مصطلح "
رحلة خاضعة للتحكم في التضاريس " هو مصطلح طيران لحادث تحطم طائرة عادية تعمل عادة بسبب تشتيت انتباه الطيارين أو إهمالهم بشيء ما. كابوس حقيقي. وفقًا لتقديراتي ، فإن
التصادم مع الأرض في رحلة مؤتمتة يكون أسوأ ، عندما يجعل نظام التحكم في الطائرة الغوص في الأرض ، على الرغم من المحاولات اليائسة للطاقم لإنقاذ الموقف. هذا هو السبب المزعوم لتحطم طائرة بوينج 737 MAX 8. الجديدة. حاولت أن أعرف كيف يمكن أن تحدث هذه الحوادث.
ملاحظة: دراسة الكوارث MAX 8 هي في مرحلة مبكرة ، حيث يعتمد الكثير من المقالة على بيانات من مصادر غير مباشرة ، وبمعنى آخر ، على التسريبات والشائعات ، وكذلك على استنتاج أولئك الأشخاص الذين يعرفون أو لا يعرفون ما الذي يتحدثون عنه. لذا فكر في هذا إذا قررت مواصلة القراءة.
حادث
في الصباح الباكر من يوم 29 أكتوبر 2018 ، غادرت رحلة طيران الأسد 610 من جاكرتا ، إندونيسيا ، وعلى متنها 189 شخصًا. كان 737 MAX 8 الجديد ، الذي استمر أربعة أشهر فقط ، وهو أحدث طراز في سلسلة طائرات بوينج التي تم إنشاؤها في الستينيات. كان الإقلاع والارتفاع إلى ارتفاع حوالي 1600 قدم (480 مترًا) أمرًا طبيعيًا ، وبعد ذلك قام الطيارون بإزالة اللوحات (عناصر الجناح التي تزيد من الرفع بسرعات منخفضة). عند هذه النقطة ، سقطت الطائرة فجأة إلى 900 قدم (270 متر). في المحادثات اللاسلكية مع مراقبي الحركة الجوية ، أبلغ الطيارون عن "مشكلة في نظام التحكم" وطلبوا بيانات عن ارتفاعهم وسرعتهم المعروضة على شاشات رادارات أجهزة التحكم.
أعطت المعدات في قمرة القيادة قراءات متقلبة. سحب الطيارون اللوحات وتسلقوا إلى 5000 قدم (1500 متر) ، لكن بعد تراجع اللوحات ، غرق أنف الطائرة وبدأت مرة أخرى تفقد الارتفاع. على مدار الست إلى سبع دقائق التالية ، قاتل الطيارون بطائراتهم الخاصة ، وحاولوا الحفاظ على مستوى الأنف ، ولكن نظام التحكم في الطيران خفض باستمرار. في النهاية ، فازت السيارة. تحطمت الطائرة في الماء بسرعة عالية وتوفي جميع من كانوا على متنها.
وقع الحادث الثاني في 8 مارس ، عندما تحطمت الرحلة رقم 302 التابعة لشركة الخطوط الجوية الإثيوبية بعد ست دقائق من إقلاعها من أديس أبابا ، مما أسفر عن مقتل 157 شخصًا. كانت الطائرة MAX 8 أخرى ، والتي كانت تعمل شهرين فقط. أبلغ الطيارون عن مشاكل في التحكم ، وأظهرت بيانات مراقبة الأقمار الصناعية تقلبات حادة في الارتفاع. نظرًا للتشابه مع حادث Lion Air ، تم إصدار إنذار: إذا كان نفس العطل أو عيب التصميم هو سبب كلتا الحالتين ، فقد يكون هناك حوادث أخرى. في غضون أيام قليلة ، تم تعليق أسطول 737 MAX حول العالم من الطيران. عززت البيانات المستردة من الحادث على الرحلة 302 الشك في أن الحالتين كانتا على صلة وثيقة.
يمكن تتبع المصير المحزن للرحلة 610 Lion Air إلى البيانات المستخرجة من الصندوق الأسود. (تم نشر المخطط في نوفمبر كجزء من
التقرير الأولي للجنة الوطنية لسلامة النقل في إندونيسيا.)
يتم توفير فكرة عامة للتاريخ من خلال منحنى تتبع الارتفاع في أسفل الرسم البياني. يتم مقاطعة الصعود الأولي بواسطة هبوط حاد. ويتبع المزيد من الصعود رحلة طويلة غير منتظمة. في النهاية ، هناك غوص ، أكثر بقليل من 10 ثوان تنزل الطائرة على ارتفاع 5000 قدم (1500 متر). (لماذا يوجد منحنى ارتفاع على الرسم البياني ، مفصولان بمئات من الأقدام؟ سأعود إلى هذا السؤال في نهاية مقالي الطويل.)
كل هذه الصعود والهبوط نتجت عن حركات المثبت الأفقي - سطح صغير يشبه الجناح في الجزء الخلفي من جسم الطائرة. يتحكم المثبت في زاوية ميل الطائرة ، أي إلى أين يتم توجيه الأنف. في 737 ، يفعل هذا بطريقتين. تعمل آلية قاطع المصعد على إمالة المثبت بأكمله ، في حين أن حركة عجلة التحكم التجريبية (عجلة التوجيه باتجاهك وبعيدًا عنك) تحرك المصعد - عجلة قيادة متحركة في الجزء الخلفي من جهاز التثبيت. في كلتا الحالتين ، يؤدي تحريك الجزء الخلفي من السطح إلى ارتفاع أنف الطائرة ، والعكس صحيح. نحن هنا مهتمون بشكل أساسي بالتغييرات التي تطرأ على أداة القطع ، وليس على حركة المصعد.
تظهر الأوامر المعطاة لنظام تشذيب المصاعد وتأثيرها على الطائرة بثلاثة منحنيات من بيانات الرحلة ، والتي سأكررها هنا للراحة:
يعكس الخط المسمى "دليل القطع"
(الأزرق) تصرفات الطيارين ، ويعرض "القطع التلقائي"
(البرتقالي) أوامر من الأنظمة الإلكترونية للطائرة ، ويظهر "موضع تقليم الملعب"
(الأزرق) ميل المثبت ؛ يشير الموضع الأعلى على الرسم البياني إلى وجود أمر لرفع الأنف. هذا هو المكان الذي يظهر فيه الصراع بين الإنسان والآلة. في النصف الثاني من الرحلة ، أرسل نظام الموازنة التلقائية بشكل متكرر أوامر لخفض الأنف على فترات من حوالي 10 ثوان. فيما بين هذه الفرق الآلية ، قام الطيارون ، باستخدام أزرار عجلة التحكم ، برفع أنفهم باستخدام أداة تشذيب. استجابة لهذه الأوامر المتضاربة ، تذبذب موضع المثبت الأفقي مع فترة 15-20 ثانية. استمرت حركة سن المنشار حوالي 20 دورة ، ولكن في النهاية ، كانت أوامر خفض الأنف الأوتوماتيكية التي لا تشوبها شائبة الأسبقية على أوامر رفع الأنف القصيرة للطيارين. في النهاية ، انخفض عامل التثبيت إلى أقصى انحراف للغوص وظل فيه حتى تحطمت الطائرة في الماء.
زاوية الهجوم
ما الذي يجب إلقاء اللوم عليه بسبب سوء سلوك نظام توازن الملعب التلقائي؟ يتم توجيه الادعاءات نحو MCAS - النظام الجديد لسلسلة طراز 737 MAX. MCAS تعني نظام المناورة لخصائص المناولة ، وهو اسم متعدد المناهج بشكل مدهش لا يعطينا أي فكرة عما يفعله هذا النظام. كما أفهمها ، MCAS ليس جهاز. في مقصورات المعدات الإلكترونية للطائرة لا تجد حالة المسمى MCAS. MCAS يستند إلى البرامج بالكامل. هذا هو البرنامج الذي يعمل على الكمبيوتر.
MCAS لديه ميزة واحدة فقط. إنه مصمم لمنع المماطلة الهوائية - وهو وضع يتم فيه رفع أنف الطائرة مقارنة بتدفق الهواء المحيط لدرجة أن الأجنحة لا تستطيع الاحتفاظ بها في الهواء. يشبه المماطلة وضعًا ما عندما يتسلق راكب دراجة أعلى التل ، الذي يزداد انحدارًا: كلما نفد الطاقة عاجلاً أم آجلاً ، أصبحت الدراجة غير مستقرة ، ثم تدحرجت لأسفل. يتم تدريب الطيارين على الخروج من المماطلة ، لكنهم لا يمارسون مثل هذه المهارة على الطائرات المليئة بالركاب. في مجال الطيران التجاري ، ينصب التركيز على
تجنب الأكشاك ، إذا جاز التعبير ، على منعها. لدى شركات الطيران آليات للتعرف على الأكشاك الوشيكة ، وهي تُعلم الطيار حول هذا الأمر بمؤشرات الضوء والصوت ، بالإضافة إلى منبه اهتزاز اهتزاز العصا. في الرحلة رقم 610 ، اهتز رأس الكابتن من البداية إلى النهاية تقريبًا.
لا تقتصر بعض الطائرات التي تهدد المماطلة على التحذيرات البسيطة. إذا استمر القوس في الارتفاع ، فإن النظام الآلي يتدخل ويخفضه ، ويعترض التحكم اليدوي من الطيار إذا لزم الأمر. تم تصميم MCAS لذلك فقط. وهي مسلحة وجاهزة للمعركة ، وتخضع لمعيارين: تتم إزالة اللوحات (ويتم تمديدها فقط أثناء الإقلاع والهبوط) وتكون الطائرة في التحكم اليدوي (وليس الطيار الآلي). في ظل هذه الظروف ، يتم تشغيل النظام عندما ترتفع قيمة ديناميكية هوائية تسمى زاوية الهجوم (AoA) إلى مجموعة من القيم الخطيرة.
زاوية الهجوم مفهوم غامض إلى حد ما ، لذلك سأرسم مخططًا:
مقتبس من مراجعة الأبحاث المتعلقة بفعالية زاوية الهجوم Lisa R. Le Vie.الزوايا الموضحة في الشكل هي انعكاسات جسم الطائرة بالنسبة إلى محور الملعب - وهو خط موازٍ للأجنحة ، عمودي على جسم الطائرة ويمر عبر مركز ثقل الطائرة. إذا كنت تجلس في صف مع المخرج ، فهناك احتمال أن يمر محور الملعب أسفل مقعدك. دوران على طول محور الملعب يرفع ويخفض الأنف. يتم تعريف
زاوية الملعب (موقف الملعب) بأنها زاوية جسم الطائرة بالنسبة إلى المستوى الأفقي. تقاس
زاوية مسار مسار الرحلة (زاوية مسار الرحلة) بين المستوى الأفقي وموجه السرعة للطائرة ، أي توضح مدى ارتفاعها أو هبوطها بسلاسة.
زاوية الهجوم هي الفرق بين زاوية الملعب وزاوية ميل مسار الرحلة. هذه هي الزاوية التي تتحرك بها الطائرة عبر الهواء المحيط بها (على افتراض أن الهواء نفسه ثابت ، أي لا توجد رياح).
يؤثر AoA على كل من الرفع (الجاذبية التصاعدية والعكسية) والسحب (قوة التبديد ، معارضة الدفع للأمام ودفع المحرك). مع زيادة AoA فوق الصفر ، يزداد الرفع لأن الهواء يصطدم بأسفل الأجنحة وجسم الطائرة. لكن للسبب نفسه ، تزداد المقاومة. مع زيادة أخرى في زاوية الهجوم ، يصبح تدفق الهواء عبر الأجنحة مضطربًا ؛ بعد هذه اللحظة ، تنخفض قوة الرفع ، لكن المقاومة تستمر في الزيادة. وهنا يبدأ المماطلة. تعتمد الزاوية الحرجة للتوقف على السرعة والوزن وعوامل أخرى ، لكن عادة لا تزيد عن 15 درجة.
لم تكن كل من Lion Air والرحلات الإثيوبية عرضة لخطر المماطلة ، لذا إذا تم تنشيط MCAS ، كان يجب أن يحدث هذا عن طريق الخطأ. وفقًا لفرضية العمل المذكورة في العديد من البيانات الصحفية ، تلقى النظام بيانات خاطئة من مستشعر AoA الفاشل وعمل وفقًا لقراءاته.
من الناحية النظرية ، جهاز استشعار لقياس زاوية الهجوم بسيط. في الواقع ، إنه مجرد ريشة جوية تبرز في مجرى الهواء. في الصورة أدناه ، زاوية مستشعر الهجوم عبارة عن حافة سوداء صغيرة تقع مباشرة أمام 737 MAX. تثبيتها في الأمام ، وتدور ريشة ، محاذاة مع تدفق الهواء المحلي ، ويولد إشارة كهربائية تصف زاوية ريشة بالنسبة لمحور جسم الطائرة. يتميز جهاز 737 MAX بزاويتين من مجسات الهجوم ، واحدة على كل جانب من الأنف. (تعد الأجهزة الموجودة أعلى مستشعر AoA عبارة عن أنابيب pitot تُستخدم لقياس سرعة الهواء. ومن المرجح أن جهازًا آخر تحت كلمة MAX هو مستشعر درجة الحرارة.)
لم يتم عرض زاوية الهجوم على أدوات الطيارين Lion Air 737 ، لكن مسجل الرحلة سجل الإشارات المستلمة من مستشعرين AoA:
وهنا يحدث خطأ فظيع. يشير المستشعر الأيسر إلى أن زاوية الهجوم أكثر انحدارًا بمقدار 20 درجة عن المستشعر الأيمن. هذا تباين كبير. لا يمكن أن يعكس هذان المؤشران المنفصلان بأي حال من الأحوال الواقعية الحقيقية لحركة الطائرة في الهواء: أظهر الجانب الأيسر من الأنف أنه كان موجهاً نحو السماء ، وأن الجانب الأيمن كان أفقيًا تقريبًا. يجب أن تكون بعض القياسات خاطئة ، ويشتبه في ارتفاعها. إذا وصلت زاوية الهجوم الحقيقية إلى 20 درجة ، فستكون الطائرة بالفعل في حالة كشك عميق. لسوء الحظ ، تقوم أداة MCAS في Flight 610 بقراءة البيانات من جهاز استشعار AoA الأيسر فقط. وفسرت هذه القياسات التي لا معنى لها كمؤشر أكيد لموقف الطائرة ، وحاولت بلا كلل تصحيحها حتى اللحظة التي اصطدمت فيها الرحلة بالماء.
قمرة القيادة الأتمتة
تحولت المآسي في جاكرتا وأديس أبابا إلى قصة تحذيرية حول مخاطر الأتمتة المفرطة ، حيث تغتصب الحواسيب قوة الطيارين.
ذكرت واشنطن بوست :
قد يكون حادث الاصطدام المميت الثاني بطائرة بوينج 737 MAX 8 نتيجة صراع بين الإنسان والآلة. يشير هذا الفشل إلى أن المنظمين يجب أن يفحصوا بعناية الأنظمة التي تأخذ السيطرة من الناس عندما تكون السلامة في خطر.
يقدم الصحفي البلجيكي توم ديوزير ، الذي يكتب مقالات حول الطيران والحوسبة ،
الرأي التالي:
ليس هناك من ينكر أن طائرة بوينغ JT610 كانت تعاني من مشاكل خطيرة في الكمبيوتر. وفي العالم المحوسب عالي التقنية لمصنعي الطائرات ، حيث يتم تقليص دور الطيار إلى الضغط على الأزرار والمراقبة السلبية ، قد تصبح هذه الحوادث أكثر تواتراً في المستقبل.
على وجه الخصوص الغضب ، والطيارين دفع الأزرار. لخص
جريجوري ترافيس ، مطور البرامجيات والبرامجيات ، مشاعره بتعليق موجز:
"ارفع أنفك ، هال".
"آسف ، ديف ، أخشى أنني لا أستطيع القيام بذلك."
حتى دونالد ترامب تويت على هذا الموضوع:
الطائرات أصبحت معقدة للغاية للطيران. الآن لا يحتاجون إلى الطيارين ، ولكن علماء الكمبيوتر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ألاحظ هذه الصورة مع العديد من المنتجات. هناك دائمًا رغبة في اتخاذ خطوة اختيارية أخرى للأمام ، على الرغم من أن الحلول الأقدم والأبسط غالباً ما تكون أفضل. يجب اتخاذ القرارات في أجزاء من الثانية ، والتعقيد يشكل تهديدا. كل هذا يتطلب ثمنا باهظا ، لكنه يعطي القليل جدا. لا أعرف عنك ، لكنني لا أريد أن يكون ألبرت أينشتاين طيارًا لي. أحتاج مهنيين ممتازين يمكنهم التحكم بسرعة وسهولة في الطائرة!
شكاوى الأتمتة المفرطة 737 لها مفارقة كبيرة ؛ في كثير من الجوانب ، هذه الطائرة هي في الواقع من الطراز القديم بشكل مدهش. تم إنشاء أساس التصميم منذ أكثر من 50 عامًا ، وحتى في أحدث طرازات MAX ، تم الحفاظ على الكثير من التكنولوجيا في الستينيات. أدوات التحكم الرئيسية فيها هي هيدروليكية ، شبكة من الأنابيب تحت الضغط العالي تمر مباشرة من عجلات التحكم في قمرة القيادة إلى الجنيحات والمصعد وعجلة القيادة. إذا تعطلت الأنظمة الهيدروليكية ، فسيظل هناك نظام نسخ احتياطي ميكانيكي بالكامل للكابلات والكتل للتحكم في طائرات التحكم المختلفة. المحرك الرئيسي لمقلم التثبيت هو المحرك الكهربائي ، ولكن لديه استبدال ميكانيكي مع دولاب الموازنة اليدوية ، وسحب الكابلات إلى الذيل.
تعتمد طائرة أخرى بشكل أكبر على أجهزة الكمبيوتر والإلكترونيات. المنافس الرئيسي لـ 737 ، Airbus A320 هي وسيلة يتم فيها تطبيق مبدأ التحكم الإلكتروني بشكل شامل. يتحكم الطيار في الكمبيوتر ، ويتحكم الكمبيوتر في الطائرة. يختار الطيار مكان التحرك - لأعلى أو لأسفل أو لليمين أو لليسار - لكن الكمبيوتر يقرر كيفية تحقيق ذلك ، والذي يتحكم في الطائرات التي يجب رفضها ومقدارها. تستخدم طرز بوينج الأكثر حداثة - 777 و 787 - التحكم الرقمي أيضًا. في الواقع ، اتخذت أحدث الطرز لكلا الشركتين خطوة أخرى من "إدارة الأسلاك" إلى "إدارة الشبكات". يتكون الجزء الرئيسي من نقل البيانات من أجهزة الاستشعار إلى أجهزة الكمبيوتر ، ومن ثم إلى التحكم في الطائرات ، من حزم رقمية يتم إرسالها عبر
أحد إصدارات شبكة Ethernet . الطائرة هي محيط الكمبيوتر.
لذلك إذا كنت تريد أن تندب على أخطار وإهانة الطيارين الناجمين عن أتمتة الطائرات ، فإن 737 ليس هو الهدف الأكثر وضوحًا. إن حملة لوديت لتدمير جميع إلكترونيات الطيران واستعادة السلطة للطيارين ستكون بمثابة رد فعل خاطئ بشكل خطير على الوضع الحالي. ليس هناك شك في أن 737 MAX لديه مشكلة حرجة. هذه مسألة حياة أو موت بالنسبة لأولئك الذين سوف يطيرون عليهم ، وربما لشركة بوينغ. لكن المشكلة لم تبدأ مع MCAS. لقد بدأت بالقرارات السابقة التي جعلت MCAS ضرورية. علاوة على ذلك ، قد لا يتم حل المشكلة عن طريق الطريقة التي اقترحتها شركة Boeing - تحديث البرنامج الذي يحد من إمكانيات MCAS ويترك الطيارين بمزيد من الصلاحيات.
ضغط الحد الأقصى من أصل 737
أول الركاب 737 بدأ النقل في عام 1968. كان (ولا يزال) أصغر طائرة نفاثة من عائلة بوينج ، وكذلك كانت الأكثر شعبية. تم بيع أكثر من 10 آلاف نسخة ، وللبوينج طلبات لشراء 4600 نسخة أخرى ، وبالطبع ، تم إدخال تغييرات على الطائرة ، خاصة أنها لمست المحركات والأجهزة. أصبح النموذج المحدث من الثمانينيات معروفًا باسم 737 Classic ، ويطلق على طراز 1997 طراز 737 NG (الجيل التالي). (الآن ، بعد إصدار MAX ، تحول نموذج NG إلى الجيل
السابق .) ولكن على الرغم من كل هذه التعديلات ، لم يتغير الهيكل الأساسي لهيكل الطائرة كثيرًا.
منذ عشر سنوات ، بدا أن 737 قد وصلت أخيرًا إلى نهاية حياتها. أعلنت شركة Boeing أنها ستبدأ في تطوير تصميم جديد تمامًا لاستبداله ، لن يكون هيكله مصنوعًا من الألومنيوم ، ولكن من مواد مركبة خفيفة الوزن. بالطبع ، جعلت المنافسة التعديلات. تمتعت شركة إيرباص بطراز A320neo ، وهو الطراز المحدث الذي سيطلق ، عند إطلاقه في نفس قطاع السوق ، محركات أكثر كفاءة. كان من المفترض أن تأتي طائرة إيرباص المعدلة في حوالي عام 2015 ، في حين أن تطوير مشروع بوينج من الصفر سيستغرق عشر سنوات. كان هناك خطر من زبد العملاء. على وجه الخصوص ، تتفاوض شركة American Airlines الشريك الدائم لأميركان ايرلاينز على طلب كبير لشراء طائرة A320neo.
في عام 2011 ، تخلت شركة بوينج عن خطة لإنشاء تصميم جديد تمامًا وقررت أن تفعل نفس الشيء مثل Airbus: لتوصيل محركات جديدة بالطائرة الشراعية القديمة. , . FAA ( ) , - , Airbus.
737-800 ( MAX) 800 (3 . ). 2 000 2,50 . 10 , 7,3 . — 1 .
, 737 14 , . . , Boeing , « », . , 737 NG, MAX .
737 1960- , ,
( ) . . , , . 737 ; , . MAX
( ) — , 69 (175 ). NG, MAX .
New York Times , , , . , .
Airbus , Boeing . , The New York Times , 737 Max … , .
Times : « , , , ».
- MAX Boeing . . Lion Air,
Aviation Week and Space Technology (Nov. 26–Dec. 9, 2018, pp. 56–57):
, , 737 , .
, , . , . MAX , .
Aviation Week , 2017 , MAX 8.
. 58 000 , , , , . Boeing , , . , .
« », « » , ,
MCAS. ,
speed-trim . MCAS, « » , . ,
mach-trim , , , 0,6 . MAX; 1997 NG. MCAS , speed-trim mach-trim, , . , , , .
. , — , — . , , , , . . , , . , , . (
!) , , .
— , . , , , (). , , . , . , , .
737 MAX ? ,
Boeing 737 MCAS — -, 737 - . :
MCAS — . , MAX , NG; , LEAP-1B AoA. LEAP , NG CFM56-7, . AoA ; , (.. ), , . / FAR §25.173 «Static longitudinal stability» . (FAR — (Federal Air Regulations). 25 ). MCAS, ( AoA) , .
, , Boeing .
Aviation Week , , , (
20 ) , :
MAX CFM Leap 1 AOA , NG CFM56-7. MCAS - , MAX NG.
إذا افترضنا أن وجهة نظر برادي صحيحة ، فهناك سؤال مثير للاهتمام يطرح نفسه: متى لاحظت بوينج عدم الاستقرار؟ هل كان المصممون على دراية بهذا الخطر منذ بداية المشروع؟ هل تجلى ذلك خلال عمليات محاكاة الكمبيوتر ، أو أثناء الاختبارات التي أجريت في اختبارات الديناميكا الهوائية على نماذج النطاق؟ تعطينا قصة دومينيك غيتس في
سياتل تايمز تلميحًا إلى أن شركة بوينج ربما لم تدرك خطورة المشكلة قبل اختبارات الطيران التي أجريت في المرحلة الأولى من الطائرة ، والتي بدأت في عام 2015.
وفقًا لـ Gates ، أشار بروتوكول تحليل الأمان FAA الذي تم تمريره إلى إدارة Boeing إلى أن MCAS ستكون قادرة على تحريك المثبت الأفقي بما لا يزيد عن 0.6 درجة. في طائرة يتم إطلاقها في السوق ، تستطيع MCAS أن تنحرف بمقدار 2.5 درجة ، وتكون قادرة على التحرك بشكل متكرر حتى تصل إلى حد ميكانيكي للحركة يبلغ حوالي 5 درجات.
يكتب غيتس :
تم زيادة هذا الحد لأن اختبارات الطيران أظهرت أنه لتجنب المماطلة بسرعات عالية ، يلزم المزيد من حركة الذيل عندما تكون الطائرة معرضة لخطر فقد المصعد وتناقص لولبي.
يصعب تحليل سلوك الطائرة في حالة التوقف عند زاوية هجوم عالية ، وبالتالي ، عندما يقوم طيارو الاختبار بإجراء إجراءات للخروج من المماطلة على متن طائرة جديدة ، غالبًا ما يتم ضبط برنامج التحكم لتحسين خصائص مركبة طيران نفاثة.
يبدو أن عدم استقرار MAX عند ارتفاع AoA هو خاصية الشكل الديناميكي الهوائي للطائرة بأكملها ، والطريقة المباشرة لقمعها هي تغيير هذا الشكل. على سبيل المثال ، لاستعادة الاستقرار الثابت ، يمكنك زيادة سطح الذيل. لكن هذه التعديلات في هيكل الطائرة من شأنها أن تبطئ من إطلاق الطائرة ، خاصة مع مراعاة حقيقة أن حاجتهم قد اكتشفت بعد رحلات النماذج الأولية الأولى. بالإضافة إلى ذلك ، قد تؤدي تغييرات التصميم إلى تعريض إمكانية عرض طراز جديد بحقوق طيران من الطراز القديم. يجب أن يكون تغيير البرنامج بدلاً من تعديل هيكل الألومنيوم يبدو كبديل جذاب. ربما سنكتشف في يوم من الأيام كيف تم اتخاذ هذا القرار.
بالمناسبة ، وفقًا لـ Gates ، يجب مراجعة مستند FAA مع تحليل الأمان ، والذي يحدد حدًا قدره 0.6 درجة ، ليعكس النطاق الحقيقي لأوامر MCAS المحتملة.
الرحلة من عدم الاستقرار
عدم الاستقرار ليس بالضرورة علامة سوداء للطائرة. كان هناك على الأقل بعض التصميمات غير المستقرة الناجحة في التاريخ منذ 1903 رايت فلاير. وضع الإخوة رايت عن عمد عامل استقرار أفقي أمام الجناح ، وليس خلفه ، لأن تجاربهم السابقة مع الطائرات الورقية والطائرات الشراعية أظهرت: ما نسميه الاستقرار يمكن أن يطلق عليه أيضًا البطء. عززت طائرات التحكم الأمامية في الطائرة (التي تسمى أدوات التحكم الأفقية الأمامية) أي حركات تصاعدية وخفيفة للأنف. تتطلب المحافظة على درجة ثبات ثابتة تركيزًا كبيرًا من الطيار ، لكن في الوقت نفسه سمحت للطائرة بالتفاعل بشكل أسرع عندما
أراد الطيار زيادة أو تقليل درجة الصوت. (تمت مناقشة إيجابيات وسلبيات هذا التصميم في
مقال نشره عام 1984 فريد فريد كوليك وهنري ر. جاكس.)
قواعد أورفيل ، يدير ويلبر في مكان قريب ، كيتي هوك ، 17 ديسمبر 1903. في هذه الصورة نرى الطائرة من جانب الذيل. يبدو أن التحكم الأفقي الأمامي - الأسطح الأفقية المزدوجة القابلة للتعديل في المقدمة - يؤدي إلى رفع الأنف. (تصوير ويكيميديا .الطائرة الأخرى غير المستقرة بشكل خطير هي Grumman X-29 ، وهي منصة بحث مصممة في الثمانينات. كانت أجنحة X-29 موجودة خلفها ؛ علاوة على ذلك ، يتم تثبيت طائرات التحكم الرئيسية في الملعب أمام الأجنحة ، كما في Wright Flyer.
كان الهدف من هذا المشروع الغريب هو التحقيق في تصميمات مفك البراغي المتطرفة التي تضحي بالاستقرار الثابت من أجل المناورة الأسرع. لا يستطيع طيار واحد التعامل مع مثل هذه السيارة المتشنجة دون دعم. لقد تطلب نظام تحكم إلكتروني رقمي ، أخذ عينات من الحالة وتنظيم طائرة التحكم بتردد يصل إلى 80 مرة في الثانية. كانت وحدة التحكم ناجحة ، وربما أكثر من اللازم. سمح للطائرة أن تطير بأمان ، ولكن ترويض عدم الاستقرار ، غادر الطائرة مع خصائص التحكم محدودة إلى حد ما.
أنا شخصيا كان لدي بعض الارتباط مع مشروع X-29. في الثمانينيات ، عملت كمحرر لفترة قصيرة مع أعضاء مجموعة في هانيويل قاموا بتصميم وبناء نظام التحكم X-29. لقد ساعدت في إعداد المنشورات وفقًا لقواعد الإدارة ، كما ساهمت في تنفيذها في الأجهزة والبرامج. أعطتني هذه التجربة معلومات كافية لفهم أن جهاز MCAS لديه شيء غريب: إنه بطيء جدًا في قمع عدم الاستقرار الهوائي الديناميكي للطائرة النفاثة. في حين كان زمن استجابة X-29 يبلغ 25 مللي ثانية ، إلا أن MCAS استغرق 10 ثوانٍ لتحريك جهاز التثبيت 737 2.5 درجة. في هذه الوتيرة ، ربما لم يتمكن النظام من التغلب على القوى التي ترفع الأنف في حلقة ردود الفعل الإيجابية.
هناك تفسير بسيط لهذا. كان من المفترض MCAS أن يطير طائرة غير مستقرة. كان من المفترض أن تمنعه من الدخول في نظام يصبح فيه غير مستقر. يتم استخدام نفس الاستراتيجية من قبل آليات أخرى لمنع المماطلة - فهي تتدخل حتى قبل أن تصل زاوية الهجوم إلى نقطة حرجة. ومع ذلك ، إذا كان Brady محقًا بشأن عدم استقرار جهاز 737 MAX ، فإن هذه المهمة تصبح أكثر إلحاحًا بالنسبة لـ MCAS. عدم الاستقرار يعني النزول المفاجئ والخطير. MCAS هو سياج طريق يعيدك إلى الطريق عندما تكون مستعدًا لتمزيق جرف بالسيارة.
وهو ما يقودنا إلى إصدار خطة إصلاح Boeing MCAS المعلنة.
وفقًا للتقارير ، لن يقوم النظام المعدل بتنشيط نفسه بثبات وسيتم إيقافه تلقائيًا إذا اكتشف وجود اختلاف كبير بين قراءات مستشعري AoA. هذه التغييرات يجب أن تمنع تكرار الحوادث الأخيرة. ولكن هل يوفرون الحماية الكافية ضد الخطأ الذي كان يجب على MCAS معالجته في المقام الأول؟ عندما تقوم بإيقاف تشغيل MCAS ، سواء كان يدويًا أو تلقائيًا ، فلن يمنع أي شيء الطيار المتهور أو المضلل من الانتقال إلى هذا الجزء من منطقة وضع الطيران حيث يصبح MAX غير مستقر.
بدون معلومات إضافية من Boeing ، لا يمكن للمرء أن يقول مدى خطورة عدم الاستقرار ، إذا كان موجودًا بالفعل. تزعم مقالة برادي على موقع بوينغ 737 الفني أن المشكلة ناجمة جزئياً عن الطيارين. في الحالة الطبيعية ، لرفع الأنف الطويل ، من الضروري سحب عجلة التحكم أكثر وأكثر. ومع ذلك ، في مجال عدم الاستقرار ، تنخفض المقاومة الشدودة فجأة ، لذلك قد يقوم الطيار بسحب الدفة إلى وضع أكثر تطرفًا عن غير قصد.
هل التعرض البشري جزء
ضروري من عدم الاستقرار ، أم أنه مجرد عامل تعزيز؟ بمعنى آخر ، إذا قمت بإزالة الإصدار التجريبي من حلقة التعليقات ، هل ستظل التعليقات الإيجابية تتسبب في رفع الأنف غير القابل للتحكم؟ لم أجد إجابة بعد.
سؤال آخر: إذا كان جذر المشكلة هو تغيير خادع في القوة يقاوم حركات عجلة القيادة التي ترفع الأنف ، فلماذا لا نحل هذه المشكلة مباشرة؟
تنقل آلية تشغيل المصعد قوى "خاطئة" إلى عجلة التحكم للطيار. الصورة مأخوذة من عرض B737 NG ضوابط الطيران من الناحية النظرية . تم إنشاء العرض التقديمي لسلسلة 737 NG ، وليس MAX ؛ ربما تغيرت الهندسة المعمارية.
في 737 (ومعظم الطائرات الكبيرة الأخرى) ، لا تعتبر القوة "التي يشعر بها" الطيار من خلال عجلة التحكم انعكاسًا بسيطًا للقوى الديناميكية الهوائية التي تعمل على المصعد وطائرات التحكم الأخرى. يتم تجميع قوى التغذية المرتدة بشكل أساسي ، حيث يتم إنشاؤها بواسطة وحدة المصعد ووحدة التمركز - جهاز يراقب حالة الطائرة ويولد الضغط الهيدروليكي المناسب ، ويدفع الرأس في اتجاه واحد أو آخر. يمكن إعطاء هذه الأنظمة مهمة إضافية تتمثل في الحفاظ على قوة الشد أو زيادتها عند القيادة ، عندما تقترب زاوية الهجوم من قيم عدم الاستقرار. المقاومة المحسنة اصطناعيا هي بالفعل جزء من نظام الوقاية من المماطلة. لماذا لا توسعها إلى MCAS؟ (ربما هناك إجابة معقولة لهذا ، لكنني لا أعرفه.)
أين هو زر الطاقة له؟
حتى بعد أن تم تشغيل MCAS بطريق الخطأ على Lion Air 610 ، كان من الممكن تجنب الحوادث والإصابات إذا كان الطيارون قد أوقفوا هذا الشيء. لكن لماذا لم يفعلوا؟ يبدو أنهم لم يسمعوا قط عن MCAS ، ولم يعلموا أنه تم تثبيته على الطائرة التي يسيطرون عليها ، ولم يتلقوا أي تعليمات حول كيفية تعطيله. لا توجد مفاتيح أو أزرار تحمل علامة "MCAS ON / OFF" في قمرة القيادة لم يتم ذكر النظام في دليل الطيران (
باستثناء قائمة المختصرات ) ، ولم يتم إجراء أي برامج تدريب انتقالي للطيارين الذين تحولوا من 737 NG إلى MAX. يتكون التدريب من ساعة أو ساعتين (تتنوع المعلومات) من العمل مع تطبيق iPad.
تشرح بوينغ هذه الإغفالات في
تاريخ صحيفة وول ستريت جورنال :
قال أحد كبار المسؤولين في بوينغ إن الشركة قررت عدم الكشف عن التفاصيل للطاقم بسبب المخاوف من تحميل الطيارين العاديين بمزيد من المعلومات ، بالإضافة إلى بيانات فنية أكثر بكثير مما قد يكون تعلموا.
تسمية هذا البيان "منافق" يعني عدم قول شيء. انها ببساطة سخيفة. لم تحجب بوينج "التفاصيل" فحسب ، بل لم تذكر أساسًا وجود MCAS. والحجة حول "الحجم الزائد" مجرد غباء. ليس لدي دليل طيران MAX ، لكن
إصدار NG يحتوي على أكثر من 1300 صفحة ، بالإضافة إلى 800 صفحة أخرى من الدليل المرجعي السريع. بضع فقرات حول MCAS لن تثقل كاهل الطيار الذي أتقن دليل التشغيل بالفعل. علاوة على ذلك ، يصف الدليل بالتفصيل أنظمة تقليم السرعة والقطع ، والتي من المرجح أن تنتمي إلى نفس الفئة مع MCAS: إنها تعمل بشكل مستقل ولا توفر للطيار واجهة مباشرة للمراقبة والتنظيم.
نتيجة لحادث Lion Air ، ذكرت Boeing أن إجراء إغلاق MCAS تم وصفه في الدليل ، على الرغم من أن MCAS نفسها لم يتم ذكرها هناك. يشار إلى هذا الإجراء في الخريطة للتخلص من مشكلة "الخروج عن السيطرة على أداة تشذيب المثبت". ليس الأمر معقدًا جدًا: تحتاج إلى التمسك بالقيادة ، وإيقاف تشغيل الطيار الآلي والتحكم في الجر ، إذا كانت تعمل ؛ ثم ، إذا استمرت المشكلة ، فقم بتحويل المفتاحين المميزين "STAB TRIM" إلى موضع "CUTOUT". في حالة حدوث خلل ، كانت MCAS في الحقيقة هي الخطوة الأخيرة فقط.
بطاقة التحكم هذه هي "إجراء ذاكرة" ؛ يجب أن يكون الطيارون قادرين على إكمال هذه الخطوات دون النظر إلى الدليل. من المؤكد أن طاقم الأسد للطيران كان يعرفها. لكن هل يستطيع أن يفهم أن هذه البطاقة تحتاج إلى تطبيقها على طائرة لا يشبه سلوكها ما رأوه عند التدريب والطيران على طائرة 737 السابقة؟ وفقًا للدليل ، كانت الحالة التي كان من الضروري فيها استخدام البطاقة للتخلص من مشكلة أداة تثبيت الموازن هي "الحركة التلقائية المستمرة لمزيل أدوات التثبيت". أوامر MCAS لم تكن ثابتة ، ولكن تكررت ، لذلك ، لتشخيص المشكلة ، كان من الضروري إجراء قفزة في التفكير.
بحلول وقت تحطم الطائرة الإثيوبية ، كان 737 طيارًا من جميع أنحاء العالم يعرفون حول MCAS وإجراءات إغلاقها. أظهر
تقرير أولي صدر في وقت سابق من هذا الشهر من قبل الخطوط الجوية الإثيوبية أنه بعد بضع دقائق من القتال على عجلة التحكم ، استفاد طيارو الرحلة 302 من الإجراء من بطاقة التحكم وقاموا بتحويل مفاتيح STAB TRIM إلى CUTOUT. بعد ذلك ، توقف المثبت عن الاستجابة لأوامر MCAS حول خفض الأنف ، لكن الطيارين لم يتمكنوا من استعادة السيطرة على الطائرة.
لم يتضح بعد سبب فشلهم وما حدث في قمرة القيادة خلال الدقائق القليلة الماضية. أحد العوامل المحتملة هو أن مفتاح Cutout لا يقوم فقط بتعطيل الحركة الأوتوماتيكية لمقص شعر الملعب ، ولكن أيضًا العوامل اليدوية ، والتي يتم التحكم فيها بواسطة الأزرار الموجودة على عجلة التحكم. يقوم المفتاح بإيقاف تشغيل كل الطاقة للمحرك الكهربائي الذي يحرك جهاز التثبيت. في مثل هذه الحالة ، فإن الطريقة الوحيدة لتحريك أداة القطع هي قلب العجلات اليدوية الموجودة بجانب ركبتي الطيارين. خلال أزمة الرحلة رقم 302 ، قد تكون هذه الآلية بطيئة للغاية في ضبط الزاوية في الوقت المناسب ، أو كان الطيارون يركزون بشكل كبير على سحب الدفة بأقصى قوة لم يحاولوا استخدام العجلات اليدوية. من الممكن أيضًا أن يعيدوا التبديل إلى NORMAL ، لاستعادة الطاقة إلى محرك التثبيت. لم يرد ذكر هذا الاحتمال في التقرير ، ولكن المخطط من مسجل الرحلة يشير إليه
(انظر أدناه) .
مكون يسبب فشل النظام
يمكن للمرء أن يجادل حول ما إذا كانت MCAS هي فكرة جيدة عندما تعمل بشكل صحيح ، ولكن عندما يتم تشغيلها عن طريق
الخطأ وتوجيه الطائرة إلى البحر ، لا يجرؤ أحد على الدفاع عنها. على ما يبدو ، كان السلوك غير المنضبط في Lion Air والكوارث الإثيوبية ناتجًا عن خلل في جهاز استشعار واحد. هذا لا ينبغي أن يحدث في مجال الطيران. من المستحيل توضيح سبب قيام أي من الشركات المصنعة للطائرة بإنشاء طائرة عن عمد يؤدي فيها فشل جزء واحد إلى حادث مميت.
يتم توفير الحماية ضد الإخفاقات الفردية عن طريق التكرار ، وهذا المبدأ مجسد بالكامل في تصميم 737 بحيث يمكن اعتبار الماكينة طائرتين تقريبًا في مبنى واحد.
في الطائرات ، التي تستخدم الأتمتة في حجم أكبر ، عادةً ما يتم تكرار جميع العناصر (أجهزة الاستشعار وأجهزة الكمبيوتر ومحركات الأقراص) ثلاث مرات .
في قمرة القيادة ، يوجد مجال لطيارين يبحثان في مجموعتين مختلفتين من الأدوات واستخدام مجموعات منفصلة من أدوات التحكم. تتلقى لوحات المعلومات اليسرى واليمنى إشارات من مجموعات مختلفة من أجهزة الاستشعار ، تتم معالجة إشاراتها بواسطة أجهزة كمبيوتر مختلفة. كل جانب من جوانب قمرة القيادة لديه نظام التحكم بالقصور الذاتي الخاص به ، وجهاز الكمبيوتر الخاص به للملاحة ، والطيار الآلي الخاص به. تمتلك الطائرة مصدران للطاقة ونظامان هيدروليكيان ، بالإضافة إلى أنظمة احتياطية ميكانيكية في حالة حدوث عطل هيدروليكي مزدوج. تتحرك عجلتا التحكم في الحالة الطبيعية في انسجام تام - وهما متصلان أسفل الأرضية - ولكن إذا تعطلت إحدى العجلات ، يمكن كسر هذا الاتصال ، مما سيسمح للطيار الثاني بمواصلة التحكم في الطائرة.
يوجد استثناء واحد لهذه القائمة من الأنظمة المكررة: يبدو أن جهازًا يدعى كمبيوتر التحكم في الطيران (FCC) قد حصل على معاملة خاصة. هناك نوعان من FCCs على متن الطائرة ، ولكن
وفقًا لموقع Boeing 737 الفني ، تعمل واحدة منها فقط في كل رحلة. تعمل جميع المكونات المكررة الأخرى بشكل متوازٍ ، وتتلقى أوامر واردة مستقلة ، وتجري حسابات مستقلة ، وتنقل إجراءات أوامر مستقلة. ولكن في كل رحلة ، تؤدي لجنة الاتصالات الفيدرالية FCC واحدة فقط كل العمل ، والثانية في وضع الخمول. مخطط اختيار كمبيوتر نشط يبدو تعسفيا بشكل غريب. كل يوم ، عندما تقوم بتشغيل طاقة الطائرة ، تتحكم لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) على الجانب الأيسر في الرحلة الأولى ، ثم يتحكم الجهاز على الجانب الأيمن في الرحلة الثانية من اليوم ، وبالتالي يتغير الجانبان بالتناوب حتى يتم إيقاف الطاقة. بعد إعادة توصيل الطاقة ، يبدأ الاستخدام البديل مرة أخرى باستخدام FCC الأيسر.
أنا مندهش من العديد من جوانب مثل هذا المخطط. لا أفهم لماذا العلاقة بين أجهزة FCC المكررة مختلفة عن المكونات الأخرى. إذا فشلت لجنة الاتصالات الفدرالية ، هل ستسيطر الثانية تلقائيًا على الثانية؟ يمكن الطيارين التبديل بينهما في الرحلة؟ إذا كان الأمر كذلك ، هل ستكون هذه طريقة فعالة للتعامل مع فشل MCAS؟ حاولت العثور على الإجابات في الأدلة ، لكن لا يمكنني الوثوق في تفسيراتي لما قرأته.
بالإضافة إلى ذلك ، واجهت صعوبة كبيرة في العثور على معلومات حول لجنة الاتصالات الفيدرالية نفسها. أنا لا أعرف من ينتجها ، وكيف تبدو وكيف يتم برمجتها.
على موقع
Closet Wonderfuls ، يتم بيع عنصر يسمى "737 جهاز كمبيوتر للتحكم في الطيران" مقابل 43.82 دولارًا مجانًا. يحتوي موقع
Airframer على قوائم بالعديد من موردي قطع الغيار والمواد الخاصة بالطراز 737 ، ولكن لا توجد معلومات حول جهاز التحكم في الطيران. يحتوي الجهاز على لوحة هانيويل. لقد تم إغراء شراء الجهاز من موقع Closet Wonderfuls على الويب ، لكنني متأكد تمامًا من أن أحدث طرازات MAX لا تحتوي على مثل هذا الجهاز مثبت. تعلمت أن FCC سابقًا كان يطلق عليه FCE (إلكترونيات التحكم في الطيران ، "إلكترونيات التحكم في الطيران") ، ومن هذا المنطلق يمكن فهم أن الجهاز كان تمثيليًا ، لقد أدى التكامل والتمايز بمساعدة المكثفات والمقاومات. , FCC , , . Intel , , Linux Windows. .
MAX . -, MCAS; , MCAS. -, FCC , AoA MCAS. FCC.
FCC , , Indonesia. ( , ). .
(Manado → Denpasar) , , .
FCC? , MCAS, , FCC. , , , .
, MCAS AoA. ? : , 5,5 , MCAS . 4 5 ?
: AoA.
MCAS , ? ( ) , . «», .
MCAS 50- , AoA . MCAS 100- . ?
, , AoA.
, AoA . , : , 500 –40 .
, ( ). , , 610 . . , , , . , , ; , , 20 .
- , ? : 20 . , . : , 20 . -
Professional Pilots Rumour Network , , . , , , .
. , , . ? , .
,
FAA , AoA. , , , 737 MAX (
Rosemount 0861 ). , 20 .
- , , , , - . , , . AoA (Air Data and Inertial Reference Unit, ADIRU), , . ADIRU , , , , . , , . ( ADIRU .) , — , .
. , AoA, Lion Air 27 , .
, « », . , , , (Stall Management and Yaw Damper, SMYD) , , ADIRU. SMYD . Lion Air, Ethiopian , . , ADIRU.
- Lion Air, . 302 Ethiopian , AoA , . :
AoA , — , — . , , , , . — 75 . , , . .
, , 302. STAB TRIM, , . , , Cutout .
, - .
1. Lion Air Ethiopian AoA, , ( , Lion Air 27 ). , ,
XTRA Aerospace . , , Boeing, , XTRA.
400 MAX, 800 AoA. 3/800 ? , ?
2. (pitch trim) Lion Air 610. , , .
( ) . , , , . , . , « » , , , . , , MCAS . - . , AoA . FCC , .
3. AoA — Lion Air. :
( ) . , , , , 10 . , , . 610; . ( , .)
, — . ? , ? , AoA ? , . , . , AoA. , .
, . , 100 , . , , , .
, ,
, , . . , , . , MCAS. , 1549 USAir, A320 155 . .
, , . . , .
40 , — 23 . ()
, , .
MCAS 737 MAX . , . , — , MCAS .
346 — , . ?
Boeing , :
- AOA. 5,5 , MCAS . .
- MCAS , AOA. , MCAS .
- MCAS , , . - MCAS .
Boeing , « 610 Lion Air 302 Ethiopian Airlines». , , , MCAS? , 737 MAX - , MCAS .
Boeing — MCAS, , , . . MCAS , . MCAS, . , ? , , . , .
, .
, 737 MAX MCAS, . Lion Air , . , MCAS: , . , ? . , , . ( , , .)
. -, , : . ( ) . , MCAS . . , , , . . . , AoA, , — , ,
. ; GPS. , .
-, : . , , — , , , . , - . , — . ; , .
, MCAS. , . ( .) , , , : « » , .
11 2019
Boeing , MCAS « . . , , ». - Boeing ;
Aviation Week , 9 .
, « » (handling qualities). -, , , . - , . - ? , MCAS , , Boeing , , .
: « , , , ». , , , , .
, ,
New York Times , : , « » MCAS, .
, , , 737. - Boeing.
MCAS — , — 0,6 10 .
, FAA MCAS. .
, 2016 , Boeing , MAX , . , , MCAS .
, ,
Aviation Week , 302 Ethiopian Airlines. , AoA , , . , , . , , ?