Измерение скорости

чайник17

Новичок
Мы знаем, чем может кончится отказ измерителей скорости. Если все каналы измерения одинаковы, все они могут разом отказать, не смотря на резервирование.

Почему же не используются существенно отличные методы измерения? Скажем:

1. Можно тезодатчиками мерять нагрузку на какую-нибудь часть самолёта. Например, обтекатель радара (radar dome). Если существенно, можно корректировать данные по акселерометрам.

Следующие методы дают воздушную скорость. Её можно преобразовать в требуемую приборную (скоростной напор), зная плотность воздуха (барометрическую высоту и температуру):

2. Сделать метео радар доплеровским. Если есть облака или дождь, радар покажет воздушную скорость.

3. Поставить лидар. Он может измерять скорость на естественной запылённости. Заодно будет предупреждать о "турбулентности чистого неба".
Если мерять не только вперёд, но и вверх - даст также угол атаки.

4. Акустический метод - поставить два микрофона, на расстоянии порядка метров вдоль борта. Задержка распространения шума от двигателя будет зависеть от воздушной скорости. Потребуется хорошая изоляция от вибраций (звука) распространяемого по корпусу и в салоне, но это не должно быть проблемой.

Следующие методы дадут некую комбинацию воздушной и приборной скоростей, но наверняка можно извлечь и приборную:

5. Поставить некую вертушку, воздушный винт, или анемометр. Можно просто вываливать RAT (Ram air turbine) и мерять её параметры.

6. Использовать существующую вертушку - двигатель. Наверняка FADEC по своим данным может достаточно точно оценить напор на входе в двигатель, без добавления каких-либо датчиков.

Методы вроде недорогие, половину вообще можно на авиамодели ставить силами кружка "Юный техник". Не должно быть дороже 0.01% стоимости магистрального самолёта даже с учётом всех авиационных накруток...
 
Реклама
Выскажу чайное мнение - проблема больше не в том, чем заменить отказавший датчик, а в том, чтобы понять, что датчик отказал и дает неправильные показания.
 
Методы вроде недорогие, половину вообще можно на авиамодели ставить силами кружка "Юный техник". Не должно быть дороже 0.01% стоимости магистрального самолёта даже с учётом всех авиационных накруток...
Проблема не только в стоимости датчиков. Некий новый датчик надо ещё в систему управления, выполнив сопряжение с существующими системами, предусмотрев в том числе алгоритмы анализа отказов и разработав и лицензировав их взаимодействие. Это уже заметные цифры, даже если использовать механические системы.

Теперь по датчикам.
п. 1 по сути не отличается от применяемых сейчас ППВД. Только вы предлагаете вынести поверхность анероидной коробки на поверхность самолёта (разница в физических приципах непринципиальна). Теперь в ваш датчик будет стучать град, попадать птицы и прочие пьяные авиатехники. И всю эту херь придётся фильтровать. Может, лучше направить усилия на дополнительное обеспечение надёжности и резервирование стандартного оборудования?

2. А если дождя не будет, датчик работать не будет? Зачем возить оборудование, которое работает только тогда, когда само хочет?

3. Лидар это штука довольно хлопотная: светит, кушает энергию, может быть кого-нибудь как-нибудь ослепляет, довольно дорого... Непонятно что с настройкой в очень различающихся погодных условиях (эшелон над Арктикой, взлёт в тропический шторм, непроницаемо-плотная облачность...). Опять же, размазавшаяся птица или грязь на оптическом элементе... А в условиях обледенения надёжность не повысится.

4. Акустику довольно сложно точно настроить. Кроме того, могут появляться какие-нибудь особенности, например царапина или дырка от заклёпки на скорости начнут свистеть на частоте измерения. Или смена двигателя потребует новой настройки и поверки комплекса. На практике весьма геморройно, или потребует выдающегося софта. Неприменимо на небольших самолётах.

5. Сопротивление воздуха, топливная эффективность. Поставить на это же место ещё один ППВД гораздо проще.

6. Что значит "достаточно точно"? Если FADEC напрямую скорость не меряет, а вычисляет её на основании скорости вращения роторов, турбин и температурных режимов, без учёта влажности воздуха, то удержаться в разумных требованиях к точности будет весьма непросто. Кроме того, появится проблема запаздывания данных.

Тем не менее, любой из этих методов при большом желании можно довести до промышленного образца. Вот только непонятно зачем: обычные датчики надёжны, недороги и довольно несложны.

С точки зрения экономики, индустрии проще заплатить за разбившийся борт, чем вкладывать сотни миллионов и миллиарды долларов в сомнительные по целесообразности проекты.

---------- Добавлено в 13:58 ----------

проблема больше не в том, чем заменить отказавший датчик, а в том, чтобы понять, что датчик отказал и дает неправильные показания.
С отказом как раз несложно. Хуже с неправильными показаниями. Но если датчиков больше двух, проблема разрешается безболезненно.
 
Последнее редактирование:
по. 1. Разная высота, разная температура, разная плотность воздуха...
ИМХО требуемой точности не обеспечить.

по 2. Метео радар обычно работает на 2—4 ГГц т.е. в сантиметровым диапазоне.
В передатчике радара используют обычно магнетрон, который слабо пригоден для получения ЛЧМ, необходимой для доплеровских радаров.

по 3. Ты представляешь СКОЛЬКО это будет стоить?

по п. 4 (Акустическому методу) - скорость звука не одинакова для разной температуры. А если ещё и плотность и состав воздуха изменяться (вулкан проснётся, например). Плюс что то мне подсказывает, что движки на разных режимах звучат по разному + капнуло ему чуть больше керосину - тон изменился - погрешность измерения.

по 5. спецы пытаются вылизать самолёт, что б сопротивление набегающему потоку воздуха минимизировать - а тут целая вертушка.

по 6. и что тебе даст знание напора? Плотный воздух - больше напор, разрежённее - менее. В облако влетел - 3-е значение...

Методы вроде недорогие, половину вообще можно на авиамодели ставить силами кружка "Юный техник". Не должно быть дороже 0.01% стоимости магистрального самолёта даже с учётом всех авиационных накруток...
Когда "на колене" - да. А когда это всё надо впихнуть в ограниченный объём, имеющий ограничение по весу - вот тут и начинаются танцы с бубном и ростом цены.
ИМХО экономически выгоднее потерять пару самолётов, чем часть прибыли со всего парка.
 
а мне теки кажется что какие-то альтернативные способы оценки скоростного напора или воздушной скорости использовать будут - именно для обнаружения отказов СВС. Слишком уж критическая система получилась.
 
Слишком уж критическая система получилась.
Для вывода "слишком критическая" нужна не эмоциональная оценка на основе 1-2 катастроф, а статистика.

Она понадобиться, чтобы доказать надёжность иных систем хотя же в тех же порядках, что СВС. И придётся доказывать, что установка лидара даст большую надёжность определения воздушной скорости, чем установка ещё одного датчика СВС.

Кроме того, топикстартёр предложил не новую систему, а новые датчики.

---------- Добавлено в 20:25 ----------

по. 1. Разная высота, разная температура, разная плотность воздуха...
ИМХО требуемой точности не обеспечить.
Нет обеспечить. Я выше писал: это то же самое СВС, вид сбоку. Только зачем-то открытое всем ненужным воздействиям.
по п. 4 (Акустическому методу) - скорость звука не одинакова для разной температуры. А если ещё и плотность и состав воздуха изменяться (вулкан проснётся, например). Плюс что то мне подсказывает, что движки на разных режимах звучат по разному + капнуло ему чуть больше керосину - тон изменился - погрешность измерения.
Здесь измеряется скорость звука к среде, а она вообще-то довольно однозначно связана с воздушной скоростью. Вполне вероятно, что в пределах необходимых погрешностей (уж извините - лень искать номограммы). Топикстартёр предлагает мерять не тон звука, а его его скорость, что в принципе таким образом возможно. Вот только получившийся датчик имеет линейные размеры в метры и уж очень открыт для внешних возмущений.

по 6. и что тебе даст знание напора? Плотный воздух - больше напор, разрежённее - менее. В облако влетел - 3-е значение...
Это функция искомой воздушной скорости :) ППВД и есть измеритель напора.
 
по 3. Ты представляешь СКОЛЬКО это будет стоить?
а любой из предложенных способов будет стоить "столько", в первую очередь из-за огромного объема работ по сертификации. Стоимость железа - малая толика от общей суммы внедрения.
 
самый надежный способ - колесико, которое будет катиться за самолетом по земле
 
Почему же не используются существенно отличные методы измерения?

Почему не используются? Используются.
http://www.bea.aero/docspa/2009/f-cp090601e1.en/pdf/f-cp090601e1.en.pdf (можно разбирать на цитаты, аднака :))

Приложение 9 Procedure for flight with unreliable IAS / ADR check
A330/340 Procedures anormales TU 03.02.34. 143 AIR FRANCE

стр 122: ALTITUDE GPS - AFFICHEE AU MCDU
стр 123: Pour controler la vitesse se referer a la vitesse sol des IRS ou des GPS
Utiliser l'altitude GPS sur la page GPS Monitor du MCDU : les variations d'altitude peuvent etre utilisees pour le controle de l'altitude de vol. Cette indication est independante de toutes informations anemometriques.
Utiliser la hauteur radio sonde.

Это, типа, рекомендация использовать GPS для контроля за высотой, причем независимо от того, что там анемометры показывают, типа, постоянно их контролировать.
Ну а собственно по скорости - использовать путевую скорость от GPS или ИНС.

PS Наверное, в AIR FRANCE не читают Aviaforum.ru (http://aviaforum.ru/showpost.php?p=842432&postcount=1186) и не знают, что сие делать КАТЕГОРИЧЕСКИ НЕЛЬЗЯ. [FONT=&quot] [/FONT]
 
Последнее редактирование:
Реклама
imkas, Вашу самодовольную радость слегка омрачает тот факт, что следовавшие этим рекомендациям пилоты AF год пролежали в Атлантике.
 
imkas, Про ту самую в теме о которой вы "блистали" на потеху всей публике.
 
Ranger_avv, В этой аварии отказ в измерении скорости был обстоятельством происшествия (то есть тем, на фоне чего оно произошло) и не тянет (или тянет, но с очень большой натяжкой) даже на категорию "сопутствующие факторы". Причины (как основные, так и сопутствующие факторы) там несколько другие. И потом, поисковые работы по этой аварии длились не один, а два года.
 
Последнее редактирование:
imkas, А много вы знаете а/п без сопутствующих факторов и где было только одно обстоятельство, если не брать случай разрушения в воздухе или сознательного вгоняния самолета в землю пилотом? Если только это не испытательный полет на моделирование отказа.
Чисто теоретически рекомендация выполнима днем, в горизонтальном полете и в спокойном воздухе-можно попробовать прикинуть, как уже говорилось в той ветке, но вы это мимо ушей пропустили. Результат подобного аттракциона предсказать сложно.
Я бы это рекомендацию воспринимал как рекомендацию-отмазку, типа старой рекомендации для дальних бомбардировщиков "при потере ориентировке-встаньте в круг и дождитесь рассвета" или "даже если вас съели-у вас есть минимум два выхода". Т.е. рекомендация в РЛЭ есть, а насколько она выполнима в реальных условиях-не моя забота.
В этой аварии отказ в измерении скорости был обстоятельством происшествия (то есть тем, на фоне чего оно произошло) и не тянет (или тянет, но с очень большой натяжкой) даже на категорию "сопутствующие факторы".
Ага опять начались шутки юмора. Если отказ СВС в данном случае не тянет на сопутствующие факторы, то зачем данные выдаваемые этой системой вообще как то рассчитывать-от нее же толком ничего не зависит? Так что или крест снимите, или трусы оденьте. :D


Если вам охота подойти к вопросу серьезно, то посчитайте точность и устойчивость вычисления скорости с подобной рекомендацией, на всех режимах полета. Причем берите слова выдаваемые по ARINC пилотам и вводите поправку на вычисление в уме. Так же прикиньте шумы и объем вычислений.
А не размахивайте тут флагами и общими словами типа
Причины (как основные, так и сопутствующие факторы) там несколько другие
Вы эту инофрмацию предлагали в САУ заводить и считали панацеей.

З.Ы. Самый простой пример, чисто учебный вариант-вы пикируете с тангажом от -80 до -60 градусов, путевая скорость в данном случае всего лишь проекция, высчитайте в уме Приборную скорость и определите запасы до предельной скорости на всем протяжении снижения. Время расчета всего этого 10-мин, причем не отрываясь от пилотирования.
 
Т.е. рекомендация в РЛЭ есть, а насколько она выполнима в реальных условиях-не моя забота.
"Более того, эти идиоты (AF. прим) еще этот бред (полет по GPS, прим) и в программу тренажерной подготовки экипажей заложили" ( copyright © Ranger_avv)

Ага опять начались шутки юмора. Если отказ СВС в данном случае не тянет на сопутствующие факторы, то зачем данные выдаваемые этой системой вообще как то рассчитывать-от нее же толком ничего не зависит?

Ну что ж, ОК! С удовольствием послушаем Вас как в рейсе AF447 отказ в измерении скорости привел к столкновению самолета с водной поверхностью.

Так что или крест снимите, или трусы оденьте.

Я бы Вам порекомендовал бы изучение популярной литературы по психологии, начиная с «Как завоевывать друзей и оказывать влияние на людей» Это поможет Вам в Ваших личных проблемах существенно лучше, чем самоутверждение на интернет-форумах, которое, по сути, является лечением апендицита кокаином. Это к тому, что самоутвержаться необходимо в профессиональной сфере, а не в личном общении, а оценки окружающих (негативные в первую очередь) использовать как объективный критерий успешности, никоим образом на них не воздействуя.

Если вам охота подойти к вопросу серьезно, то посчитайте точность и устойчивость вычисления скорости с подобной рекомендацией, на всех режимах полета. Причем берите слова выдаваемые по ARINC пилотам и вводите поправку на вычисление в уме. Так же прикиньте шумы и объем вычислений.

А почему Вы решили, что речь идет обо "всех режимах полета", однако?
Ладно, послушаем Вас, как в условиях отказа СВС и не пользуясь скоростью от GPS или ИНС выдержать скорость на эшелоне, на глиссаде, как управлять механизацией? Сформулируйте Вашу технологию управления самолетом, при которой шансы на некатастрофическое завершение полета при ЭТОМ отказе были б максимальными. Шарфик из форточки высунуть, что ли?

Вы эту инофрмацию предлагали в САУ заводить и считали панацеей.

Вы очень невнимательны, несконценрированы и у Вас явные сложности с восприятием информации от собеседников. Безотносительно к Вам - это признаки неврозоподобных состояний, однако.
Я приводил пример реализации САУ полета по одной только АП СНС, а уж задача валидации измерений скоростей по данным от АП СНС все-таки попроще будет.
 
Последнее редактирование:
"Более того, эти идиоты (AF. прим) еще этот бред (полет по GPS, прим) и в программу тренажерной подготовки экипажей заложили" ( copyright © Ranger_avv)
Не приписывай свой бред цитатам других. Если вам так хочется ставить копирайт то ставьте копирайт на свои опусы.


Ну что ж, ОК! С удовольствием послушаем Вас как в рейсе AF447 отказ в измерении скорости привел к столкновению самолета с водной поверхностью.
Зачем? Вы высказали предположение-вы и обосновывайте. Пока вы не в состоянии дать не одного логического умозаключения и постоянно сливаете в жидкой форме и несете полнейшую хрень с диким апломбом.


Я бы Вам порекомендовал бы изучение популярной литературы по психологии, начиная с «Как завоевывать друзей и оказывать влияние на людей»
Я бы вам посоветовал букварь и правила хорошего тона, равно как и повесить на монитор табличку "не откланяйся от темы". Но к сожалению ваши действия показывают, что перечисленные книги вам неинтересны в силу недоступности к пониманию.

Это к тому, что самоутвержаться необходимо в профессиональной сфере, а не в личном общении, а оценки окружающих (негативные в первую очередь) использовать как объективный критерий успешности, никоим образом на них не воздействуя.
Так самоутверждайтесь, что вам мешает? На этом форуме вы показали себя одинаковым клоуном А-типа в телеметрии, страховании, ИНС-GPS, СВС, приплели уже психиатрию - у вас очень широкий спектр деятельности, как вы утверждаете. Нет хотите дальше веселить народ-веселите. Если вы себя считаете троллем-то вы толсты и унылы, точнее проходите по категории "еда".


А почему Вы решили, что речь идет обо "всех режимах полета", однако?
А в каких режимах полета? Стоя на земле, или на пробеге? Метод должен работать практически во всем диапазоне параметров полета, иначе-нахрен он нужен.

Ладно, послушаем Вас, как в условиях отказа СВС и не пользуясь скоростью от GPS или ИНС выдержать скорость на эшелоне, на глиссаде, как управлять механизацией?
Как я понял, что то прикинуть вы не желаете, видимо в следствие неспособности, равно как и высоконаучное предложение которое было выдвинуто вместо обоснования собственной идеи. Слив засчитан! Пещы Исчо!


Вы очень невнимательны, несконценрированы и у Вас явные сложности с восприятием информации от собеседников. Безотносительно к Вам - это признаки неврозоподобных состояний, однако.
Доктор, излечи себя, или вызови бригаду.
 
Проблема не только в стоимости датчиков. Некий новый датчик надо ещё в систему управления, выполнив сопряжение с существующими системами, предусмотрев в том числе алгоритмы анализа отказов и разработав и лицензировав их взаимодействие. Это уже заметные цифры, даже если использовать механические системы.
Да это понятно.
Только механические системы обычно сейчас обычно дороже электронных/цифровых.

Теперь по датчикам.
п. 1 по сути не отличается от применяемых сейчас ППВД. Только вы предлагаете вынести поверхность анероидной коробки на поверхность самолёта (разница в физических приципах непринципиальна). Теперь в ваш датчик будет стучать град, попадать птицы и прочие пьяные авиатехники. И всю эту херь придётся фильтровать. Может, лучше направить усилия на дополнительное обеспечение надёжности и резервирование стандартного оборудования?
С дождём и градом действительно проблема. Одно хорошо - обнаружить их легко по акустическому шуму. С птицами и техниками решение простое - в MEL включить.
Может, лучше направить усилия на дополнительное обеспечение надёжности и резервирование стандартного оборудования?
Проблема с стандартным оборудованием - оно норовит отказывать одновременно. Резервирование в этом случае не помогает.
2. А если дождя не будет, датчик работать не будет? Зачем возить оборудование, которое работает только тогда, когда само хочет?
Если воды в воздухе вокруг нет, будут работать и обычные ППД. Если есть, скорее всего радар это увидит.
3. Лидар это штука довольно хлопотная: светит, кушает энергию, может быть кого-нибудь как-нибудь ослепляет, довольно дорого... Непонятно что с настройкой в очень различающихся погодных условиях (эшелон над Арктикой, взлёт в тропический шторм, непроницаемо-плотная облачность...). Опять же, размазавшаяся птица или грязь на оптическом элементе... А в условиях обледенения надёжность не повысится.
Если настроить на различные условия не удастся, можно поставить два разных лидара рядом. Для птиц - опять же MEL. Не так они часты. Надёжность в условиях обледенения повысится, поскольку лидар можно поставить в углубление, а там легче защититься от льда - он нарастает на выступающих частях.
 
С дождём и градом действительно проблема. Одно хорошо - обнаружить их легко по акустическому шуму. С птицами и техниками решение простое - в MEL включить.
Тут проблема будет с ослаблением обшивки и её автоколебаниями в полете, тогда распознавать будет сложновато.
К тому же мало распознать дождь и град, надо ещё рассчитать и внести поправку на их воздействие. ;)


Проблема с стандартным оборудованием - оно норовит отказывать одновременно. Резервирование в этом случае не помогает.
Далеко не всегда.


Если воды в воздухе вокруг нет, будут работать и обычные ППД. Если есть, скорее всего радар это увидит.
Не всегда, бывали случаи когда в ПВД мухи залетали или заглушки не снимали. Т.е. это проблема перевозки ненужного оборудования, а это вес и деньги.


Если настроить на различные условия не удастся, можно поставить два разных лидара рядом. Для птиц - опять же MEL. Не так они часты. Надёжность в условиях обледенения повысится, поскольку лидар можно поставить в углубление, а там легче защититься от льда - он нарастает на выступающих частях.
А если двух не хватит-поставим три, а лучше - 4? ;) Птицы не так часты, а вот грязь и конденсат на оптике-вполне.

З.Ы. Спасибо вам за то что продолжаете исходную тему ветки.:pivo:
 
Реклама
4. Акустику довольно сложно точно настроить. Кроме того, могут появляться какие-нибудь особенности, например царапина или дырка от заклёпки на скорости начнут свистеть на частоте измерения. Или смена двигателя потребует новой настройки и поверки комплекса.
Никаких отдельных частот измерений. Задержку мерять по функции корреляции, посчитать её с большим запасом может и процессор от сотового телефона. Заодно и отфильтрует полосу октавы в три. Поверку делать в первом рабочем полёте - система же резервная, не основная.
На практике весьма геморройно, или потребует выдающегося софта. Неприменимо на небольших самолётах.
Никакого выдающегося софта не надо - скажем, по сравнению с эхоподавленим, задача полная ерунда. И почему неприменимо на небольших самолётах? Именно там и надо эту систему отрабатывать. И если даже и не применимо, в чём проблема? Метео радар тоже неприменим, однако всюду ставится на больших.
5. Сопротивление воздуха, топливная эффективность.
От вертушки в 5 см топливная эффективность 40 метрового самолёта не пострадает.
Если выбрасывать RAT при отказе основных измерителей скорости, это придётся делать не чаще чем в одном полёте на 10000, соответвенно и средняя топливная эффективность упадёт не более, чем на 0,01%...
Поставить на это же место ещё один ППВД гораздо проще.
Проще, конечно. Только достаточно ли вырастет ли при этом надёжность системы? Если два из трёх ППД уже отказали, будет ли толк от четвёртого? Не совсем серьёзный подсчёт, но его вероятность отказа получается 66% и надёжность системы от добавления четвёртого ППД вырастет только на 33% :)
 
Последнее редактирование:
Назад