Vilka alternativa metoder finns det för att styra ett plan när flygkontrollens ytor har misslyckats?

Kontrollmedel för att kunna variera de krafter som verkar på ett flygplan, både longitudinellt och vertikalt. Idealt sett kommer varje variation att skapa en omedelbar återkoppling, så piloten kan "känna" hur mycket mer åtgärd behövs för önskad förändring. Om emellertid variationen av krafter bygger långsamt, kommer det dynamiska svaret på flygplanet att göra återkopplingen av återkopplingsslingan svårare att uppnå. Piloten kan antingen övervaka och komma in i en svängning, eller han / hon kommer att vara för försiktig och den önskade förändringen sker aldrig eller händer för långsamt.

Regelbundna kontrollytor är små, så de kan röra sig snabbt, och krafterna verkar på en lång handtag, så kontrollen är stor. Kontrollytorna ändrar också hissen proportionellt mot deras avböjning, så det är enkelt att förutsäga konsekvensen av en ingång och återkopplingen kan kännas omedelbart.

Även om de primära kontrollytorna är ineffektiva finns det fortfarande flera sätt att styra. Jag kommer att lista dem i enlighet med reaktionshastigheten:

Hissen kan ersättas med:

• Pitch trim,
• Wing flaps,
• Förskjutningsvariation, om motorerna sitter ovanför eller under tröghetsriktningen,
• Växelväxling, om bränsle kan flyttas mellan tankar eller nyttolast kan flyttas longitudinellt.

De två sista alternativen fungerar väldigt långsamt, och medan de kan användas för att begränsa sänkhastigheten, blir det extremt svårt att undvika överstyrning och oscillationer. Situationer som behöver exakt tonhöjdskontroll som landningar är omöjliga att behärska för en oförberedd mänsklig pilot när bara sådana råa kontrollmedel kvarstår.

Roret kan ersättas med:

• Rudder trim,
• Ailerons plus pitchkontroll vid rörliga flygplan med lågt bildförhållande,
• Asymmetrisk spoiler (om tillgänglig),
• Asymmentrisk dragkraft.

Återigen är det sista alternativet ganska långsamt och kan inte användas för exakt riktningskontroll.

Åtgärderna kan ersättas med:

• Rudder plus dihedral effekt,
• Asymmetrisk spoiler (om tillgänglig),
• Sido bränslepumpning.

Här är det sista alternativet för grovt och för långsamt för manövrering.

Om flygplanet annars är oskadat och flygdynamiken är känd kan en speciellt programmerad autopilot flyga ett flygplan även när man använder de senast listade alternativen, eftersom det kan mycket bättre förutsäga än en mänsklig pilot hur mycket effekten dess åtgärder kommer att ha. Människor är beroende av en återkopplingsslinga för kontroll, och detta fungerar inte längre om systemets reaktionstid ligger långt över rörelsens egenfrekvenser.

Notera "if": Hur sannolikt kommer det att vara att endast alla kontrollytans manöverdon har misslyckats, men flygplanet är intakt annars? I de flesta fall är kontrollfelet en följd av ett annat fel som kommer att förändra det dynamiska svaret så att en autopilot skulle vara oförberedd. Det finns experimentella autopiloter som kan anpassa sig, men de används bara av militären hittills.

Med förlusten av det mesta av sin svanssektion skulle JAL123 ha varit svår att kontrollera även om motsvarande rorma myndighet skulle ha fått piloterna. Endast med dragkraft är det omöjligt att bekämpa den oundvikliga nederländska rullningsrörelsen för hand.

Såvitt jag förstår, använde JAL123-piloterna förskjutningsmanipulation i ett försök att styra sina förknippade flygplan. Men Japans stor bergiga terräng konspirerade mot dem och försökte räkna ut flyg- by-thrust-lever kräver en massiv mängd luftrum, och tyvärr för JAL123 var det ett berg i vägen för den insatsen. UAL232 och OO-DLL å andra sidan skedde båda över relativt platt terräng vilket medförde att flygbåtarna kunde koncentrera sig på att arbeta med sina förknippade flygplan för att få dem tillbaka på marken så säkert som möjligt utan att behöva oroa sig för terrängsröjning .

Naturligtvis hjälpte den saknade vertikala staven inte heller dem, eftersom det innebar att de var tvungna att göra mycket mer arbete för att styra deras flygplan.

Som andra har sagt är det möjligt att styra ett plan med hjälp av enbart gaser, förutsatt att kontrollytorna är i stort sett neutrala och planet är i en stabil inställning (t ex ej spinn eller stalling):

• För att klättra, öka gasreglaget på alla motorer
• För att minska, minska gasflödet på alla motorer
• För att minska, minska motorns gasreglering på insidan av svängen

En sådan prestation skulle vara mycket svår eftersom flygbesättningsmedlemmar inte får någon utbildning av sådana kontrollmetoder.

På en stor flyglinje skulle skiftande vikter producera liten effekt , eftersom passagerarnas vikt bara bidrar till en mycket liten del av hela tyngden.

NASA har redan visat att det är tekniskt möjligt att utveckla ett system för att automatiskt styra ett plan med hjälp av stryper . Systemet ger inte bara stabila och acceptabla tillvägagångssätt och landningar, det testades även i ovanliga inställningar och med hastigheter på 100 knop över tillvägagångshastigheter.

På grund av varför denna typ av system inte implementeras över kommersiella flyglinjer, gäller vanliga svar ...

Frågan här är mycket relaterad till hur kontrollerna skulle sluta fungera. Om ytorna ligger i ett mer eller mindre neutralt läge skulle det vara möjligt att styra flygplanet (i en utsträckning) med hjälp av motorerna baserade på huvudmannen att mer dragkraft skulle öka hastigheten och skapa mer lyft samt mindre dragkraft skapa en anständig. Du kan i viss utsträckning använda differentialmotorens kraft att vända också.

In principle, would it be possible to control such a plane by use of cooperating passengers moving around in the cabin, e.g. by instruction of a pilot, to shift the weight balance of the aircraft?

Kanske beror detta i stor utsträckning på planet men grundläggande flygutbildning skulle säga ja. Det är i stor utsträckning varför du måste göra vikt och balans när du lär dig att flyga. Frågan här skulle gingerly flytta alla runt för att inte sätta planet i en stall.

Tänk på att med Japan Air 123 var den vertikala stabilisatorn som blåses bort en stor fråga ...

Fly-by-wire styrsystem kan vara fyrdubblade så att det finns 4 kanaler. Det här är en del av den redundans som är inbyggd i flygplan.

Ta även en titt på den här artikeln om A380 och redundans. länk

A380 redundans