क्या विमान पर बहुत अधिक स्वचालन हो सकता है?

विमान इंजन नियंत्रक सॉफ्टवेयर (FADEC) में एक त्रुटि खोजने के बारे में मेरे लेख पर चर्चा करने की प्रक्रिया में, कई मुद्दों को उठाया गया था जो सीधे उस लेख के विषय से संबंधित नहीं हैं। पाठकों की विमानन-कंप्यूटर के विषयों में काफी दिलचस्पी को देखते हुए, मैंने एक और कहानी के बारे में बताने का फैसला किया, जो संकीर्ण सर्कल में काफी प्रसिद्ध है, जहां सिस्टम लॉजिक में एक त्रुटि ने चालक दल को कुछ बहुत ही दिलचस्प बिंदु दिए, और निर्माता के लिए बहुत सिरदर्द हो गया। बस एक चेतावनी में - यदि आपको लगता है कि आप एक एयरोबोबिया पकड़ सकते हैं (या आपके पास पहले से ही एक है), तो पृष्ठ को चालू न करना बेहतर है।

इसलिए, 2005 में, डसॉल्ट फाल्कन 7 एक्स विमान की पहली उड़ान हुई और कुछ साल बाद इस प्रकार का पहला विमान ग्राहकों को हस्तांतरित किया गया। फाल्कन 7 एक्स एक बहुत ही महत्वपूर्ण विशेषता के साथ अल्ट्रा-लॉन्ग बिजनेस जेट (वर्तमान में $ 60 मिलियन के तहत) का प्रतिनिधि है - यह फ्लाई-बाय-वायर (FBW) के सिद्धांत पर निर्मित पहला बिजनेस जेट है। हालाँकि यह तकनीक लंबे समय से यात्री विमानों पर प्रयोग की जाती रही है, लेकिन 7X पहला व्यावसायिक विमान था जिसमें सभी प्राथमिक नियंत्रणों को आमतौर पर FBW वास्तुकला के अनुसार काम किया जाता था।

मेरे पास 7X (अब तक, दुर्भाग्य से, मेरे पास इस मॉडल को पायलट करने के लिए कोई रेटिंग नहीं है) का एक बहुत ही सामान्य विचार है, इसलिए मैं पहले से माफी मांगता हूं अगर मैं आपको सभी बारीकियों में कुछ बारीकियों के बारे में नहीं बता सकता हूं, और यह यहां आवश्यक नहीं लगता है।

एफबीडब्ल्यू तकनीक का अर्थ है (ज्यादातर मामलों में) नियंत्रण सतहों (एलेरॉन, पतवार और लिफ्ट) के साथ न केवल ड्राइविंग तंत्र (स्टीयरिंग व्हील / साइडस्टीक, पैडल) के सीधे कनेक्शन की कमी है, बल्कि विमान के साथ पायलट की बातचीत में भी एक पूरी तरह से अलग दृष्टिकोण है।
एक क्लासिक विमान में, पायलट प्रत्यक्ष नियंत्रण सतहों की स्थिति को नियंत्रित करता है, उनकी मदद से विमान को आवश्यक विकास करने के लिए मजबूर किया जाता है। एफबीडब्ल्यू वास्तुकला में, पायलट विमान (या बल्कि, नियंत्रण कंप्यूटर) को बताता है कि आप विमान से वास्तव में क्या प्राप्त करना चाहते हैं, और कंप्यूटर अकेले यह तय करता है कि इसे कैसे प्राप्त किया जाए (जो स्टीयरिंग सतहों, और किस मात्रा में उपयोग करना है)। एक पायलट का अर्थ एक व्यक्ति और एक ऑटोपायलट दोनों है - इससे मामले का सार नहीं बदलता है।

एक छोटा सा उदाहरण एक सरल सीधी उड़ान है। स्थिर अवस्था में एक नियमित विमान पर, आपको मुठभेड़ होने तक कुछ भी करने की आवश्यकता नहीं है, उदाहरण के लिए, मामूली अशांति। जैसे ही हवा में एक स्थानीय गड़बड़ी ने विमान की स्थिति बदल दी, पायलट को तुरंत नियंत्रण का उपयोग करके इस बदलाव को रोकना चाहिए। विमान बाईं ओर झुका हुआ है और, तदनुसार, उसी दिशा में मुड़ना शुरू हुआ - इसका मतलब है कि हम हेलम का उपयोग करके एलेरॉन का उपयोग करते हैं, विमान को अपनी पिछली क्षैतिज स्थिति में लौटाते हैं, पिछले मोड़ की क्षतिपूर्ति करने के लिए दाएं मुड़ते हैं, फिर पिछले पाठ्यक्रम पर वापस जाते हैं, और फिर अंत में एइलर को तटस्थ में लौटाते हैं। एक ही स्थिति। FBW के साथ एक हवाई जहाज पर, एक सीधी उड़ान सुनिश्चित करने के लिए, आपको पतवार को सीधे रखने की ज़रूरत है, और ... बस! अब विमान को पता है कि उसे सीधे उड़ान भरने की जरूरत है, और यह इस समस्या को स्वतंत्र रूप से हल करता है। हवा का एक झोंका - यह ठीक है, सिस्टम अपने आप ही एलेरॉन का उपयोग करता है और बाकी जो आवश्यक है - पायलट बिल्कुल कुछ नहीं करता है। यदि आपको पैंतरेबाज़ी करने की आवश्यकता है, तो आपको इसकी "जवाबदेही" पर विमान की गति और वजन के प्रभाव के बारे में चिंता करने की ज़रूरत नहीं है - विमान हमेशा पूरी तरह से पहचाने जाने वाले पतवार के एक निश्चित विचलन का जवाब देगा। क्लासिक विमान, जितना अधिक लोड होता है और उतनी धीमी गति से उड़ान भरता है, उतना ही यह "सुस्त" नियंत्रण के प्रति प्रतिक्रिया करता है।
एफबीडब्ल्यू विमान को "गलत" उड़ान मोड में डालने से भी सुरक्षा प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, यदि विमान धीरे-धीरे उड़ान भरता है, स्टाल की गति के करीब है, तो यदि आप पहिया को अपनी ओर नहीं खींचते हैं, तो नियंत्रण प्रणाली केवल एक पिच नहीं बनाएगी, जिससे विमान अभी भी सुरक्षित गति प्रदान कर सके।

बेशक, सब कुछ मेरे द्वारा वर्णित की तुलना में कई गुना अधिक जटिल है। उदाहरण के लिए, ज्यादातर मामलों में, एक हवाई जहाज (या बल्कि, एक नियंत्रण प्रणाली) में नियमों (कानूनों) के विभिन्न सेट होंगे जो नियंत्रण और नियंत्रण सतहों के बीच संबंध का वर्णन करते हैं। उदाहरण के लिए, एक "सामान्य" कानून ऊपर वर्णित के अनुसार काम करता है। "प्रत्यक्ष" कानून शास्त्रीय नियंत्रण प्रणाली के व्यवहार की नकल करता है - पायलट के दृष्टिकोण से, यह सीधे स्टीयरिंग सतहों को विचलित करता है, हालांकि, एक नियम के रूप में, इस तरह के आंदोलनों को अभी भी सुरक्षा तंत्र द्वारा विमान को खतरनाक स्थिति में मारने से सीमित किया गया है। अन्य कानून हैं (उदाहरण के लिए, आपातकालीन वाले - जब नियंत्रण प्रणाली अपने सर्किट में खराबी का पता लगाती है), लेकिन यह पहले से ही पूरी तरह से अलग लेख का विषय है।

चलो हमारे फाल्कन पर वापस जाएं। हालांकि पहले कई लोग नियंत्रण प्रणाली के संगठन के लिए इस तरह के कट्टरपंथी दृष्टिकोण से बहुत सावधान थे, 2011 तक एफडब्ल्यूबी प्रणाली (जहां तक ​​मुझे पता है) ने गंभीर समस्याएं पैदा नहीं कीं, जो वास्तव में उड़ान सुरक्षा को प्रभावित करती हैं। बहुत सारी छोटी चीजें थीं, जो काफी समझ में आता है - मुझे लगता है कि हैबर के अधिकांश पाठक आसानी से इस तरह के एक सिस्टम के हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर दोनों की जटिलता की कल्पना करेंगे, और सहमत होंगे कि ऑपरेशन के प्रारंभिक चरण के दौरान पहचानी गई समस्याएं बस एक अपरिहार्य बुराई हैं।

हालांकि, मई 2007 में सब कुछ बदल गया, जब एक घटना हुई, जिसे आधिकारिक तौर पर निर्माता द्वारा घोषित किया गया था (और मैं घटनाओं में प्रत्यक्ष प्रतिभागियों से परिचित हूं):



इस सूखी जानकारी के पीछे निम्नलिखित है। विमान कुछ समय बाद उतरना शुरू करने के लिए चुपचाप नीचे उतर गया। लगभग 12,000 फीट (3.5 किमी) की ऊंचाई पर, क्षैतिज स्टेबलाइजर की केबल के अनियंत्रित बदलाव की शुरुआत अचानक हुई। चालक दल के सभी प्रयासों के बावजूद, विमान तेजी से चढ़ना शुरू कर दिया, और इस प्रक्रिया में, अधिभार 4.5G तक पहुंच गया। वे शेष 10,000 फीट (लगभग 3 किमी) प्राप्त करने के बाद ही विमान का सामना करने में कामयाब रहे, और सकारात्मक पिच को खत्म करने के लिए चालक दल को कुछ समय के लिए 100 डिग्री का रोल बनाना पड़ा।

अब क्रम में। एक हवाई जहाज के सबसे महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक इसका संरेखण है - गुरुत्वाकर्षण के केंद्र का अनुपात लिफ्ट के केंद्र में। यदि केंद्र बहुत आगे है, तो विमान बस उतार नहीं सकता है - लिफ्ट अपनी नाक को उठाने के लिए पर्याप्त नहीं है। यदि टेक-ऑफ के दौरान रियर संरेखण बहुत देर हो चुकी है, तो विमान अपनी नाक को उठाएगा, ऊंचाई कम करना शुरू कर देगा और नीचे गिर जाएगा। तदनुसार, अनुमेय संरेखण की एक सीमा है जिसे उड़ान के कुछ चरणों में बनाए रखा जाना चाहिए।

आधुनिक उच्च गति वाले विमानों को एक ही बार में दोनों तरफ केंद्रित करने की समस्या को हल करने के लिए मजबूर किया जाता है - उड़ान के दौरान विमान के वजन (ईंधन का उत्पादन) दोनों का भार होता है, इसलिए ध्वनि की गति के करीब आने पर गति के आधार पर लिफ्ट का केंद्र भी बदल जाता है - चालाक वायुगतिकीय घटना। लिफ्ट खुद को इतने सारे बदलावों का सामना करने में सक्षम नहीं है, इसलिए एक क्षैतिज स्टेबलाइजर इसकी सहायता के लिए आता है। एक बड़ा क्षेत्र होने के कारण, जीएस संस्थापन की आवश्यक सीमा को अपेक्षाकृत धीरे-धीरे अधिष्ठापन कोण (लेकिन संरेखण अपेक्षाकृत धीरे-धीरे बदलता है) बदलकर, और पिच को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किया जाता है।
उसी समय, मुझे उम्मीद है कि यह स्पष्ट है कि लिफ्ट से अधिक जीएस के साथ, यह बहुत ही एलिवेटर जीएस को पार कर सकता है (विशेषकर उच्च गति पर)। इसलिए, जीएस के इंस्टॉलेशन कोण को नियंत्रित करने वाला तंत्र पूरे विमान में सबसे सख्ती से प्रमाणित है। यह जरूरी है कि तंत्र की प्रणालियों का न केवल दोहराव (अक्सर ट्रिपलिंग) है, बल्कि अनियंत्रित आंदोलन की शुरुआत में जीई को तुरंत रोकने की क्षमता भी है। यहां तक ​​कि नेविगेशन बटन में अक्सर श्रृंखला में जुड़े दो आधे बटन होते हैं - यदि एक चिपक जाता है, तो एक अच्छा मौका है कि दूसरा जब भी जारी होगा, तो श्रृंखला को तोड़ देगा।

चालक दल के अनुभव के बारे में थोड़ा सा। 4.5G - उड़ान मानकों द्वारा, यह बहुत ज्यादा नहीं है। हालांकि, यह एरोबैटिक विमानों पर है, और जब पायलट पहले से जानता है कि वह क्या करेगा। एक साधारण यात्री के लिए, पहले से ही 1.5G जल्द से जल्द कंप्यूटर पर दौड़ने का एक अवसर होगा और सभी मंचों में एक कहानी को शुरू करना होगा कि कैसे उसने मध्य हवा में गिरने वाले विमान में चमत्कारिक रूप से अपरिहार्य मृत्यु से बचा लिया था। सामान्य तौर पर, यात्री विमानन में 2G तक की चीज कम या ज्यादा स्वीकार्य होती है, पहले से ही एक आपातकालीन स्थिति होती है। तो ४.५ बहुत, बहुत गंभीर है।

बैंक 100 डिग्री है ... कुछ समय पहले एक फिल्म आई थी (मैंने इसे नहीं देखा था), जहां नशे में धुत्त पायलट ने प्लेन को जीएस के जाम होने के बाद उसे उल्टा करके विमान को बचाया। इसलिए, इस मामले में, स्थिति फिल्म के समान थी। एक यात्री विमान के लिए, सामान्य रोल 30 डिग्री तक होता है, और 30 डिग्री के रोल पर, विशेष रूप से प्रभावशाली यात्री बेहोश होने लगते हैं। 100 डिग्री - थोड़ा उल्टा, वास्तव में, ऐसे विमान उस तरह से नहीं उड़ते हैं। "नाक ऊपर" स्थिति से विमान को हटाने के लिए आपातकालीन प्रक्रिया 60 डिग्री का रोल करती है, इस मामले में लोग इसे थोड़ा अधिक करते हैं (यह बहाना है)।

अगले दिन, दुनिया भर में इस तरह के विमानों की उड़ानों पर प्रतिबंध लगा दिया गया, जब तक कि दुर्घटना के कारणों को स्पष्ट और समाप्त नहीं किया गया, निर्माता ने घटना के कारणों को समझना शुरू कर दिया, लेकिन इच्छुक पार्टियों (मुख्य रूप से पायलटों) ने यह समझने की कोशिश की कि चालक दल ने पहले सेकंड में समस्या क्यों नहीं की। ऐसी स्थिति में सबसे स्वाभाविक बात - एचएस को स्थानांतरित करने के लिए तंत्र को पूरी तरह से अक्षम नहीं किया गया है ???

फिर से, एक वापसी - जीई (रनवे ट्रिम) का एक अनियंत्रित आंदोलन बना सकता है कि संभावित समस्याओं को देखते हुए, अधिकांश विमानों में इस प्रणाली को अक्षम करने के कई तरीके हैं। यह एक अलग बटन हो सकता है, एक विशेष टोपी के साथ एक फ्यूज, जिसके द्वारा इसे (फ्यूज) तुरंत पहचाना जा सकता है, और अधिक बार इन दोनों उपकरणों को भी। इसके अलावा, जब जीएस एक निश्चित समय (0.5 - 1.5 एस) से अधिक समय तक चलती है, तो एक विशिष्ट बीप सुनाई देती है। और जीएस शटडाउन प्रक्रिया को ऑटोमैटिज़्म के लिए काम किया जा रहा है - खासकर जब से यह प्राथमिक है।

इसलिए, यह बहुत अजीब था कि एक अनुभवी (कोई संदेह नहीं था) चालक दल 2 सेकंड (!!!) से अधिक के लिए जीएस के साथ संघर्ष किया, बजाय इसे कुछ सेकंड (अधिकतम) में बंद कर दिया।

ठीक है, अब याद रखें कि मैंने एफडब्ल्यूबी के काम के बारे में बात की थी। "सामान्य" कानून के तहत, सिस्टम यह तय करता है कि नियंत्रण सतहों के साथ क्या करना है, जिसमें एचएस शामिल है। यदि एक नियमित हवाई जहाज पर पायलट स्वयं क्षैतिज अक्ष के आवश्यक कोण को सेट करता है, तो 7X पर यह (बाकी सब कुछ) कंप्यूटर की दया पर है। इसके अलावा, प्रमाणीकरण के साथ, डसॉल्ट ने वैज्ञानिक रूप से साबित किया कि इसके समाधान एचएस के नियंत्रण की विश्वसनीयता का ऐसा स्तर प्रदान करते हैं कि कोई मैनुअल सुरक्षा सर्किट की आवश्यकता नहीं होती है।

सिद्धांत रूप में, चलती (लेकिन बंद नहीं) के लिए जीएस बटन अभी भी है, केवल यह "आपातकालीन" या "प्रत्यक्ष" कानून में सक्रिय है, और किसी कारण से विमान के दौरान विमान ने माना कि सब कुछ क्रम में था और बने रहे। "सामान्य" कानून। मेरा मानना ​​है कि यह वह जगह है जहां डेवलपर्स का मुख्य गलत अर्थ था - स्पष्ट रूप से आपातकालीन स्थिति में, सिस्टम समस्या से पूरी तरह से अनभिज्ञ रहा, और पायलटों को स्थिति को सही करने की अनुमति नहीं दी।

इस तरह के उच्च तकनीक वाले विमानों पर व्यावहारिक रूप से कोई फ़्यूज़ (शास्त्रीय विमानन अर्थ में) नहीं होता है, इसलिए यहां तक ​​कि पूरे एचएस सिस्टम को बंद करने का नरक भी कोई रास्ता नहीं था।

सभी पक्षों को मज़ाक में डालने के बाद, ऐसी सीटी बजने लगी कि टीआर के साथ हमारे अभ्यास को बेबी टॉक भी नहीं कहा जा सकता था। कल्पना करें - प्रत्येक एक विमान के तहत लगभग 50 मिलियन डॉलर की लागत के, उनके मालिक थोड़े नाखुश थे कि उन्होंने अचानक अपने वाहनों को खो दिया। यद्यपि डसॉल्ट ने अपने लगभग सभी संसाधनों को समस्या को हल करने में फेंक दिया, लेकिन यह कार्य इतना सरल नहीं था जितना पहले सभी को उम्मीद थी।

एक महीने से अधिक समय तक, सभी विमान जमीन पर बने रहे जब, आखिरकार, निर्माता ने घोषणा नहीं की कि उसने समस्या का पता लगा लिया है, और जल्द ही वह विमान को उड़ान की स्थिति में लाने के लिए आवश्यक कार्रवाई शुरू कर देगा। दुर्भाग्य से, मेरे पास इस बारे में जानकारी नहीं है कि वास्तव में समस्या क्या थी, लेकिन विमान को क्रम में रखने के लिए क्या किया जाना चाहिए, इसके विवरण से कुछ देखा जा सकता है।



जैसा कि इस दस्तावेज़ से देखा जा सकता है, नियंत्रण इकाइयों (पढ़ें - विशेष कंप्यूटर) को एक क्षैतिज स्टेबलाइज़र के साथ प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए, और सबसे महत्वपूर्ण बात, लगभग सभी विमान नियंत्रण प्रणाली सॉफ़्टवेयर को अपडेट किया गया है।