Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
flexghzflexghz
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Poprawianie problemów układów analogowych oprogramowaniem to ryzykowna zabawa

ghost666 09 Sty 2020 11:16 3456 37
  • Nawet precyzyjny system analogowy o wyśrubowanych parametrach ma jakieś niedoskonałości. Problemem dla zespołu projektowego jest to, jak sobie z nimi poradzić. Nie ma jednej odpowiedzi na wszystkie pytania, ale istnieją pewne wytyczne, które warto rozważyć próbując przeciwdziałać pewnym problemom systemów analogowych.

    Nieżyjący już, legendarny projektant systemów analogowych, Jim Williams, często pisał i mówił o swoim podejściu do tworzenia solidnych i precyzyjnych projektów analogowych. Po pierwsze, użyj najlepszych dostępnych początkowych tolerancji i specyfikacji dryfu parametrów; w niektórych ekstremalnych przypadkach dobrym pomysłem może być również postarzanie podstawowego elementu, takiego jak stabilizator napięcia odniesienia, aby zminimalizować długoterminowy dryf. Po drugie, w miarę możliwości, używaj konfiguracji obwodów, takich jak mostki, aby zmiany parametrów komponentów w czasie, znosiły się. Po trzecie, usuń wszelkie niedoskonałości, jeśli to możliwe, za pomocą ręcznego lub elektronicznego potencjometru do kalibracji. Oczywiście należy korzystać z najlepszych praktyk w zakresie samego układu, prowadzenia masy i filtrowaniu zasilania (co prawda, „najlepsze praktyki” często wymagają również konkretnej topologii czy aplikacji). Wreszcie, ale tylko w ostateczności, użyj oprogramowania, aby poprawić parametry swojego systemu, lub też, by uzupełnić system o mikrokalibrację lub linearyzację.

    Są to dobre inżynierskie porady, a niestety obecnie zakłada się, że oprogramowanie może naprawić większość, jeśli nie wszystkie, problemy na poziomie systemu; może dodać małą dawkę sztucznej inteligencji (AI) - cokolwiek to naprawdę oznacza - i wszystko gotowe. Katastrofy Boeinga 737-MAX (dwie awarie, śmierć setek ludzi) jest bardzo dobrym przykładem niewłaściwego wykorzystania oprogramowania do rozwiązania problemów w projekcie systemu analogowego.

    Cała historia wynika z nadmiernych oszczędności na etapie projektowania nowego samolotu przez Boeinga. Kiedy Airbus A320neo zaczął wkraczać na rynek zajmowany dotychczas przez Boeinga 737, firma potrzebowała oszczędnego samolotu z dwoma rzędami siedzeń. W tym momencie podstawowym samolotem używanym przez znaczną część linii lotniczych był Boeing 737, ale mogło się to zmienić z uwagi na pojawienie się na rynku nowej konstrukcji Airbusa. Dlatego też Boeing szybko potrzebował własnego produktu, który miałby zużywać mniej paliwa etc. Nowa konstrukcja MAX wykorzystywała większe silniki, które musiałyby być przesunięte na skrzydle, aby były dostatecznie wysunięte do przodu, i wyżej niż w poprzednim modelu.

    Poprawianie problemów układów analogowych oprogramowaniem to ryzykowna zabawa
    Na zdjęciu z prawej strony pokazano Boeinga 737-MAX. Zwróćcie uwagę, że większe silniki tego samolotu (względem poprzedniego modelu 737) znajdują się na specjalnych uchwytach, ale umieszczone są stosunkowo daleko przed skrzydłem. Nowe umiejscowienie wpłynęło również na fizyczny związek między linią ciągu silnika i środkiem ciężkości samolotu, a to zmieniło całkowicie sposób obsługi samolotu; w pewnych warunkach ciągu, nos może nadmiernie podnieść się i być może doprowadzić finalnie do zatrzymania samolotu w miejscu. Jest to przypadek niedociągnięcia projektu analogowego, w którym konfiguracja projektu jest sprzeczna z prawami fizyki.

    Aby zaradzić temu niedociągnięciu, inżynierowie z Boeinga powierzyli sprawę oprogramowaniu i dodali pakiet o nazwie System Augmentacji Cech Manewrowania (MCAS) sterowany poprzez czujnik, który mierzył kąt natarcia samolotu (kąt pochylenia nosa samolotu w czasie lotu). System, który działał w dużej mierze bez uwagi pilota, został zaprojektowany w taki sposób, aby przesuwać nos samolotu w dół, przesuwając poziomy stabilizator znajdujący się na ogonie w dół z niewielkimi krokami o około 0,6º.

    Brzmi dość prosto, prawda? Z wyjątkiem tego, że tak nie jest. Podobnie jak w przypadku każdego systemu pracującego w świecie rzeczywistym istnieją subtelności, wyjątki, złożone interakcje i wiele innych problemów, które nie zostały tutaj uwzględnione. Ze względu na kombinację okoliczności, w tym nieznajomość obsługi przez pilota systemu MCAS (chociażby tego, jak go wyłączyć), rozbiły się dwa samoloty tego typu, a później wszystkie Boeingi 737-MAX zostały uziemione (od marca 2019 roku). Uziemienie to bardzo zredukowało przepustowość wielu linii lotniczych i harmonogram ich lotów, a także utrudniło życie pasażerom, a także oczywiście innym projektom i inżynierom Boeinga.

    Łatwo byłoby powiedzieć, że sytuacja ta była wyłącznie wadą zarządzania, polegającą na poleceniu inżynierom naprawienia początkowego problemu za pomocą oprogramowania i zminimalizowania jego wpływu na pilotów i proces ich szkolenia. Ale inżynierowie, szczególnie pracujący w sektorze takim jak lotnictwo, z pewnością zdawali sobie sprawę co to oznacza - nie mogą oni powiedzieć, że po prostu wykonują rozkazy. Z pewnością wiedzieli oni, że jest to trudne zadanie i przyniesie ze sobą różnego rodzaju wtórne problemy. Można oczywiście wierzyć, że inteligentne oprogramowanie może przewidywać i rozwiązywać wszelkie problemy pilota, ale realnie wiadomo, że to tylko racjonalizacja i myślenie życzeniowe, bo w realnym świecie wcale tak nie jest.

    Wiele napisano już na temat bałaganu związanego z Boeingiem 737-MAX i tego, co zostało zrobione, aby go naprawić. Ponownie Boeing postawił na poprawki software'owe, ale teraz zaangażowany został szerszy sprzęt. Historia ta jest otrzeźwiającym przypomnieniem, że bardzo ryzykowne jest poleganie na oprogramowaniu, które naprawiać ma słabości w projektowaniu systemów analogowych. Powinno to być również ostrzeżeniem dla wielu zespołów pracujących nad pojazdami autonomicznymi, które starają się przewidzieć każdy możliwy scenariusz jazdy wykorzystując algorytmy uczenia maszynowego. Okazuje się, że - przynajmniej póki co - nie jest to w 100% możliwe.

    A czy Wam zdarzyło się korzystać z oprogramowania do korygowania, naprawiania lub kompensowania niedociągnięć w obwodzie analogowym na większą skalę? Jakie było ryzyko i jak się to zakończyło?

    Źródło: https://www.planetanalog.com/risky-business-using-software-to-fix-analog-design-deficiencies/

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9501 postów o ocenie 7547, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.
  • flexghzflexghz
  • #2
    sbagger
    Poziom 9  
    Witam,

    problem był jeden. Ma być tanio. Podobne systemy do MCAS są/były stosowane w lotnictwie wojskowym. I tam to działało, tu problem polegał nie na oprogramowaniu tylko na tym, że zastosowano jeden czujnik bez redundancji. Wadliwe informacje z jednego czujnika powodowały tragiczne skutki. Pokutują tu zasady myślenia korpo:
    Pięć wymagań dla urządzenia(rozwiązania):
    1. Ma być tanio.
    2. Ma być tanio.
    3. Ma być tanio.
    4. Ma być tanio.
    5. Ma działać.


    Pozdrawiam,
    JK
  • #3
    victoriii
    Poziom 16  
    Uwagi do tlumaczenia:
    etc = itp,
    "zatrzymanie samolotu w miejscu" = przeciągnięcie

    Pozdrawiam,
    Jacek.
  • #4
    OldSkull
    Poziom 27  
    ghost666 napisał:
    Ale inżynierowie, szczególnie pracujący w sektorze takim jak lotnictwo, z pewnością zdawali sobie sprawę co to oznacza - nie mogą oni powiedzieć, że po prostu wykonują rozkazy. Z pewnością wiedzieli oni, że jest to trudne zadanie i przyniesie ze sobą różnego rodzaju wtórne problemy.

    Nie zrzucajmy winy na inżynierów. Inżynier zauważa problem, rozmawia o nim z kolegami, sygnalizuje go innym specjalistom i jakiemuś kierownikowi. A kierownicy każą robić analizę ryzyka oraz analizy z grupy xFMEA. I jak wyjdzie, że ryzyko jest akceptowalne, to inzynier nie ma wyboru, musi robić dalej. Dlatego winne są całe zespoły (a ryba psuje się od głowy).
    Zresztą: nie ma inżyniera o dużym doświadczeniu we wszystkich obszarach: elektronika, oprogramowanie, aerodynamika, awiacja, konstrukcja mechaniczna i może jeszcze "metalówka", tworzywa sztuczne i zarządzanie. Dlatego tak ważne jest działanie całej organizacji (czasem całej firmy).

    Dlatego też sam czasami "nie cierpię, że miałem rację". Kierownicy często żyją w swojej "bańce mydlanej" z urojonym idealnym światem i wypierają fakt, że problemy istnieją i trzeba się przed nimi chronić.

    ghost666 napisał:
    A czy Wam zdarzyło się korzystać z oprogramowania do korygowania, naprawiania lub kompensowania niedociągnięć w obwodzie analogowym na większą skalę? Jakie było ryzyko i jak się to zakończyło?

    Czasami nie da się inaczej. Znacznie bezpieczniej jest mieć 10x mniej złożony hardware (czyli mniej elementów trzeba przetestować i może się popsuć) niż odczyty kalibrować i przeliczać za pomocą oprogramowania. Trzeba uważać, aby nie uprościć za bardzo, ale przy dobrym testowaniu takie rzeczy wychodzą, tylko czasami opóźniają projekt.

    sbagger napisał:
    Pokutują tu zasady myślenia korpo:
    Pięć wymagań dla urządzenia(rozwiązania):
    1. Ma być tanio.
    2. Ma być tanio.
    3. Ma być tanio.
    4. Ma być tanio.
    5. Ma działać.

    Tak i nie. Sam pracuję w przemyśle medycznym, ale wymagania dla lotnictwa są jeszcze wyższe. Od tego są wszelkie analizy ryzyka i FMEA, aby powiedzieć gdzie sprzęt ma być wykonany lepiej, lepiej przetestowany i lepiej przeanalizowany. A bazuje to przede wszystkim na ryzyku zagrożenia zdrowia i życia. Problemem jest to, że wymagania w takich przemysłach są inne, ale też złe:
    1. Ma być szybko wdrożone
    2. Ma działać
    3. Ma być tanio
    4. Na przyszłość ma być zrobione tańsze jak już będzie działać
    Problemem jest punkt 1: pośpiech powoduje zbyt słabe przetestowanie i zbyt niedokładne wykonanie analiz i projektu. Punkt 3 to nie problem (aż taki), bo czemu firma ma płacić za jakość wyższą niż potrzeba? I tak biznesowo najpierw trzeba mieć produkt - jak jest za drogi to albo się go odrzuca, albo wykonuje się punkt 4. I potem problemem jest 4, bo ułamek tych ludzi, którzy projektował, ma potem odchudzać projekt i wtedy dużo błędów jest wprowadzanych.
  • #5
    OPservator
    Poziom 13  
    Pozwól że zapytam - napisałeś to zainspirowany filmem Patryka z kanału Samoloty?
    Data Twojego postu jest dziwnie zbieżna, stąd pytanie.
    Artykuł ładnie napisany, ale zgadzam się z przedmówcą - jeśli już chcesz brzmieć profesjonalnie, to pisząc artykuł w j. polskim używaj polskich skrótów, oraz używaj profesjonalnych pojęć określające daną sytuację (tu, aluzja do "zatrzymania się samolotu w miejscu" = przeciągnięcia).
    Sytuację w tym wypadku uratowałaby większa ilość czujników oraz możliwość ingerencji pilota w system (włącza go i wyłącza "na życzenie", w końcu to on jest przeszkolony, nie komputer).
  • flexghzflexghz
  • #6
    Janusz_kk
    Poziom 26  
    OPservator napisał:
    Pozwól że zapytam - napisałeś to zainspirowany filmem Patryka z kanału Samoloty?
    Data Twojego postu jest dziwnie zbieżna, stąd pytanie.

    Przecież masz na końcu artykułu link źródłowy, to tutaj to tylko tłumaczenie.
  • #7
    przemwach
    Poziom 13  
    Z przykrością muszę się zgodzić z artykułem i przedmówcami. W świecie przemysłu maszynowego też od jakiegoś czasu żyje przekonanie, jak nie wyjdzie nam mechanika to poprawimy to w programie sterującym. Ale tak się nie da. Jeżeli podstawy mechaniki są nie do końca dobrze zaprojektowane, przemyślane i przetestowane to program komputerowy i nawet sztuczna inteligencja nie pomogą.
    Problemem jak zawsze i wszędzie są pieniądze czy to w postaci czasu, testów, czy wykonania korekt konstrukcyjnych, dotyczy tego samego.

    P.S.
    Z rozmów z załogami samolotów w okolicach lipca, sierpnia 2019r. twierdzili oni, że wszystkie 737-MAX mają wadę, która dyskwalifikuje je do dalszych lotów, mają zostać zezłomowane. Artykuł to po części potwierdza. A ze względu na koszty producent się do tego nie przyzna. W ten sposób mamy takie zawieszenie w powietrzu całej niejasnej sytuacji.
  • #8
    fotomh-s
    Poziom 21  
    ghost666 napisał:
    kąt natarcia samolotu (kąt pochylenia nosa samolotu w czasie lotu)

    Proszę nie mylić najbardziej podstawowych pojęć z zakresu lotnictwa.
    Kąt pochylenia oraz kąt natarcia to dwie różne rzeczy.
    Kąt pochylenia jest względem tak jakby wirtualnej płaszczyzny ziemi, czyli sztuczny horyzont.
    Kąt natarcia to nieco bardziej skomplikowana sprawa. Jest to kąt między nacierającą masą powietrza a płatem.

    Jeśli chodzi o systemy analogowe to nie należy ich mylić z systemami mechanicznymi wspomaganymi hydraulicznie. Jako ciekawostkę podam że Concorde oraz np. F-16 w wersji A miały analogowe systemy FBW (Concorde miał także awaryjny system mechaniczny). 737 nigdy nie miał FBW, ani analogowego ani cyfrowego.

    Cytat:
    a to zmieniło całkowicie sposób obsługi samolotu; w pewnych warunkach ciągu, nos może nadmiernie podnieść się i być może doprowadzić finalnie do zatrzymania samolotu w miejscu. Jest to przypadek niedociągnięcia projektu analogowego

    Projektu analogowego? Kto w ogóle wymyślił takie pojęcie?

    Cytat:
    (tu, aluzja do "zatrzymania się samolotu w miejscu" = przeciągnięcia).

    Licząc prędkość GS (względem ziemi) to można lecieć w miejscu, albo nawet do tyłu, zdarza się samolotom klasy GA.
    Dla przeciągnięcia liczy się tak zwana wskazywana prędkość powietrzna (czyli właściwie siła z jaką napiera na maszynę masa powietrza), nie ma to nic wspólnego z prędkością względem jakiegoś tam miejsca.
  • #9
    krzbor
    Poziom 18  
    Fajny artykuł i dyskusja. Myślę, że korekta cyfrowa nie jest zła (choć lepszy byłby nowy projekt "analogowy"). Podstawowa wada rozwiązania to - jak napisał przedmówca - oparcie się o jeden czujnik. Nie uciekniemy przed systemami automatycznymi, ale gdy chodzi o kluczowe elementy, to zawsze trzeba sobie odpowiedzieć "co się stanie, jak to się zepsuje". Te układy powinny mieć jakąś logikę, która wykryje, że przychodzące dane mogą być nieprawidłowe, musi też istnieć pewna "logika granicy" - tzn. zakres zmian i interwencji, które "na logikę" nie mogą być prawidłowe. Wykonanie takich zabezpieczeń w układach cyfrowych (oprogramowaniu) nie jest trudne, ani specjalnie kosztowne - wymaga jednak pewnej wiedzy z danej dziedziny. Przypomina mi to zadania z fizyki, gdzie odpowiedzią na uwagę nauczyciela o błędny wynik było - "bo tak mi wyszło". Jakoś brak było zastanowienia, że przecież prędkość biegnącego człowieka nie może wynosić 97km/h. Kiedyś była jedna katastrofa związana z czujnikiem prędkości. Ze zdziwieniem dowiedziałem się że układ podejmował błędne decyzje i doprowadził do katastrofy, chociaż drugi czujnik miał poprawne wskazania. Ponoć wystarczyło przełączenie na drugi czujnik i wszystko by było OK. Ja się jednak pytam, czy układ nie może od razu analizować wyniki z obu czujników? Od razu wykryłby nieprawidłowości. Jak robiłem sterowanie bojlera elektrycznego, to oczywiście temperaturę zadaję z zewnątrz, ale układ ma swoją "logikę" i jeśli wyślę mu 80stC to po prostu to zignoruje.
  • #10
    fotomh-s
    Poziom 21  
    Z tego właśnie powodu awionika zwykle jest podwojona albo potrojona. Dzięki temu możliwe jest wykrycie błędów przy pomocy komparatorów (układów znanych już w czasach systemów analogowych).

    W przypadku 737 wystarczą dwa czujniki kąta natarcia, jeśli dane z tych czujników się nie zgadzają to wiadomo że jeden nie działa prawidłowo. No chyba że obydwa czujniki trafi szlak w tych samych warunkach (np. oblodzą się, co się zdarza nawet przy ogrzewaczach w które są wyposażone, i zablokują się w tej samej pozycji).

    Większe maszyny zwykle posiadają 2 lub 3 rurki pitota, alternatywny system ciśnienia statycznego (poza tym używanym normalnie), 2 lub 3 systemy IMU (INS), 2 systemy VOR/DME/ILS, 3 radiostacje VHF, 2 radiostacje HF, 2 lub 3 CDU oraz 2 systemy FMS, możliwość zmiany funkcji wyświetlaczy w kokpicie (jak np. PFD wysiądzie to można wyświetlić PFD na ND). Nadal spotyka się przyrządy awaryjne (w starszych maszynach analogowe, dzisiaj zwykle ISFD). System autopilota też często jest zdublowany (np. w 737) lub nawet potrojony (747 jest dobrym przykładem).
  • #11
    RitterX
    Poziom 38  
    Nie zgodzę się z tym co napisano. Po pierwsze samolot jest układem niestacjonarnym https://pl.wikipedia.org/wiki/Uk%C5%82ad_niestacjonarny i nie da się go łatwo linearyzować, specjalnie w ogóle się nie da, od pewnego poziomu oszczędności w oporze aerodynamicznym samolotu. Jak w tym przypadku zastosować magiczne liniowe układy sterowania nawet o zerowym dryfcie pojęcia nie mam?
    Tu jest pogrzebany problem '737 a nie w układzie starowania. Opór aerodynamiczny to opór czyli straty energii a samoloty mają być ekonomiczniejsze i bardziej eko. Zupełnie jak z normami spalin dla silników wysokoprężnych. Ustalali je kretyni, którzy mieli pałę z fizyki i z tego powodu poszli do polityki.
    Tylko w inżynierii to tak nie działa za to jest tak, że trzeba na pewnym etapie umieć powiedzieć dość a nie wycierać szkłem d. i uśmiechać się, że wszystko jest dobrze choć nie jest. Inaczej wcześniej jak później dojdzie do tragedii.
    '737 jest w swojej odsłonie spartolony aerodynamicznie i nie da się tego żadną elektroniką wyprostować bo ma takie a nie inne własności fizyczne np. w uogólnieniu transmitancję, opis matematyczny modelu dla określonych warunków, zbiór tego typu modeli. Na domiar złego wyuczona bezradność mądrali, którzy tworzą epistoły na konferencje a nie potrafią połączyć dwóch drutów spowodowały, że wszyscy wierzą symulacjom. To jest temat na oddzielny artykuł choć już taki był ale widocznie za słabo i za delikatnie.

    Francuzi w A380 też chcieli zrobić taki myk jak w '737 ale w pewnym momencie opamiętali się. To oznaczało, że program złapał ponad roczne opóźnienie, znacznie przekroczył budżet konieczny do przeprojektowania i nowej certyfikacji skrzydeł. Pojechali po bandzie i w tym drugim przypadku. Czego efektem są pękające wsporniki w skrzydłach nowych samolotów. Znowu w symulacjach wyszło dobrze a w życiu nie koniecznie. A380 zapewne nie będzie już dłużej produkowane jako pomnik - karykatura wspaniałej symulacyjnej inżynierii XXI w.

    Czas na układy analogowe i mity tutaj, w artykule zawarte. Bez cyfrowego sterowania nowe '737 w ogóle by nie poleciały na analogowych układach sterowania. Aerodynamika została tak przeprojektowana, że jest to fizycznie niemożliwe. Jedyne rozwiązanie to cyfryzacja układów sterowania. Nie ma od tego odwrotu albo sprzęt będzie stał na ziemi.
    Regulator cyfrowy jest uzależniony, tak po ogólności, algorytmem i dokładnością zegara taktującego układ, a te dokładności i ich dryft jest ekstremalnie mały w stosunku nawet do najlepszych układów analogowych i to jest rzeczywista przewaga, z której tak mało osób zdaje sobie sprawę. A zdaje sobie sprawę bo rozumie co i dlaczego tak a nie inaczej robi?
    Aby być uczciwym należy zrozumieć jeszcze jedną rzecz. Aby projektować tego typu regulatory cyfrowe należy mieć opanowaną analogowe systemy sterowania + cyfrowe systemy sterowania + doświadczenie w realnym a nie symulowanym świecie. Tymczasem jest drastyczny brak inżynierów, którzy swobodnie poruszają się w tych trzech środowiskach i to jest główny problem. To co napisałem nie jest przeciw układom analogowym. Złe ich stosowanie na pewno im się nie przysłuży.

    Nie tak dawno w USA w US Navy wprowadzono ponownie kurs klasycznej nawigacji za pomocą sekstantu, zegara i kompasu po tym jak zbyt wiele jednostek z powodów nawigacyjnych wpadło w tarapaty. To jest znak zidiocenia, znak naszych czasów. To dlaczego układy sterowania lotem samolotu mają poprawnie działać?!

    Tak w ogóle bardzo wielu osobom przydałby się porządny kop w pewną część ciała za to, że próbują rozwiązywać problemy dodając jeszcze więcej czujników zamiast przyjrzeć się problemowi i zrobić to z sensem. Problemy z redundantnością i interpretacją nadmiarowych danych to jest dopiero problem.

    Na koniec o zastosowaniu AI w tego typu układach i rzucaniu kalumni na tego typu rozwiązania problemów w układach niestacjonarnych, niełatwych z punktu widzenia starowania. No to co zaproponujecie mądrale?
    Pewien czas temu w F-15 dodano dodatkowe skrzydełka w układzie kaczki i zastosowano, a jakże sieć neuronową w układzie jego regulacji, poprawy stateczności. W efekcie wyszedł samolot, który mógł latać, przynajmniej bezpiecznie wylądować z odstrzeloną jedną powierzchnią sterową, a teoretycznie sporą częścią płata nośnego. To nie jest bajka. Dzisiaj w samolotach bojowych to jest norma.
    Już to pisałem w innym wątku. Jak coś jest fizycznie doszczętnie sknocone to nie da się tego wyprostować ani klasycznym regulatorem analogowym, cyfrowym ani też AI. Po prostu jest to sknocone po całości i tyle.
  • #12
    popiol667
    Poziom 16  
    Z przyjemnością przeczytałem post Kolegi RitterX.

    W którymś z Młodych Techników (chyba pisano także systemie także Fly-By-Wire) padło stwierdzenie, że pilot nie byłyby w stanie sterować myśliwcem bez udziału elektroniki, a projektanci nie mogliby pozwolić sobie na niektóre rozwiązania konstrukcyjne - a był to artykuł z lat 80'tych.

    A propos klasycznej nawigacji - organ nieużywany zanika - tak samo zdolność np. dokonywania skomplikowanych obliczeń w pamięci.

    Pozdrawiam!
  • #13
    pawelr98
    Poziom 38  
    RitterX napisał:
    Tymczasem jest drastyczny brak inżynierów, którzy swobodnie poruszają się w tych trzech środowiskach i to jest główny problem. To co napisałem nie jest przeciw układom analogowym. Złe ich stosowanie na pewno im się nie przysłuży.


    Niestety lepiej z tym nie będzie.

    Wiedzy w tych dziedzinach przybywa a zdolności uczenia się człowieka są ograniczone.
    Tutaj chyba problemem jest integracja czy współpraca. Kilku specjalistów z różnych dziedzin bo jedna osoba takiej ilości wiedzy/informacji czy doświadczenia nie będzie w stanie zgromadzić.
    Są wyjątki ale ich jest zbyt mało.

    Sterowanie cyfrowe to jest konieczność bo tam ulokowane są wszystkie nowoczesne technologie sterowania. Regulatory predykcyjne, regulatory rozmyte, regulatory adaptacyjne, sieci neuronowe itd.
    Analogi mogą być wykonawcze albo wspomagające. Mają zalety w postaci regulacji ciągłej i bardzo szybkiego czasu reakcji.

    Na analogach też niby da się robić regulację nieliniową ale jest to trudniejsze.
    I nie będzie to bliskie temu co oferują układy cyfrowe.
    W przypadku mikroprocesorów stopień trudności budowania nieliniowej regulacji jest znikomy.
  • #14
    RitterX
    Poziom 38  
    pawelr98 napisał:
    Wiedzy w tych dziedzinach przybywa a zdolności uczenia się człowieka są ograniczone.
    Tutaj chyba problemem jest integracja czy współpraca. Kilku specjalistów z różnych dziedzin bo jedna osoba takiej ilości wiedzy/informacji czy doświadczenia nie będzie w stanie zgromadzić.
    Są wyjątki ale ich jest zbyt mało.

    W obecnych czasach ważniejsze od wiedzy na temat tego czego się uczyć jest wiedza czego się nie uczyć :) .
    Przy wyższym poziomie skomplikowania układy analogowe robią się zbyt skomplikowane i podatne na uszkodzenia a np. radziecka szkoła projektowania, której dziećmi były np. MIG-29, SU-27,... odchodzi z tego świata w sposób trwały i nieodwracalny.
    Taka ciekawostka, zgadnij gdzie wylądowali inżynierowie z ZSRR po upadku imperium? Póki pracowali z kolesiami zza wielkiej wody to interes się kręcił a teraz jedni i drudzy albo wąchają kwiatki od dołu albo nie poznają się w lustrze. Pozostały wspaniałe symulacje i spadające w rzeczywistości samoloty. Już ponad 50% pasażerów na wieść o tym, że będą lecieli '737 za nic nie wsiądzie na pokład. Nawet jak na lot czymś innym mieliby czekać 3 dni. Instynkt samozachowawczy czy co?
  • #15
    mmm777
    Poziom 29  
    Problemem jest nie tylko samolot.
    Współcześni (przeciętni) piloci nie pilotują - oni sterują komputerem. A pilotuje komputer. I jeżeli komputer ma problem...

    Cytat:
    Dwaj piloci Lion Air JT610, a zwłaszcza pierwszy oficer, nie byli zaznajomiony z procedurami. Raport wykazał braki w przeszkoleniu obsługi samolotu. Nie zastosowała się ona do procedury listy kontrolnej, która mogła zatrzymać działanie MCAS. Załoga nie koordynowała swoich reakcji na liczne awarie i alarmy.
    Początkowo kapitan z powodzeniem przeciwdziałał ruchom nosa w dół. Czynił tak ponad 20 razy, po czym przekazał stery pierwszemu oficerowi, który był w stresie i okazał się niezdolny do utrzymania kontroli. Niedługo potem samolot wpadł do Morza Jawajskiego, zabijając wszystkich na pokładzie.
    Przeczytaj więcej na: https://www.altair.com.pl/news/view?news_id=29183&q=737
  • #16
    Covul
    Poziom 17  
    Cała zabawa z FBW polega na tym, że można dzięki niemu budować samoloty "statycznie niestateczne", co znacznie poprawia ich zwrotność i umożliwia takie historie jak izraelski F-15, który wylądował z praktycznie urwanym jednym skrzydłem, zdarzyło się to też jednemu z F-16 USAF. Takie koszmarki jak F-117 też latają tylko dzięki FBW. Co do nauki klasycznej nawigacji w US Navy, obiło mi się o uszy, że rozchodzi się o łatwość unieszkodliwienia GPS przez zakłócanie sygnału, albo nawet fizycznego zniszczenia satelitów tego systemu w przypadku konfliktu z kimś bardziej zaawansowanym niż goście w turbanach. A ostatnie "stłuczki" amerykańskich niszczycieli spowodowane były dotykowymi ekranami (: https://www.altair.com.pl/news/view?news_id=28711&q=Us%20navy%20dotykowe .
  • #17
    pawelr98
    Poziom 38  
    RitterX napisał:

    W obecnych czasach ważniejsze od wiedzy na temat tego czego się uczyć jest wiedza czego się nie uczyć :) .
    Przy wyższym poziomie skomplikowania układy analogowe robią się zbyt skomplikowane i podatne na uszkodzenia a np. radziecka szkoła projektowania, której dziećmi były np. MIG-29, SU-27,... odchodzi z tego świata w sposób trwały i nieodwracalny.
    Taka ciekawostka, zgadnij gdzie wylądowali inżynierowie z ZSRR po upadku imperium? Póki pracowali z kolesiami zza wielkiej wody to interes się kręcił a teraz jedni i drudzy albo wąchają kwiatki od dołu albo nie poznają się w lustrze. Pozostały wspaniałe symulacje i spadające w rzeczywistości samoloty. Już ponad 50% pasażerów na wieść o tym, że będą lecieli '737 za nic nie wsiądzie na pokład. Nawet jak na lot czymś innym mieliby czekać 3 dni. Instynkt samozachowawczy czy co?


    Mój dziadek mi wspominał, że w RFN jak pobawili się w instalację nowoczesnej awioniki do MiG-ów to były to całkiem niezłe samoloty. Ale nie wiem czy to prawda. Chociaż tutaj jest o tym wzmianka, która zdaje się to potwierdzać
    https://en.wikipedia.org/wiki/Mikoyan_MiG-29#Germany

    A radzieccy inżynierowie od techniki komputerowej ratowali potem tyłek intelowi. Warto poczytać kto pomagał przy procesorach Pentium w latach 90-tych.
    Część architektury radzieckich procesorów Elbrus tam wylądowała.
  • #18
    fotomh-s
    Poziom 21  
    RitterX napisał:
    Bez cyfrowego sterowania nowe '737 w ogóle by nie poleciały na analogowych układach sterowania. Aerodynamika została tak przeprojektowana, że jest to fizycznie niemożliwe. Jedyne rozwiązanie to cyfryzacja układów sterowania. Nie ma od tego odwrotu albo sprzęt będzie stał na ziemi.

    737 nigdy nie stosował żadnego FBW o czym już pisałem.
    Ani analogowego ani cyfrowego. MCAS jest jedynie rodzajem autotrymera...

    Cytat:
    Mój dziadek mi wspominał, że w RFN jak pobawili się w instalację nowoczesnej awioniki do MiG-ów to były to całkiem niezłe samoloty.

    Kiedy istniał jeszcze podział na RFN i NRD to awionika MiGów-29 wcale nie była taka przestarzała.

    Cytat:
    Współcześni (przeciętni) piloci nie pilotują - oni sterują komputerem. A pilotuje komputer. I jeżeli komputer ma problem...

    To taki trochę mit. Są cały czas nowe maszyny które nawet nie posiadają autoprzepustnicy, np. taki DASH8 Q400. Dash nie posiada nawet wspomagania hydraulicznego dla lotek, nie wiem jak ster wysokości, ale chyba też nie ma hydrauliki. Takiego DASHa raczej nie strąci komputer, nawet jeśli AP albo FMS ma problem to rozłączasz go jednym naciśnięciem przycisku.

    Cytat:
    Na analogach też niby da się robić regulację nieliniową ale jest to trudniejsze.
    I nie będzie to bliskie temu co oferują układy cyfrowe.
    W przypadku mikroprocesorów stopień trudności budowania nieliniowej regulacji jest znikomy.

    F-16 jakoś nie był stateczny aerodynamicznie i działał dobrze na analogu, w wersji C jednak tak czy inaczej przeszli na system cyfrowy.

    Cytat:
    sieci neuronowe

    A jest chociażby jedna maszyna która w swoim FBW wykorzystuje sieci neuronowe?
  • #19
    Krzysztof Kamienski
    Poziom 43  
    fotomh-s napisał:
    Takiego DASHa raczej nie strąci komputer, nawet jeśli AP albo FMS ma problem to rozłączasz go jednym naciśnięciem przycisku.
    Ale mają wskaźnik krytycznego kąta natarcia. Małą klapkę na krawędzi natarcia skrzydła z mikrowyłącznikiem i ,,pipczer" oraz kontrolkę na tablicy. :D Latamy trochę, co ?
  • #20
    zworys
    Poziom 39  
    fotomh-s napisał:
    W przypadku 737 wystarczą dwa czujniki kąta natarcia, jeśli dane z tych czujników się nie zgadzają to wiadomo że jeden nie działa prawidłowo.

    Problem w tym że może być tych czujników i 50 i nic to nie pomoże. Jak pisał kol. RitterX przeróbka 737 na 737 MAX spełniła jedno z praw Murphy'ego dla lotnictwa które mówi że każda przeróbka przesuwa środek ciężkości. Zamontowanie nowych silników o większej średnicy w miejscu starych spowodowałoby że ciągnęłyby się niemal po pasie startowym. Wymyślono więc wysunięcie ich do przodu co całkowicie zmieniło charakterystykę aerodynamiczną samolotu. Żaden system wspomagania nie będzie w stanie wyeliminować tego problemu bo nawet najdoskonalsza symulacja nie jest w stanie uwzględnić wszystkich uwarunkowań. To jest trochę zgodne z powiedzeniem że jeśli inżynierowie opracują 99 sposobów zabezpieczenia urządzenia to użytkownik natychmiast znajdzie setny sposób by te zabezpieczenia obejść. Co gorsze kokpit współczesnego samolotu jest tak naszpikowany że piloci nie są w stanie tego wszystkiego opanować. Opracowane procedury w postaci "ściąg" są tylko prymitywnymi podpowiedziami i nie są w stanie podać wszystkiego. Jak się ogląda "katastrofy w przestworzach" to widać jak niejednokrotnie jedno zdarzenie może być zinterpretowane w różnoraki sposób a w sytuacjach krytycznych pilot nie ma czasu na dywagacje -" co by tu jeszcze". Chyba właśnie czas zawrócić i opracowywać przede wszystkim dobre układy analogowe i tylko wspierać je w minimalnym potrzebnym stopniu układami cyfrowymi bo naprawić rzecz nienaprawialną zazwyczaj się nie udaje. PS w 737 MAX wykryto jeszcze jakiś problem - nie podano o co chodzi ale już wiadomo że spowoduje to dodatkowe wydłużenie czasu "uziemienia" tych samolotów.
  • #21
    fotomh-s
    Poziom 21  
    zworys napisał:
    Co gorsze kokpit współczesnego samolotu jest tak naszpikowany że piloci nie są w stanie tego wszystkiego opanować.

    Zerknij na kokpit Concorde'a, szczególnie panel mechanika pokładowego, potem zerknij na B-36, obydwie maszyny latały i ludzie jakoś to ogarniali. Kokpit 737 to pryszcz. Teraz wyobraź sobie że masz pod swoją opieką 6 silników tłokowych, każdy po 28 cylindrów, ustawiasz mieszanki, obroty, przepustnice, turbiny, wyprzedzenie zapłonu, klapy chłodzenia cylindrów, wtrysk wody do gaźnika, musisz sprawdzić każdą świecę na oscyloskopie (a na każdy cylinder są bodajże 3), a to tylko część Twoich obowiązków ;-)

    Cytat:
    RitterX przeróbka 737 na 737 MAX spełniła jedno z praw Murphy'ego dla lotnictwa które mówi że każda przeróbka przesuwa środek ciężkości.

    Przesunięcie środka ciężkości występuje przy każdej przeróbce każdej jednej maszyny. Nawet przy zwykłej wymianie foteli i systemów rozrywki trzeba na nowo ustalić środek ciężkości, tak aby dało się wyliczyć środek ciężkości do startu i według niego ustawić trymer.

    Cytat:
    Żaden system wspomagania nie będzie w stanie wyeliminować tego problemu bo nawet najdoskonalsza symulacja nie jest w stanie uwzględnić wszystkich uwarunkowań.

    Kiedy budowano F-16 część osób myślała tak samo. Maszyna tak niestabilna że żaden system tego nie ogarnie. Okazało się że F-16 lata od tylu lat, a pierwszy montowany tam system FBW był analogowy. Teraz sobie zobacz F-117, to dziwne że takie coś w ogóle latało.

    Cytat:
    Chyba właśnie czas zawrócić i opracowywać przede wszystkim dobre układy analogowe i tylko wspierać je w minimalnym potrzebnym stopniu układami cyfrowymi bo naprawić rzecz nienaprawialną zazwyczaj się nie udaje.

    Ale po co układy analogowe? Zarówno układy cyfrowe jak i analogowe spełniają dokładnie tą samą funkcję, najlepszym przykładem jest FBW w F-16 który był początkowo analogowy, jednak zastąpiono go cyfrowym. Różni się jedynie rodzaj sygnału.

    737 co ciekawe nie posiadał nigdy systemu analogowego ani cyfrowego. Sterowanie jest mechaniczne ze wspomaganiem hydraulicznym. Ster kierunku ma dodatkowo tłumik wychyleń (YD), w MAXie doszedł jedynie MCAS (rodzaj autotrymera, nie jest on jednak systemem sterowania tylko trymowania).
  • #22
    Janusz_kk
    Poziom 26  
    fotomh-s napisał:
    Zerknij na kokpit Concorde'a, szczególnie panel mechanika pokładowego, potem zerknij na B-36, obydwie maszyny latały i ludzie jakoś to ogarniali. Kokpit 737 to pryszcz.

    Zapominacie w ferworze dyskusji że to są dwie różne klasy pilotów. Oznacza to że z czym sobie bez trudu radzili piloci wojskowi czy concorda
    to już zwykli niekoniecznie, właśnie w dokumentach "katastrofy lotnicze" jest to pokazane że sporo błędów z tego wynika, jak chociażby
    jeden z ostatnich gdzie zabrakło paliwa bo pękła rura, piloci dostali info że coś się dzieje z paliwem ale wyciągnęli złe wnioski w czym jeszcze utwierdziła ich Check-lista która była niezbyt jasna i zamiast zamknąć i atak zostawić zawór pomiędzy zbiornikami to otwarli z powrotem i stracili w 30minut 17 ton paliwa co zmusiło ich do lądowania, całe szczęście były Azory i udało im się tam wylądować lotem szybowym i uratować 308 osób.
  • #23
    RitterX
    Poziom 38  
    fotomh-s napisał:
    737 nigdy nie stosował żadnego FBW o czym już pisałem.
    Ani analogowego ani cyfrowego. MCAS jest jedynie rodzajem autotrymera...

    737-MAX nie ma FBW? MCAS oddziałuje bez wiedzy pilotów na statecznik poziomy, który odpowiada za zapas stateczności podłużnej. Bez niej samolot sobie długo nie polata. Gdy nie jest wyłączony jest systemem nadrzędnym względem woli pilotów. Skoro piloci nie mają bezpośredniego wpływu na położenie newralgicznego elementu sterowego to nie powiedziałbym, że jest to klasyczny system przekazujący bezpośrednio wolę pilotów na wszystkie elementy sterowania samolotem. Argument, że da się wyłączyć MCAS-a nic nie oznacza. Można zbudować proporcjonalny układ sterowania powierzchniami sterowymi gdzie zamiast hydraulicznego czynnika roboczego będzie energia elektryczna i to nadal nie będzie FBW w sensie układu sterowania.
    To jest problem w 737-MAX, raz MCAS działa samoczynnie zgodnie z intencją pilota a innym razem nie koniecznie. W przynajmniej dwóch przypadkach działał bardzo źle, wbrew intencjom pilota i trzeba było w następstwie przygotować bardzo dużą ilość worków na zwłoki.

    Jak zaznaczyli przedstawiciele Boeinga na jednej z konferencji, bez MCAS samolot w pewnych warunkach, zapewne chodzi o przeciągnięcie dynamiczne, nie byłby bezpieczny a tym samym możliwy do certyfikowania i to tyle na temat bajki, że da się w dzisiejszych czasach po "zoptymalizowaniu aerodynamiki" załatwić wszystko przechodząc na sterowanie ręczne "bo spaliły się wszystkie systemy" jak w amerykańskich filmach. Przekładając to na zwykły język bez MCAS z tymi skrzydłami jakie ma '737 jedyne miejsce gdzie może bezpiecznie przebywać to plac postojowy.
    Nie dajmy się też nabierać, że MCAS jako newralgiczny system jest jednotorowy a nie zdwojony a już prędzej strojony. To nie jest jeden czujnik dla MCAS w samolocie za 300mil.$ , który się zepsuł i doszło do katastrofy. Zalecono by częstą kontrolę i wymianę czujnika a nie uziemiono całą flotę owych cudeniek.

    Dodanie MCAS wprawdzie umożliwiło w ogóle latanie 737-MAX lecz zrobiono to w najgorszy możliwy sposób. Jedna pętla sprzężenia zwrotnego od działań pilotów a druga od MCAS nie dają zamkniętego układu sterowania i w określonych warunkach robi się naprawdę ciekawie. Tym bardziej, że jako całość system nie jest układem stacjonarnym i działanie obu sprzężeń nie koniecznie składa się we właściwy kierunek gdyż układ niestacjonarny nie podlega zasadom superpozycji. Tego typu układy są narażone na powstawanie między nimi dodatkowych wewnętrznych cykli własnych. To tak jakby pojawiało się znikąd dodatkowe zmienne wymuszenie na oba i oba starały się je skompensować choć w pojedynkę najzwyczajniej nie koniecznie zdążą przed dolotem do ziemi.

    Swoją drogą Boeing musi być nieźle zadufany w sobie, możliwościach swoich rozwiązań, że nie poinformował i przeszkolił pilotów w zakresie podejmowania interakcji z MCAS. Potraktujmy to milczeniem, że piloci w ogóle nie wiedzieli przez pewien czas o istnieniu MCAS i jego osobliwym wpływie na wyważenie, stateczność podłużną samolotu w czasie lotu, szczególnie w fazach przejściowych. Interakcja człowiek-maszyna to podstawa podejmowania racjonalnych działań. Tak by ludzie wiedzieli, w którym są miejscu i co robić dalej?

    Wracając do tematu głównego. Ucyfrowienie systemów nie oznacza, tu i teraz, braku konieczności stosowania możliwie dobrych i niezawodnych układów analogowych bo te odpowiadają za newralgiczny element jakim jest kondycjonowanie sygnałów analogowych z czujników zbierających dane z otoczenia, które naturalnie posługuje się analogowymi wartościami wyłączając kilka osobliwości np. gilotynę, bo tak działa mocno zero jedynkowo, taki żarcik.
    Cyfrowy układ sterowania ma jeszcze jedną przewagę, prócz tych wcześniej wymienionych nad analogowymi. Jeżeli funkcja sterowania nie jest analityczna, nie ma takiej funkcji to nadal pozostaje stare, dobre, empiryczne zmapowanie zjawiska niczym mapa zapłonu/wtrysku silnika spalinowego. Pochłania to sporo pamięci ale cóż. Ta nawet w wersji Military&Space jest tania. Można posiłkować się maszyną stanów, teoria automatów, zbiorami rozmytymi, sieciami neuronowymi i każdym nowym dobrodziejstwem z akademii pana Frankenstein-a. Nie zawsze prosta droga wymuszenie-reakcja musi być najbardziej optymalną metodą dochodzenia do celu. Bywa, że trzeba pójść nieco pokrętniejszą by nie wpakować się w problemy pokroju MCAS+piloci.
  • #24
    zworys
    Poziom 39  
    fotomh-s napisał:
    Zerknij na kokpit Concorde'a, szczególnie panel mechanika pokładowego, potem zerknij na B-36, obydwie maszyny latały i ludzie jakoś to ogarniali.
    Latali, ale był nawigator, mechanik pokładowy czasami radiooperator - to zwalniało pilotów z wielu czynności. W nowych "pasażerach" piloci zostali sami część obowiązków przejęły komputery ale jak widać nie zawsze jest to funkcjonalne.
  • #25
    fotomh-s
    Poziom 21  
    RitterX napisał:
    To nie jest jeden czujnik dla MCAS w samolocie za 300mil.$

    300mil $ to cena za 777. Czyli samolot zupełnie innej klasy.
    737 zawsze miał być tanim samolotem dla mas, z tego powodu zastosowano prosty mechaniczno-hydrauliczny układ sterowania. W zasadzie wszystko było dobrze, maszyny latały i działały, MAX wszystko zchrzanił...

    Zwyczajnie Boeing zastosował podejście z maszyn jak np. F-16 (gdzie brak stateczności "naprawiony" jest poprzez elektronikę) do samolotu w którym nie ma nawet FBW. Wymyślili MCAS który oddziałuje na trymer w sposób podobny jak np. mach trim (czyli steruje trymerem bazując na danych z sensorów).

    Czy da się to zrobić dobrze? Pewnie się da, pytanie ile razy trzeba będzie przeprojektować system tak aby działał dobrze, czyli w praktyce oznacza to ile katastrof musi się zdarzyć aby system ten działał prawidłowo. W lotnictwie to niestety nie pierwszy taki przypadek gdzie coś musi się rozbić aby producent zdał sobie sprawę z powagi problemu.
  • #26
    zworys
    Poziom 39  
    fotomh-s napisał:
    Zwyczajnie Boeing zastosował podejście z maszyn jak no. F-16 (gdzie brak stateczności "naprawiony" jest poprzez elektronikę) do samolotu w którym nie ma nawet FBW.
    Tylko w F-16 brak stateczności to celowe działanie a w 737 to efekt zepsucia konstrukcji wyjściowej. Tu się kłania lenistwo ( może zadufanie - tyle konstrukcji zrobiliśmy i wszystko było Ok - choć nie do końca - bodajże dwa 737 rozbiły się przez wadliwe serwo steru kierunku szukali tej usterki bodaj dwa lata i też groziło im uziemienie samolotów ) i dyktatura księgowych. Wiadomo że przeprojektowanie "zwykłego"737 trochę by trwało i wzrosłyby koszty. Poszli na skróty z tragicznym finałem.
  • #27
    RitterX
    Poziom 38  
    fotomh-s napisał:
    Zwyczajnie Boeing zastosował podejście z maszyn jak np. F-16 (gdzie brak stateczności "naprawiony" jest poprzez elektronikę) do samolotu w którym nie ma nawet FBW. Wymyślili MCAS który oddziałuje na trymer w sposób podobny jak np. mach trim (czyli steruje trymerem bazując na danych z sensorów).

    Czy da się to zrobić dobrze? Pewnie się da, pytanie ile razy trzeba będzie przeprojektować system tak aby działał dobrze, czyli w praktyce oznacza to ile katastrof musi się zdarzyć aby system ten działał prawidłowo. W lotnictwie to niestety nie pierwszy taki przypadek gdzie coś musi się rozbić aby producent zdał sobie sprawę z powagi problemu.

    W F-16 nic nie jest "naprawiane". Większy zapas stateczności w samolocie oznacza, że będzie konieczne większe wymuszenie (bodziec) zarówno z zewnątrz np. wiatr jak i od wewnątrz czyli wychylenia drążka sterowego by spowodować reakcję obiektu, samolotu. W samolocie wielozadaniowym zbyt duży współczynnik samostateczność będzie wadą, gdyż będzie bardziej niemrawo reagował na wychylenia drążka czy orczyków.
    W F-16 układ poprawy stateczności jest sprzęgnięty z FBW lecz nie należy obu układów ze sobą utożsamiać. FBW jak już pisałem może być układem proporcjonalnym i działać tak jak układ hydrauliczny. Układem FBW jest z całą pewnością aparatura modelarska.
    Zaczyna się odchodzić od centralnej magistrali hydraulicznej w samolotach, gdyż jak pokazują liczne katastrofy, uszkodzenie jej prowadziło do doszczętnego zniszczenia samolotu, załogi i pasażerów. Układ elektryczny jest dużo mniej podatny na uszkodzenia. Serwomechanizmy z uwagi na charakterystykę działania, konieczne bardzo duże momenty obrotowe i szybkość zmian, będą elektrohydrauliczne. Pompa, akumulator i układ elektryczny zasilający oraz sterujący zamknięty w jednej małej obudowie serwa.
    Aby można było szybko wykonywać manewry F-16, JAS-39, Typhoon,... w manewrowej walce powietrznej celowo i to fizycznie przekonstruowano płatowiec tak by nie miał zapasu stateczności, a dzięki układowi poprawy stateczności zwiększa się ją. Uzyskuje się na drodze dynamicznych, małych zmian na wszystkich powierzchniach sterowych i to kilka razy na sekundę dlatego nie da się wyłączyć tego układu i przejść na ręczne sterowanie. 737 i inne samoloty pasażerskie ledwo ocierają się o aerodynamikę nieliniową i problemy związane ze ściśliwością powietrza w obszarze przy i ponad dźwiękowym. Dlatego nie warto ich porównywać z bojowymi samolotami wielozadaniowymi.
  • #28
    fotomh-s
    Poziom 21  
    RitterX napisał:
    Układem FBW jest z całą pewnością aparatura modelarska.

    Nie jest. Aparatura wykorzystuje sygnały radiowe jako "połączenie pośrednie" pomiędzy drążkiem na aparaturze a elementami usterzenia. FBW jak sama nazwa wskazuje wykorzystuje przewody. Jeśli wywalisz radio i połączysz wszystko na kable to będziesz miał FBW.

    RitterX napisał:
    Zaczyna się odchodzić od centralnej magistrali hydraulicznej

    Nie ma magistrali centralnej, jest kilka (od 2 do 4) niezależnych systemów hydraulicznych rozsianych po maszynie.

    RitterX napisał:
    Układ elektryczny jest dużo mniej podatny na uszkodzenia.

    Układ mechaniczno-hyrauliczny jest mniej podatny, w przypadku całkowitej utraty hydrauliki zostają połączenia mechaniczne.
    Concorde posiadał analogowy (prawdopodobnie proporcjonalny) FBW, posiadał także zapasowy system mechaniczny który mógł być zasprzęglony w przypadku niesprawności FBW.
    W Concorde można było więc obejść awarię FBW albo hydrauliki (zasprzęglając system mechaniczny), albo awarię mechaniczną (zablokowanie się układu mechanicznego) korzystając z FBW i wysprzęglając układ mechaniczny.

    RitterX napisał:
    Uzyskuje się na drodze dynamicznych, małych zmian na wszystkich powierzchniach sterowych i to kilka razy na sekundę dlatego nie da się wyłączyć tego układu i przejść na ręczne sterowanie.

    Da się wymusić proporcjonalne sterowanie w kanale pochylenia (pitch), służy do tego przełącznik "manual pitch" jeśli jest ustawiony w pozycję OVRD.

    Cytat:
    W F-16 układ poprawy stateczności jest sprzęgnięty z FBW lecz nie należy obu układów ze sobą utożsamiać.

    W F-16 układ poprawy stateczności jest częścią systemu FBW zwanego tam FLCS (dokładniej mówiąc to za poprawę stateczności odpowiada zwyczajnie software FLCS, nie ma chyba dedykowanego hardware w dzisiejszych wersjach). Czyli nie jest to osobny układ sprzęgnięty z FBW.
  • #29
    RitterX
    Poziom 38  
    fotomh-s napisał:
    Nie jest. Aparatura wykorzystuje sygnały radiowe jako "połączenie pośrednie" pomiędzy drążkiem na aparaturze a elementami usterzenia. FBW jak sama nazwa wskazuje wykorzystuje przewody. Jeśli wywalisz radio i połączysz wszystko na kable to będziesz miał FBW.

    FBW oznacza to co oznacza skrót czyli sterowanie przewodowe w pojęciu pośredniego przekazywania informacji o sterowaniu do serwomechanizmów. Nie oznacza z definicji poprawy, zmiany sposobu sterowania. Ono nadal może być całkowicie proporcjonalne a zyskiem jest mniejsze obciążenie fizyczne załogi. W przypadku nietypowej konfiguracji np. wektoryzacji ciągu pilotom zabrakłoby kończyn do obsługi dodatkowych "powierzchni sterowych" i multipleksowanie nawet, takie dające co do zasady proporcjonalność sterowania, musi się odbywać gdzieś po drodze w FBW.
    fotomh-s napisał:
    Nie ma magistrali centralnej, jest kilka (od 2 do 4) niezależnych systemów hydraulicznych rozsianych po maszynie.

    Nie koniecznie to pomogło https://pl.wikipedia.org/wiki/Katastrofa_lotu_United_Airlines_232
    fotomh-s napisał:
    Układ mechaniczno-hyrauliczny jest mniej podatny, w przypadku całkowitej utraty hydrauliki zostają połączenia mechaniczne.
    Concorde posiadał analogowy (prawdopodobnie proporcjonalny) FBW, posiadał także zapasowy system mechaniczny który mógł być zasprzęglony w przypadku niesprawności FBW.

    I z tego powodu w w najnowszych samolotach wielozadaniowych stosuje się rozwiązanie elektrohydrauliczne. Concorde jest już przeszłością a jego układ FBW nie był proporcjonalny. To był samolot naddźwiękowy a w obszarze prędkości przydźwiękowych następuje kilka zjawisk nieliniowych wpływających na wyważenie samolotu.
    fotomh-s napisał:
    Da się wymusić proporcjonalne sterowanie w kanale pochylenia (pitch), służy do tego przełącznik "manual pitch" jeśli jest ustawiony w pozycję OVRD.

    Nie koniecznie np. w EF Typhoon. Jeżeli samolot ma zapas samostateczności to da się wyłączyć poprawę o ile producent nie zdecydował, że tylko na 5s albo, że owo proporcjonalne sterowanie po wyłączeniu przełącznika jest jedynie bardziej proporcjonalne jak było.
    fotomh-s napisał:
    W F-16 układ poprawy stateczności jest częścią systemu FBW zwanego tam FLCS (dokładniej mówiąc to za poprawę stateczności odpowiada zwyczajnie software FLCS, nie ma chyba dedykowanego hardware w dzisiejszych wersjach). Czyli nie jest to osobny układ sprzęgnięty z FBW.
    Jak samolot nie ma fizycznie zapasu stateczności to takiego przełącznika nie będzie.
    Napisałem to jedynie dla usystematyzowania pojęć bo często a nie słusznie utożsamia się pojęcia FBW i poprawy stateczności. Pilot wydaje swoją propozycję za pomocą drążka albo dżojstika do FBW a ten propozycję przyjmuje. Następnie jest to wewnątrz przeliczane przez układ poprawy stateczności, sprawdzane i wysyłane do serwomechanizmów po czym korygowane automatycznie są nastawy na podstawie rzeczywistej odpowiedzi płatowca czyli to co chce i jak chce pilot. Tak skonstruowany system sterowania wprawdzie żyje trochę swoim własnym życiem ale jedynie w zakresie minimalizacji błędu między wolą pilota a rzeczywistym zachowaniem samolotu na skutek oddziaływania otoczenia. To nie jest przypadek MCAS-a.

    Trudno powiedzieć jak Boeing wyprostuje sprawę z 737-MAX. Póki co nieodebrane samoloty stoją zwykle również niezapłacone na koszt producenta a jest ich naprawdę sporo. Nie wiem czy LOT ma na stanie MAX-y? Jeżeli tak to nie zazdroszczę bo samoloty nie latają czyli nie zarabiają a raty kredytu płacić trzeba.
    Skrzydeł nie przekonstruują, podobnie ma się sprawa z umiejscowieniem silników. Tym samym podatności związane ze zbyt dużym obciążeniem powierzchni nośnej zostaną czyli trzeba będzie rozwiązać jakoś problem przeciągnięcia dynamicznego. Co ważniejsze ponowną certyfikacją bo nowy układ będzie musiał przejść rygorystyczne testy. Gdyby sytuacja się powtórzyła z nowym układem to byłoby nie tylko po 737-MAX ale i Boeingu.
    Na dobrą sprawę niewiele osób wie jak bardzo pojechano po bandzie i czy w ogóle da się w stosunkowo prosty sposób problem odkręcić jakimś sprzętowo-softwerowym patchem? Zawsze zostaje opcja pełnego FBW z układem poprawy stateczności ale to nie będzie ani tanie ani zbyt szybkie.