Активная боковая ручка управления — «изюминка» МС-21
В комплексной системе управления самолётов семейства МС[ch8209]21 реализована технология систем дистанционного управления fly-by-wire - «летать по проводам». Это значительно сокращает вес самолёта. В МС[ch8209]21 применяется последнее поколение таких систем с активными боковыми ручками управления, которые совместили в себе преимущества и боковой ручки, и штурвала.
Активная боковая ручка на МС[ch8209]21 обеспечивает пилоту обратную связь по аэродинамическим условиям полёта и приближению к полётным ограничениям. Система автоматического управления обеспечивает полный набор функций управления положением и движением самолёта, включая автоматическую посадку по категории IIIB. Подобные инновации позволяют повысить конкурентоспособность МС[ch8209]21 на мировом рынке.
Принято считать, что чем проще, примитивнее устройства или механизмы, тем они надёжнее, однако это мнение совершенно неверно в случае современных систем управления летательными аппаратами. Электродистанционные системы управления (ЭДСУ) в совокупности с цифровой системой автоматического управления (САУ) дают фору прежним механическим и гидравлическим системам, использовавшим тросики и гидромагистрали.
Система ЭДСУ, установленная на МС-21 улучшает экономику самолёта и обеспечивает высочайшую безопасность. Интеграцию бортового радиоэлектронного оборудования провела компания «ОАК – Центр комплексирования», а головным разработчиком и поставщиком программного обеспечения является концерн «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) госкорпорации «Ростех».
Одной из особенностей этого новейшего российского лайнера стал самый большой диаметр фюзеляжа в данном сегменте воздушных судов, что создает больший комфорт для пассажиров. Кроме того, МС-21 обладает большой площадью крыла, что необходимо для создания модификации с удлинённым фюзеляжем и, соответственно, повышенной вместимостью. Пойти на такие решения, влияющие на аэродинамику лайнера, стало возможным только благодаря использованию ЭДСУ. Благодаря «полёту по проводам» хвостовое оперение лайнера можно было сделать меньше, чем при старых методах управления.
Прекрасную оценку лайнеру в целом и его ЭДСУ дали лётчики-испытатели корпорации «Иркут», выполнившие на нём первые полёты.
«До МС-21 я не проводил испытаний гражданских самолётов ОКБ Яковлева, – рассказывает заслуженный лётчик-испытатель Российской Федерации, Герой России Роман Таскаев, выполнивший 28 мая 2017 года вместе с Олегом Кононенко первый подъём самолёта МС-21. – В то время, когда поднимали в воздух старые машины, я летал на микояновских истребителях. Про преемственность могу сказать только одно: система управления, которая стоит на учебно-боевом самолёте Як-130 и делает этот самолёт супербезопасным, применяется и в МС-21. Этот интеллект, эти наработки, которые мы сделали в ходе испытаний Як-130, очень комфортные. Очень здорово такой системой управлять. И, естественно, она обладает высочайшей степенью безопасности».
По словам Таскаева, высокоинтеллектуальная система управления предохраняет лётчика от попадания на запредельные режимы, такие как сваливание и штопор.
Одной из «изюминок» самолёта МС-21 стала его активная боковая ручка управления.
«Для комфортности управления самолётом, для повышения качества обучения лётчиков установлена новая ручка управления, – рассказывает Роман Таскаев. – Сейчас на Airbus’ах применяется не обычная штурвальная система, а боковые ручки управления, которые разгружают переднюю часть приборной доски для лётчика. Но на Airbus’ах ручка, скажем так, пассивная, т. е. каждый лётчик управляет своей ручкой, не чувствуя, что при этом делается у другого лётчика. У нас на МС-21 при управлении одним лётчиком рукоятка у второго лётчика перемещается, давая понимание, что делать первому. Это важно, особенно при обучении».
Также активная боковая ручка управления позволяет пилоту чувствовать опасность. При приближении к полётным ограничениям ручка начинает вибрировать, имитируя тряску всего самолёта. Тем самым, помимо визуальных ощущений пилот получает ещё и тактильные, улучшающие контроль за каждым манёвром самолёта.
Сегодня подобные активные боковые ручки управления стоят лишь на сравнительно небольших бизнес-самолётах G500/G550 американской компании Gulfstream, а также на экспериментальном военно-транспортном самолёте KC-390 бразильской компании Embraer. МС-21 стал первым большим пассажирским лайнером в мире, снабжённым таким девайсом. Планируется, что активные боковые ручки управления будут сертифицированы Европейским агентством по безопасности авиаперевозок (EASA) одновременно с самим самолётом МС-21.
Активная боковая ручка управления очень удобна и при работе автопилота. При выполнении манёвров в таком режиме полёта она также перемещается, тем самым наглядно демонстрируя лётчикам, что делает их автоматический «коллега"
По результатам испытания пилоты МС-21 отметили, что использование таких ручек значительно повысило информированность о взаимных действиях, существенно улучшило качество совместного управления по сравнению с обычными боковыми ручками, используемыми сейчас на пассажирских самолётах. Инновация значительно повысила взаимопонимание между членами экипажа, практически исключив вероятность их нескоординированных действий.
Ещё одной из инновационных разработок для МС-21 стало создание системы управления общесамолётным оборудованием СУОСО-МС-21. СУОСО интегрирована практически во все основные системы самолёта - гидравлическую, шасси, электроснабжения, кислородную и т. д. Она является системой, которая обеспечивает управление, сигнализацию и контроль технического состояния самолётных систем.
СУОСО-МС-21 создана компанией «Ульяновское конструкторское бюро приборостроения» (УКБП), имеющей многолетний опыт разработки такого рода оборудования. Фирма входит в состав концерна КРЭТ. Ранее УКБП создало системы управления общесамолётным оборудованием для Ил-96-400 (СУОСО-400Т), Як-130 (СУОСО-130), Ту-204СМ (СУОСО-204), а также системы управления общевертолётным оборудованием для Ка-226 (СУОВО-226) и Ми-171А2 (СУОВО-В1). Эти системы позволяют значительно уменьшить нагрузку на лётчиков, повысить безопасность полёта. В проектах Ту-204СМ и Ми-171А2 использование СУОСО обеспечило переход на экипаж из двух лётчиков.
При разработке системы для МС-21 был применен анализ информационно-управляющего поля кабины самолёта, что предопределило архитектуру системы. В её состав вошли блок вычислитель-концентратор БВК-12, блок преобразования сигналов БПС-14, блок защиты и коммутации БЗК-1, блок управления обогревом стёкол БУОС-1.
Внедрение системы позволило реализовать функцию вторичного распределения электроэнергии твёрдотельными блоками защиты и коммутации, а также функцию защиты сопрягаемых систем и фидера самолёта от перегрузок по току. Кроме того, СУОСО-МС-21 обеспечила снижение массы и номенклатуры средств управления и контроля общесамолётного оборудования. Она повысила глубину контроля общесамолётного оборудования, понизив вероятности отказов каналов управления систем, сократив время обслуживания и предполётной подготовки. С помощью СУОСО-МС-21 была реализована отказоустойчивость разнородной архитектуры системы управления.
Источник
