (*). HTML koda ni dovoljena.