Все мы привыкли ездить на автомобиле и все мы привыкли, что двигателем мы управляем при помощи педали газа. В подавляющем большинстве машин сделано именно так! Однако, есть и исключения, это автомобили для "людей с ограниченными возможностями" - "инвалидки". Вот там очень часто вместо педали газа устанавливаются рукоятки на руле. Пилоты, как известно, тоже не совсем нормальные люди - какой здравомыслящий человек будет рваться в небо? Вот поэтому, хоть физически они и вполне здоровы, пилоты тоже предпочитают управлять двигателем (или двигателями) руками. Впрочем у них и выбора-то нет, педалями на самолете управляют рулем направления. Вот для примера Рукоятка Управления Двигателем (РУД) самолета Ан-2
Все очень просто, двигаем РУД вперед - увеличиваем режим (давим на педаль газа), двигаем РУД назад - уменьшаем режим (отпускаем педаль). Ан-2 самолет достаточно простой, здесь все вручную - никто кроме пилотов двигателем управлять не может. Физически все просто - перемещая РУД пилот, через систему тросов и тяг, управляет непосредственно дроссельной заслонкой карбюратора.
На более продвинутых самолетах на помощь пилотам приходит автомат тяги. Автомат тяги это очень и очень неплохой помощник. Пилоты (или автопилот) задают некую скорость, а автомат тяги, изменяя режим двигателя, ее пытается выдерживать. В принципе, получается у него это достаточно неплохо, но опытный пилот все равно справляется с этой задачей лучше - автомат тяги не может предвидеть изменения тангажа (от которого тоже зависит скорость) и прочуствовать атмосферные явления. При порывистом ветре он пытается гоняться за каждым изменением скорости, хотя это не всегда стоит делать. Ну, а раз автомат тяги управляет двигателями, соответственно и положение РУД при этом тоже меняется. Вроде бы это логично и по другому быть не может? Да, это логично и по другому быть не могло... до тех пор, пока не появился Airbus A320. А вот он изменил привычное пилотам положение дел. На обычном самолете режим двигателя напрямую зависит от положения РУД - чем дальше они сдвинуты вперед, тем больше режим. Крайнее переднее положение это взлетный режим, крайнее заднее малый газ. Автомат тяги работает примерно так же - он лишь заменят руку пилота и сам перемещает РУД. Кроме того пилот сам решает, имеет ли смысл применение автомата тяги или лучше управлять двигателями вручную. А вот на А320 логика другая - автомат тяги включается самостоятельно при взлете самолета, вне зависимости от воли пилотов. Тут стоит оговориться - на А320 быстродействие и логика автомата тяги намного опережают все созданное ранее (включая В737), поэтому случаи его не совсем адекватной работы безумно редки - обычно он отлично справляется. Поэтому его самостоятельное включение на взлете - это несомненное благо, позволяющее несколько разгрузить пилотирующего пилота. Так вот, логика работы РУД А320 (THRUST LEVERS) несколько иная. Дело в том, что на А320 применены так называемые "пассивные" РУД.
"Пассивные" это значит, что при работе автомата тяги положение РУД не меняется и любое перемещение РУД возможно осуществить только вручную! Как это возможно и удобно ли это? Для ответа на этот вопрос рассмотрим систему управления двигателями на А320 поподробнее: Главный элемент в этой системе - FADEC (Full Authority Digital Engine Control) - компьютер управления двигателем.
Анализируя всевозможные данные (угол отклонения РУД, команды автомата тяги, показания датчиков установленных на двигателе и даже датчиков положения шасси) FADEC непосредственно управляет запуском двигателя, оборотами и тягой, рециркуляцией топлива, при этом соблюдая все ограничения (обороты, температура газов и т.д.). FADEC имеет двукратное резервирование и даже собственный генератор. В общем, эта штука очень надежна и вполне заменяет собой бортинженера. А вот пилоты отдают команды FADEC-у при помощи РУД. Почувствуйте разницу - на Ан-2 мы управляли непосредственно дроссельной заслонкой, а на А320 мы командуем компьютером.
У РУД на А320 есть несколько фиксирванных положений (гейтов):
1. TOGA - TakeOff/Go Around - взлет/уход на второй круг. Это взлетный режим. При нахождении РУД в этом положении FADEC будет выдавать максимально возможную (для данных условий, с учетом ограничений) тягу. Однако работа двигателей на взлетном режиме ограничена всего лишь пятью (десятью, при отказе одного двигателя) минутами.
2. FLEX/MCT - режим "пониженной тяги"/максимально продолжительный режим. Если РУД в этом положении, то FADEC выдаст или FLEX-тягу (по ссылке статья взлете на FLEX - пониженной тяге) или максимально возможную тягу не ограниченную по времени (меньше взлетной, которая как раз имеет временные ограничения).
3. CLIMB - набор. Это основное положение РУД на А320. В него мы перемещаем их сразу после взлета и там они находятся до самой посадки. В этом положении автомат тяги и будет работать весь полет, удерживая заданную или пилотами или автопилотом скорость.
4. IDLE - малый газ. В этом положении FADEC будет выдавать минимально возможную тягу, лишь бы двигатель не заглох.
5. REVERSE - реверс. В этом положении створки реверса открываются, но двигатель работает еще на малом газе.
6. MAX REVERSE - максимальный реверс. А вот в этом положении, при уже открытых створках реверса, FADEC увеличивает режим работы двигателя для создания отрицательной тяги и торможения самолета.
Таким образом, в типичном полете все управление двигателями сводится к следующему:
1. При взлете ставим РУД в TOGA (или FLEX/MCT если взлетаем на пониженной тяге).
2. После взлета убираем РУДы в CLIMB.
3. За секунды до посадки ставим РУДы в IDLE (при установке РУД в IDLE отключается автомат тяги).
4. После посадки включаем реверс и выключаем его после остановки.
То есть пилотам делать практически ничего и не нужно! А вот автомат тяги, при положении РУДов в CLIMB активно работает. Сначала он удерживает достаточно большой режим в наборе высоты, затем прибирает его в крейсерском полете, на снижении самостоятельно ставит малый газ (хотя РУДы не в IDLE, а в CLIMB), потом снова увеличивает режим, если мы выполняем горизонтальные площадки или растет сопротивление при выпуске механизации и шасси и, наконец, со вполне достаточной точностью, выдерживает скорость на глиссаде! Почему-то многих мучает вопрос - а нормально ли такое изменение режима двигателей при неподвижных РУД? Отвечу за всех пилотов Арбузов - абсолютно нормально, нисколько не мешает и не смущает! Режим двигателей все равно контролируется не по положению РУД, а по приборам!
А что же будет если автомат тяги откажет? А ничего страшного - в этом случае навороченные РУДы А320 преврятятся в РУДы самые обычные - пилоты будут гонять их от положения IDLE до положения TOGA как и на обычном самолете, а FADEC будет выдавать тягу в прямой зависимости от их положения. Кстати, автомат тяги иногда надоедает, хочется полетать и без него. Для этого на торцах РУД есть красные кнопки, нажатие на которые и отключает этого помощничка. И опять-таки, РУДы превращаются в самые обычные - перемещая их, мы непосредственно управляем тягой.
А еще автомат тяги умеет спасать самолет в критических ситуациях. При приближении к сваливанию срабатывает функция Afloor (это функция именно автомата тяги) и двигатели, вне зависимости от положения РУД, выводятся на взлетный режим (TOGA LK - фиксированный взлетный режим) откуда их потом еще и не так просто убрать (то есть просто, но случайно этого не сделаешь - безопасность превыше всего!).
Больше статей - тут!