Здравствуйте, господа и дамы. Эта статья - по сути ответ одному человеку, но тема показалась мне очень интересной, поэтому будет любопытно почитать всем.
Если кто-то не понял выражение "механизация крыла", то начинаем с этой статьи:
Итак, началось все с одного комментария одного человека под одной из моих статей:
"Неужели в третьей декаде XXI века ещё не заставили бортовой компьютер выучить какая механизация должна быть при какой скорости?"
Затем он продолжил:
"Механизация выпускается в оптимальное положение по заданной скорости, естественно с загрублением. Думаю не нужно объяснять зачем загрубление это нужно. Скорость выдерживается автоматом тяги - это тоже понятно. Само собой, что при заходе на посадку на высотах ниже 500 футов (150 метров) замораживается этот режим. Где здесь сложности для пилотирования? Я не вижу."
И еще добавил:
"Главное, что я предлагаю (я это в 2012 году предлагал конструкторам МС и они идею оценили, но сказали, что ещё не готовы) даже не в автоматизации процесса выпуска, а в постоянном положении механизации крыла в оптимальном положении."
Тут следует отметить, что человек этот (Александр Васильевич М.) пролетал (он пилот) больше, чем я на свете живу, в том числе летал он и на Airbus А320. Да и вообще является умным и уважаемым человеком, а вовсе не прожектером или "альтернативным физиком", а потому очень прошу избежать комментариев в стиле: "что за балбес!". Более того, я даже не знаю, кто из нас более прав по этому вопросу. И, тем не менее, я с ним не согласен и вот почему:
1. Вообще-то бортовой компьютер (по крайней мере на А320) давным-давно выучил на какой скорости какая механизация должна быть. Если бы он этого не выучил, он не смог бы рисовать нам подсказки на ленте указателя скорости - а он их рисует. И, что еще интереснее, он их не просто выучил - он эти скорости сам умеет рассчитывать! Угу, именно так - мы ему сообщаем некоторые исходные данные, а он нам считает скорости. Ну не умничка ли?
Да и автоматические выпуск/уборка закрылков у нас предусмотрены - у ручки управления механизацией есть положение "1", а вот у самой механизации соответствующих положений два - "1" и "1+F". И переходит оно из одного в другое именно автоматически при заданной скорости - при установке ручки управления механизацией в положение "1" (на скорости не более 230 узлов) выпускаются предкрылки, а вот при падении скорости до 215 узлов автоматически выпускаются закрылки на 10 градусов. Соответственно, при взлете все происходит в обратной последовательности - при росте скорости закрылки убираются. То есть технология такая есть, но применяется она ограниченно. А вот почему ее применение ограничили - это интересно!
2. Кстати, раз уж прозвучала фраза "оптимальное положение механизации", то давайте задумаемся - а что такое "оптимальное положение"? Какие там у нас параметры, по которым мы оцениваем что-либо в гражданской авиации? Безопасность? Да, да, господа пассажиры, вы правы. Экономичность? Ну, что ж, господин коммерческий директор авиакомпании, с вами я тоже соглашусь. С точки зрения безопасности все просто - выпуск механизации позволяет нам безопасно летать на небольших скоростях. Это забавно выглядит на ленте скорости на PFD - при выпуске механизации нижний забор (схематическое отображение ограничения минимальной скорости) уползает все ниже и ниже.
Если на чистом крыле с неким полетным весом у меня будет минимально допустимая скорость 139 узлов, то при полностью выпущенной механизации - 100 узлов (цифры от балды, чисто для понимания, к реальным Vmcl отношения не имеют). В каком случае мне будет проще (а вам - безопаснее) лететь по глиссаде на скорости 140 узлов? Ответ очевиден... Так что - это оптимальное положение для данной скорости?
А вот с точки зрения экономичности все наоборот. Мог бы господин коммерческий директор - выдрал бы из кабины рукоятку управления механизацией с корнем, а закрылки с предкрылками заварил бы наглухо в убранном положении. Дело в том, что выпущенная механизация это огромное сопротивление. То есть - лишний расход керосина. То есть получается оптимальное положение - это УБРАННАЯ механизация? Странно...
Так что же считать оптимальным положением? Безопасность или экономичность? А ответ каждый раз разный! Ведь мы выпускаем механизацию не на строго определенной скорости, а с некоторой вилкой. Ну, например, в некой текущей конфигурации закрылки в положение 3 (Flaps 3) я могу выпускать на скорости не выше 185 узлов (это постоянное ограничение) но и желательно не ниже 155 узлов (а это ограничение зависит от переменных факторов - полетный вес, температура и т. д.). Получается вилка в целых 30 узлов! И в зависимости от ситуации я этой вилкой буду пользоваться. Если я иду высоковато относительно идеального профиля - я выпущусь пораньше и по траектории и по скорости - как только скорость упадет ниже 185 узлов. Увеличится сопротивление и появится возможность увеличить скорость снижения - догнать профиль. Если же я на идеальном профиле - то вот тут я торопиться не стану, выпускаться буду в последний момент, поэкономлю директорского керосина. И тот и тот варианты - оптимальны. Но каждый в своей ситуации.
3. А вообще, давайте-ка подумаем, насколько сложно автоматизировать этот процесс? Кое-что мы уже знаем:
а) положение механизации зависит от скорости;
б) положение механизации может быть скорректировано в зависимости от отклонения от вертикального профиля снижения.
Но это далеко не все! Прислушаемся к другим мнениям:
в) господин коммерческий директор авиакомпании настаивает, что положение механизации должно быть скорректировано в зависимости от cost index, то есть ради экономии;
г) господа аэродинамики настаивают, что положение механизации должно быть скорректировано в зависимости от текущей полетной массы;
д) эти же господа настаивают, что необходимо учитывать и температуру забортного воздуха;
е) господа прочнисты настаивают, что положение механизации может быть скорректировано в зависимости от порывов ветра;
ж) господа экологи настаивают, что положение механизации может быть скорректировано в зависимости от местности под крылом (противошумные мероприятия);
и) да хватит уже...
И вот все эти факторы нам неободимо учесть. Алгоритмизировать и запротоколировать. Вывести удельный вес каждого фактора, составить сложную программу, а потом еще и доказать сертифицирующим органам, что все сделано безупречно. Возможно это? Да, возможно. Но стоит ли оно того, если любой пилот решает ту же задачу даже не задумываясь...
Получилось длинновато, поэтому разделил на 2 части. Вот вторая: