Про замерзший датчик - трубка Пито: причина катастроф

Дискуссия   13 февраля 2018, 17:58:29 5.834 13 + 1,30 / 34
johnsib
 
russia
Севастополь
39 лет
Практикант
Карма: +3,298.88
Регистрация: 21.11.2008
Сообщений: 3,323
Читатели: 12
Хотя на некоторых самолетах на заре авиации для определения скорости использовались анемометры, основным прибором для этой цели стали трубки Пито – и остаются до сего дня. Это простое и надежное устройство, однако и его можно вывести из строя, причем с катастрофическими для самолета последствиями.

схема трубки Пито



Привести трубку Пито в негодность несложно: достаточно блокировать ее отверстие. Причин, по которым может произойти блокировка трубки, как показывает практика, масса. Самый простой и очевидный – обледенение: нарастающий в полете на трубке лед блокирует ее отверстие. В силу очевидности способ борьбы с обледенением разработан давно, и заключается в подогреве трубки. Этого в большинстве случаев оказывается достаточно для безопасного полета, но, случается, система подогрева трубки отказывает. Тогда происходит что-то подобное как в случае с McDonnell Douglas DC-9-32 Austral Líneas Aéreas в октябре 1997 году в Уругвае.

Тогда блокированная льдом трубка начала показывать давление (и, следовательно, скорость) меньшее, чем на самом деле. Пилоты, решив, что падает тяга двигателей, увеличили ее до предела, разогнав самолет до предельной скорости. Но показания, снимаемые с трубки, не увеличивались, и тогда экипаж, считая, что приближается к сваливанию, решил увеличить несущие свойства крыла, выпустив его механизацию. На повышенной скорости это привело к отрыву одного из щитков, возникновению аэродинамической асимметрии и потере управления. На борту находилось 74 человека.

По причине отказа подогрева трубки Пито разбился и Boeing 727 Northwest Airlines в декабре 1974 года, блокировка трубки льдом признана наиболее вероятной причиной сравнительно недавней катастрофы Airbus A330-200 авиакомпании летом 2009 года, когда погибло 228 человек.

Следы "побежалости" после прогрева (а греется она докрасна.. не дольше 2-х минут)



Но не только лед является причиной блокировки трубок. Достаточно часто на стоянке, особенно в тропических странах, в них залезают некрупные насекомые, и результат тот же – трубка выходит из строя. В некоторых случаях это также приводит к опасным ситуациям и даже к катастрофам, таким как Boeing 757-225 авиакомпании Alas Nacionales в феврале 1996 года, повлекшей гибель 189 человек. Хотя точная причина блокировки трубки в данном случае определена не была. Наиболее вероятной было заползание в трубку пилюльной осы-сцелифрона с целью устройства там гнезда. Гнезда эти осы строят из глины, так что трубку они могли заделать намертво, но и просто наличие насекомого в трубке делает ее показания очень искаженными.

пчела в трубке


Для того, чтобы в трубки на земле никто не заползал, их зачехляют. Но и это не всегда помогает – ведь чехлы можно потом забыть снять. Так произошло с Boeing 757-23A Aeroperú в октябре 1996 года. Итог – 70 погибших…



Дублирование трубок не очень помогает: в полете пилотирует самолет один человек, и на одно рабочее место подаются данные только с одной трубки. Проверить же показания второй трубки пилоты не всегда догадываются, а в случае сбоя системы обогрева могут быть заблокированы обе трубки.

их много


Помощь в деле определения скорости самолета при отказе трубок может оказать GPS, но и у нее есть недостаток: в штормовых условиях связь со спутниками установить может не удаться…

На дворе 21 век, а самолеты бьются вот из-за такого не совершенного решения... 

В руках каждого человека персональный компьютер, операции делают роботы, в космос летают теслы, а самолетные системы определения скорости по трубке Пито...
Отредактировано: johnsib - 13 февраля 2018 18:11:15
Слов нет - одни мысли...
  • +1.30 / 34
КОММЕНТАРИИ (13)
 
sbi_1af235
 
russia
Москва

Скрытый текст
А перед вылетом исправность этих трубок как нибудь можно проверить? 
  • +0.07 / 3
 
 
johnsib
 
russia
Севастополь
39 лет

да в том-то и проблема, что их конструкция такова, что при определенных условиях, эти датчики проверяй не проверяй просто затягивает льдом. В данном случае МАК грешит на подтаевший снег и лед который при взлете мог "залить/залепить" и моментально обморозить датчики.

И на контрольной панели есть лишь инфа о том прогреваются они или нет на данный момент. Спасает то, что их 2 или 3 - продублированы и в каких-то самолетах система верит двум исправным вычисляя что-то, а где-то системы вычисления нет вообще. Просто у одного пилота одно показывает, у второго другое..

Надо саму конструкцию менять похоже. Ну, или алгоритм считывания и пользования. Австралийцы предлагают решение..
 трубку еще и лазером дублировать в ее же конструкции

вот так

 
но какова гарантия что тензодатчик так же не затянет льдом и датчик будет врать...в общем, тоже сырое решение.
  • +0.67 / 13
 
 
 
Наблюдающий
 
russia
Санкт-Петербург

На каждом современном самолёте есть инерциальная навигационная система. Принцип её работы очень прост - измеряемые акселерометрами ускорения дважды интегрируются (конечно, там всё сильно сложнее, но здесь можно и так) и на выходе получаем текущие координаты нашего самолёта. То есть, координата - это второй интеграл от ускорения. А вот первый - это и есть наша скорость. У инерциальных систем плохо (родовая травма) с вертикальным каналом скорости. Вот он - расходящийся. А горизонтальные скорости,  продольная и поперечная, вычисляются весьма точно. Так что вполне можно смотреть на трубку Пито, как на анахронизм, а пользоваться именно инерциальными скоростями. Или, на худой конец, по этим инерциальным скоростям судить о работоспособности традиционных трубок Пито. Ну, а если их скомплексировать (оптимальная калмановская фильтрация), то можно  вообще неплохую няшку иметь. Я этим вещам студентов еще лет так 30 назад учил.
  • +0.80 / 14
 
 
 
 
OLDNAVI1
 
61 год

Инерциальная система это хорошо. Но по памяти для расчета приборной скорости он получает данные разве не с ПВД? Забыл уже что в него и отчего поступает.
  • +0.30 / 4
 
 
 
 
 
Jeer
 
russia
65 лет

ИНС - это автономная система. Данные поступают с акселерометров, которые связаны с внешней средой только законами инерции Ньютона.
  • +0.02 / 1
 
 
 
 
 
 
OLDNAVI1
 
61 год

То что она автономная я знаю. То что она показывает пройденный путь и боковое отклонение тоже знаю. Но не помню, чтобы она САМА вычисляла ПРИБОРНУЮ скорость. Видать я совсем все забыл. Пойду спать.
  • +0.31 / 4
 
коста
 
russia
ЮФО
В конце 80-х у нас борт взлетел с неснятыми заглушками ПВД. Поняли на разбеге-скорость не растет! Прерывать взлет было уже поздно. Взлетели    , выполнили полет по "кругу" и.... сели, без происшествий. Самолет(Ил-76) до сих пор летает! Б/т по адо выговор, квс благодарность за грамотные действия. Это не было чем то запредельным т.к. был тренаж: действия экипажа при отказе  пвд.
 Подождем окончания расследования, рано делать выводы.
  • +1.08 / 21
 
 
OLDNAVI1
 
61 год

 На тренажере инструктор всегда перед тренировкой задавал вопросы и тд и тпГрустный. Потом допускал к тренажерным полетам 3 часа по кругам:(. И никто не знает когда и какой отказ он включит. А то и подряд один и тот же пожар. Одним из отказов был отказ приемников воздушного давления (ПВД). И всегда почти на взлете. А там несколько вариантов: у кого отказал, что отказало : полное или статическое давление в зависимости от этого и сравнения показаний скоростей принималось решение что отказало и на какой прибор можно смотреть. И не дай бог ошибешься. Если штурман в экипаже -то основное хана ему. Если штурмана нет то обоим но в основном тому кто контролировал а не пилотировал. Но все равно -плохо. Попытаюсь прикрепить два рисунка из РЛЭ АН24. Раздел 7
На современных самолетах все по другому там даже вроде комп говорит, что надо сравнить скорости. Но опять таки многое завязано на компе (автопилот). Может они и пытались что то сделать но не пересилили автопилот. Пока рано что то говорить.
И еще: когда у нас Ан2шники переучивались на АН24 (на 2го пилота) то первые полгода-год вообще не влючали автопилот. Туда отнозначно на руках чтобы привык. обратно только на эшелоне (после набора эшелона до снижения) чтобы успел задание оформить. А сейчас такие самолеты на 100 метрах включают и почти до посадки. Это неправильно с моей точки зрения.
Отредактировано: OLDNAVI1 - 14 февраля 2018 08:30:28
  • +0.89 / 17
 
Jeer
 
russia
65 лет
Давным давно существуют более сложные, но и более устойчивые к воздействиям внешней среды, датчики воздушного потока на основе тепло- и ультразвуковых принципов.
Использование датчиков типа трубки Пита - анахронизм.
Раз есть такая большая статистика аварий из-за особенностей их конструкции - значит они не соответствуют уже современным требования.
  • +0.02 / 1
 
Jeer
 
russia
65 лет

Меня вот тоже это удивляет. С одной стороны - наличие автопилотов с весьма сложными алгоритмами, с другой стороны - автопилот "слушает" трубку Пито, как один из основных измерителей скорости.
P.S.
Я немного из другой области, а именно навигация, САУ и БИУС для лодок, аппаратов и кораблей.
Так вот у нас, комплексирование датчиков для использования в навигационном комплексе было доведено до "абсурда":
- вертушечные, индукционные, пиро- и акустические лаги (измерители скорости);
- измерения скорости по ИНС;
- косвенные измерения скорости по радио-, астро-, gps-навигации.
Чтобы корабль (надводный/подводный) потерял свое местоположение или градиенты - это настолько редкое событие..
  • +0.63 / 11
 
Андрей Неопалимый
 
russia
Москва
ПДД - ЭДСУ - ЗЕМЛЯ

Приемник полного давления (ППД-1М. Серия 2. производства АО «Электроприбор» г. Воронеж) 

Обогрев ПДД - ВКЛ - ВЫКЛ... - ВКЛ и перегрев? Ну пусть обледенение, не суть. 
Суть, -неисправный ПДД повлек неправильные показания ДВС (датчика воздушной скорости/давления набегающего потока) ,как следствие КСУ (комплекс систем управления) Ан-148 (ЭДСУ-148, САУ-148, ВСС-148: элетродистанционная, автоматическая и вычислительная система управления), точнее написать она ЭДСУ-148 (пр-во ОАО "МИЗА") по скорости включила функцию "ОГРАНИЧЕНИЯ ПРЕДЕЛЬНЫХ РЕЖИМОВ" (ОПР). и в частности"ОПР-АЛЬФА" ("ОГРАНИЧЕНИЕ ПРЕДЕЛЬНОГО УГЛА АТАКИ") при заданном Маха числе - автоматическая система управления самолетом самостоятельно решила защитить ЛА от сваливания и отклоняет штурвал от себя для набора скорости. Иным глаголом, пикирование создала ЭДСУ (часть КСУ).

РЕКОМЕНДУЮ
Протокол комисcии по расследованию инцидента с Ан-148-100B RA-61701 15 июня 2010 года
https://www.aex.ru/d…6/15/1052/
Отредактировано: Андрей Неопалимый - 14 февраля 2018 10:46:46
  • +0.00 / 0
 
 
НеСизиф
 

Так это датчик набегающего потока, или перемещения ? Почему нельзя использовать для определения изменения координат - твердотельный акселерометр (МЭМС-датчики) . Они стали уже дешевыми, очень точными и компактными
  • +0.00 / 0
 
 
 
Андрей Неопалимый
 
russia
Москва


Приёмник динамического давления (ПДД) измеряет полное давление набегающего/встречного воздушного потока 
Применяется как первичная часть бортовой системы воздушных сигналов (СВС) для вычисления приборной и воздушной скорости, истинной воздушной скорости, вертикальной скорости и барометрической высоты на самолётах, вертолётах.

РЛЭ (п. 8.14.4): Обогрев включать за 1 мин до взлета при плюсовых температурах и за 3 мин - при отрицательных температурах. При наличии обледенения на земле обогрев ППД включить перед выруливанием. При задержке на предварительном старте дольше 10 мин - обогрев выключить и вновь включить за 3 мин до взлета.

И это кнопки без фиксации, не тумблер (хотя по-моему уже Антонов отказался от кнопочного ПДД) 
Отредактировано: Андрей Неопалимый - 14 февраля 2018 11:47:41
  • +0.02 / 1