AirbusとBoeingの航空機のエンベロープ保護はどのように機能しますか?

私はこのことを続けています。「エアバスでは、コンピューターがボーイングではなく、パイロットに打ち勝ちます」。都市の神話や少なくとも過度の単純化のような匂いがする。エアバスとボーイングの航空機のエンベロープ保護はどのように異なるのですか?

ボーイング:私が理解している限り、コラムに力を加えて自動操縦を無効にすることは可能で、無限の制限があります。つまり、どんな姿勢であれ自由に飛行できます。

エアバス:すべてのシステムに障害が発生していない場合、自動操縦を無効にする方法はありません。つまり、あなたが望む姿勢で飛ぶことはできません。

私の理解と比較は正確ですか?

問題に関する事実を知っている人がもっと詳しく説明したり、さまざまな法律を説明したり、彼らが活性化/活性化されたりすることができれば、本当に素敵でしょう。


関連記事ボーイングとパイロットの主な違いは何ですか? 。エアバス航空機?は質問に答えません。

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私は、あなたを混乱させるかもしれない用語の使用を改善するために、他の質問に対する私の答えを編集しました。そのために残念。
追加された 著者 conmulligan,
私はこの質問をすることに決めました。本当にエアバスのパイロットは、A/Pに取って代わることはできません(ブレーカーを引っ張ってもいけません)?このコメントは、「ボーイングでは、操縦士がオートパイロットより優れています」という皮肉なことはありますか?私は、両方のパイロット - a/p関係の真剣で完全な概要を持っていきたいと思います。
追加された 著者 ale,
追加された 著者 ale,
エアバス航空機のパイロット入力を無効にする自動操縦ではなく、飛行エンベロープ保護(制御コンピュータELAC、FAC、SECで使用される法律)です。自動操縦は解除でき、飛行エンベロープはまだ保護されています。関連性: ECBに表示されるエアバス航空機の管制法の劣化?
追加された 著者 Galwegian,
ボーイングモデル間には、エンベロープ保護のかなりの違いがあります。たとえば、737は787とはまったく異なる航空機です。エアバスの艦隊内では、その差はそれほどありません。過度の単純化や一般化を避けたいのであれば、ディスカッションの範囲を特定のモデルに限定したいかもしれません。
追加された 著者 DeltaLima,
@DeltaLimaこれは真実かもしれないが、あなたはこの質問への答えを知る必要があり、スコープを適切に制限する必要がある。この質問は、比較したい飛行機の数が多いかもしれませんが、比較したい飛行機の数は非常に限られています。
追加された 著者 Guido Kanschat,

1 答え

2種類の「オートパイロット」があります。これらを区別することが重要です。 1つは、その重心(CoG)の周りの航空機の挙動であり、もう1つは、CoGの進路を定義するためのものです。

  1. 内部ループオートパイロット:CoG周りの行動、または航空機の姿勢制御。このオートパイロットはオートパイロットと呼ばれるべきではありません。なぜなら、その特性はパイロットから実際に遮蔽されているからです。飛行制御(スティック、ホイール)ではなく、コントロールサーフェス(エレベーター、エルロン)またはヘリコプターの斜板のみを動かします。パイロットには、システムは見えず、飛行機が危険な状況に入ることを許さない封筒保護を備えたプラットフォームであるA320とB777の場合、安定したプラットフォームになります。ヘリコプターでは、このシステムはSAS(Stability Augmentation System)と呼ばれています。

  2. 外部ループ自動操縦:最終的にパイロットが支払われるCoGの経路を定義します:)。彼らは飛行経路を制御し、飛行制御(スティック、ペダル)を逸らすことによってこの制御を管理します。パイロットは、この制御を、スリップクラッチを備えたアクチュエータを介して、同じ飛行制御装置に入力を提供するフィードバックシステムに委ねることができる。旧式の機械的リンク機構により、アクチュエータは回路全体をスティックから表面(またはヘリコプターの斜板)に移動させます。パイロットはスリップクラッチのオーバーライド力よりも大きな力を加えることによってこの入力を無効にすることができます。

通常、Outer Loopのオートパイロットは、飛行経路の入力装置を移動させることで、パイロットが透明であり、強い力をかけて直感的に上書きできるようにしています。 A320の考え方が違うのはこのビットです。入力スティックはパイロットの手以外では決して動かないのです。この2種類のオートパイロットの主な特徴は、A320には存在しません。 B777には、内部ループ自動操縦+エンベロープ保護と、実際に列/ヨークを動かす外部ループ自動操縦があります。したがって、B777はあらゆる意味のある方法でA320と機能的に同一であり、飛行制御の機能を保持します。機械的なリンクはなく、この機能には2つの別々のアクチュエータセットが使用されます.1つはサーフェス用、もう1つはフライングコントロール用です。

This is the situation on both Airbus > A320 and Boeing > 777, when all systems are functioning. These aircraft are all dynamically stable: aerodynamics take care of bringing back the aircraft attitude to a neutral position. The F16 for instance is aerodynamically unstable in order to provide high manoeuvrability: it always wants to pitch and roll already, and the flight control computers provide constant rapid inputs to elevators and ailerons to maintain attitude by active control. This is not the case with passenger aircraft, which do not need to be as manoeuvrable as a fighter jet and just need to bring the passengers home safely.

Therefore, both on the Airbuses & Boeings, the aircraft can fly without the Inner Loop autopilots as well, without any problems. The aircraft just lose their envelope protection and now it is possible to command them into potentially dangerous situations such as fully developed stalls. In both types, it is always possible to disconnect the outer loop autopilot. For the inner loop ones:

  • B737には存在しません。
  • A320では、ELACをこのサイトは、
  • B777には、@ Cpt Reynoldsが指摘したように、封筒保護の切断を可能にする保護されたスイッチがあります。

後者の2つのタイプでは、故障が検出された場合、システムはそれ自身で機能を切断し、劣化モードでの制御を可能にする。両方の製造業者は、表面偏向がスティック偏向の直接の関数である最低モードとして直接モードを実施している。しかし、ダイレクトモードでも電気的な入力であっても、表面に直接機械的なケーブル接続はないので、技術的にはまだFly By Wireです。

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上の図は、航空機システム機械、電気、および航空電子工学サブシステムの統合第3版Ian Moir Allan Seabridge からのもので、フライトコントロールループの実装のトップレベルの比較を示しています。冗長性の機能は異なりますが、機能性はほぼ同じです。両方の実装では、航空機を失速させ過剰なバンク角度にする過剰なAoAを防ぎます。

したがって、現代のエアバスとボーイングの機能は非常に似ていますが、エアバスがパイロットよりも自動化されたシステムを高く評価しているという誤解がしばしばあります。エアバスには、互いに結合されていないスティックがあり、手で操作する以外の方法はありません。ユーザーインターフェースの実装に違いがあります。実装時には、これはエンベロープ保護システムのようにパイロットが慣れていなかった新しい機能でした。 DC3が3/4コントロール・ホイールを導入したとき、パイロットは欠落していたホイールの部分を掴んでいる可能性があり、それまで慣れていたことに抗議していました。 。

結局のところ、最も関連性の高い事実は、エアバスとボーイングの両方が優れた非常に似通った安全性を持っており、両方のメーカーがパイロットが99.9999999%のフライトで安全に乗客を帰宅できるようにする航空機を作っているということです。

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追加された
私が長い間読んできた最良の説明。 2つのループを説明するもう1つの方法は、内部ループはほとんど自己完結型であり、外部基準器(ADIRS以外)を必要とせず、例えば "翼レベルを維持する" "5degピッチを保つ"。外部ループは外部入力(ピトー、スタティック、ナビ)を使用し、内側のループに注文して "500フィート上昇"または "左にヒドゥン230を回す"
追加された 著者 Kev,
ありがとうございました!!!これは私が探していた答えでした!ただ2つのことをもう一度してください:1)ブレーカを引っ張って封筒保護さえも完全に無効にすることは可能ですか? 2)内側のループの存在は、パイロットが常にFly By Wireモードにあることを意味する(すなわち、スティックは、「面のたわみ」ではなく、捨てられたバンク角度を平面に伝える)?
追加された 著者 ale,
内部ループ間には別の大きな違いがあります。ボーイングは飛行エンベロープ内の直接的な制御をエミュレートしますが、エアバスの場合、サイドスティックの偏向によって所望の翼のローディングとロールレートが得られ、コンピュータはこれを達成するためにサーフェスの位置を計算します。それはサイドスティックをより簡単に(力のフィードバックなし)、通常の飛行を容易にする(自動トリム)が、飛行機を感じるという犠牲を払って行います(それ以外の場合は加速するとピッチが下がります飛行エンベロープを残す)。
追加された 著者 Jan Hudec,
私は、内側と外側のループ制御システム(「オートパイロット」)の違いを説明する上で優れた仕事をしていると感じています。パイロットによるフライトコンピュータのオーバーライドや、ボーイングとエアバスの飛行機がフライトエンベロープ保護にどのようにアプローチしているかの違いについては、特にOPのように、OPの質問の焦点であるように思われます。ボーイングではなく、パイロットがコンピューターをオーバールーズにしていることに気づいた。
追加された 著者 blah238,
@ Radu094外部ループには通常、安定性向上システムとは別の独自の入力メカニズムがあります。
追加された 著者 Koyovis,
訂正:QZ8501パイロットは、オーバーヘッドパネルのリセットスイッチを使用してFACをリセットします。サーキットブレーカーはリセットしません。また、ピッチ/ロールエンベロープ保護は、ELACによって提供されています(この回答を参照)。
追加された 著者 Koyovis,
このサイトには、ELACのサーキットブレーカがあることが示されています。
追加された 著者 Koyovis,
優れた説明!私が追加したい唯一のコメントは、777では、「内側のループ」コンピュータを完全に取り出し、コントロールに意味のあるコンピューティングを行わずにCessnaの巨大なもの他のすべての機能はそのまま維持します。 A320にはそのスイッチに相当するものはありません。内部ループを無効にすることは可能ですが、航空機の機能を犠牲にすることによってのみ達成されます(たとえば、いくつかの制御面がロックアウトされるか、冗長性が失われます)。
追加された 著者 Cpt Reynolds,