Уровень БРЭО Суперджета и AFDX
рейтинг: +8+x

БРЭО

8297060332_e51287dda4.jpg

У235 писал: По части БРЭО: по уровню новизны в этой части Суперджет можно сравнить разве что с Ту-4, когда наши промышленность разом вышли на новый уровень бортовой радиоэлектроники.

Новшество первое - единый бортовой цифровой шинный интерфейс. Эта технология позволяет вместо толстых жгутов многочисленных сигнальных проводов передавать все управляющие команды на многочисленные исполнительные механизмы по всему самолету по одному проводу(для надежности прокладывают 2-4 таких шины), что позволяет получить заметный выигрыш в весе и упростить проблему электрических наводок в сигнальных цепях. На последних военных самолетах (истребитель "Рафаль" к примеру) такие шины вообще делают на оптоволокне и в итоге они не боятся замыкания, а электромагнитных наводок там не бывает даже при ядерном взрыве.

Новшество второе - интеллектуальная и глубоко интегрированная со всеми системами самолета цифровая система управления. Такая СУ, внедренная впервые в полном объеме на пассажирских самолетах Эйрбасом и Талесом, позволяет реализовать множество ранее недоступных на отечественных самолетах функций:

1. Быстрое и удобное переключения режимов полета. Так, к примеру, уход на второй круг делается нажатием одной кнопки, посл чего включается соответствующая программа и система сама увеличивает тягу двигателей, выставляет закрылки и переключает индикацию МФИ в соответствующие режимы выводя на них схему ухода. Там, где раньше пилотам надо было бегать пальцами по кабине, переключая системы вручную, теперь требуется нажать одну-две кнопки задав нужный режим или программу и остальные рутинные переключения система сделает сама.

2. Защита от опасных режимов и помощь пилоту. Современные интеллектуальные цифровые ЭДСУ позволяют забить в них ограничения не позволяющие выйти на опасные режимы полета и программы ухода с этих режимах. При опасности сваливания самолет сам опустит нос и увеличит тягу двигателя, при превышении допустимой скорости самолет поднимет нос гася скорость. При превышении определенных скоростей система сама может убрать закрылки и шасси, если пилоты забыли это сделать. В Суперджете, к примеру, есть программная защита от касания хвостом полосы при взлете или посадке: самолет сам не позволить удариться хвостом о полосу.

3. Технология fly-by-wire, позволяющая получить простое и логичное управление самолетом и минимизировать индивидуальные особенности типа самолета. Пилот отклонением ручки задает угловую скорость поворота самолета по крену или соответствующую управляющую функцию по тангажу. Это позволяет легко переучивать летчиков на другие самолеты, выпущенные данной кампанией, т.к. все они совершенно одинаково реагируют на одинаковое отклонение ручки. Поэтому, к примеру, переучивание пилотов с А320 на громадный А380 может занять пару недель, т.к. в управлении они благодаря этой технологии очень похожи

Все это в полном объеме у нас раньше никогда не делалось, а у Талеса огромный практический опыт в этой части все это они обкатали на активно летающем по всему миру семействе 320ых.

Железо пока что стоит иностранное, но зато нас пустили делать под него софт причем с возможностью поучиться и перенять опыт у спецов из Талеса, что в этой сфере значит гораздо больше железяк.

Электронику сделать само по себе - дело не такое уж хитрое. Все на стандартных микросхемах и стандартных схемах включения делается. Основное ноу-хау там - алгоритмы и программы и именно это мы и учимся делать сами. Пока на готовом западном железе. Разберемся как это работает и научимся программы под такие системы писать - сможем потом сделать подобную систему сами из покупных деталей. Подтянутся микроэлектронщики - тогда и детали будут наши. Не все сразу.

Платы и схемотехника в цифровой технике - дело вторичное. В принципе ты без проблем можешь закупить нужные детали и собрать, к примеру, маршрутизатор CISCO. Все, из чего он состоит, в принципе есть в продаже и схему скопировать -тоже ничего мудреного. Но работающего маршрутизатора ты таким макаром не получишь, т.к. главное в нем - зашитые в него программы, без которых он всего лишь бесполезный хлам. Так же и с бортовой электроникой современных самолетов.

ЗЫ: Летчик уже не решает, на какой угол отклонить управляющую поверхность - а задает угловые скорости вращения самолета. А ЭДСУ сама решает, на какой угол отклонить эту самую поверхность. И это не изобретение Талеса - это мировая тенденция. Привыкайте что в кабине сидит не летчик - а оператор робота.

Безопасность, защиты

О безопасности такого подхода можно судить по такой логике: вероятность того что летчик намеренно, рискуя повреждением шасси, решил не убирать на большой скорости шасси ГОРАЗДО меньше, чем вероятность того, что летчик об этом просто забыл. (Как это недавно случилось с Ту-154 ЮТэйра, когда они до 8000 добрались с выпущенными шасси и падать начали, а диспетчер их спас)

В итоге среднестатистически безопасность полета возрастет, даже если в какойто очень и очень редкой ситуации это сможет привести к происшествию.

Просто "предупреждать" об опасной ситуации не всегда эффективно. Бывает, что летчик не всегда адекватен, невнимателен, в ступоре и т.д. Хотя, конечно, должно быть все сделано для информирования летчика и вмешательство автоматики должно быть только после этого (если время позволяет)

У235: Да, так все и работает. Сначала автоматика предупреждает пилота, а если он не реагирует - выводит самолет из опасного режима сама. Кстати тот же вывод самолета из сваливания или превышения скорости - это аналог поведения обычного самолета. Обычные самолеты ведь точно так же опускают нос при понижении скорости, или поднимают его в случае разгона. Тут просто это поведение максимально оптимизировано с точки зрения безопасности полета с помощью электроники. Реальный самолет ведь может опоздать с опусканием носа при срыве, или наоборот завалиться на хвост, как Ту-154, а самолет с управлением по типу "философии Эйрбас" сделает это вовремя и не допустит срыва.

В Суперджете ВСЕ новое. И сам принцип построения и взаимодействия комплекса БРЭО, и многие его компоненты в отдельности. Ну не было у нас раньше самолетов с полностью цифровым интегрированным БРЭО. Максимум - стояло несколько компьютеров в обрамлении аналоговой электроники.

Например, 204 и 154М. Нет там высокоинтеллектуальной цифровой ЭДСУ и интегрированного в единую систему БРЭО. ЭДСУ на обоих этих самолетах стоят аналоговые, при этом то, что стоит на Ту-154, и ЭДСУ в полном смысле назвать нельзя. Это САУ.

Ничего похожего на 320ые, где все БРЭО работает в одной связке как единый организм, там нет. И цифровых шинных интерфейсов там нет и все управление самолетными системами идет по жгутам слабосигнальных кабелей.

Не говоря уже о БРЭО уровня 380 и 787 (то же поколение, что и у SSJ, с AFDX)

Никакого практического опыта построения БРЭО такого уровня автоматизации и интеграции у России не было. Сейчас есть, благодаря SSJ. Если бы без Талеса замахнулись бы на такой уровень, то сейчас имели бы на выходе "не имеющее аналогов" сырое и глючное изделие, которое не полетело бы еще год-два-четыре и потом бы еще Бог знает сколько оттуда вылавливали бы глюки. Дай Бог, чтоб в испытательных полетах, а не по результатам расследования авиакатастроф. А за это время упустили бы рынок.

AFDX

Про стандарт AFDX (кроме суперджета применяется пока только на А380 и Б787).

Это не TCP/IP в чистом виде, он сделан на основе UDP но это и не совсем UDP. Исходный UDP там достаточно серьезно, что называется, "доработан напильником" под требования авиации. И судя по тому, что до сих пор из-за затыка в шине не упал ни один самолет, встроенные в протокол средства контроля и исправления ошибок работают вполне успешно.

AFDX это НЕ ethernet, вернее не чистый ethernet. Весь огород городили с этим AFDX именно для того чтобы обеспечить и детерминизм и гарантированную доставку данных с задержкой не более критической для наихудших условий.

Это самая последняя технология, много лучше, чем более старые стандарты вроде ARINC 429 или тем более механические приводы.

afdx2.PNG

ARINC 429 был разработан более 30 лет назад и все ещё широко используется в индустрии (на западе).

в основе - шина, с одним передатчиком и до 20 приемников. Данные - 32-бита, передаются по витой паре. Две скорости передачи - 100 кбит/сек и низкая скорость 12.5 килобит/сек. Каждый передатчик требует непосредственной связи со своими приемниками (точка-с-точкой), из за этого требуется значительное количество передающих проводов, что добавляет много веса.

Боинг пытался внедрить новый стандарт, ARINC 629, на своей модели 777. Отличие 629-го в том, что скорость передачи увеличена до 2 мбит/сек, а количество приемников - до 120. Однако система требовала нестандартного и дорогого "железа" поэтому формат не прижился.

ARINC 664 - следующий шаг в развитии "локальной сети самолета". Скорость возросла в 1000 раз, до 100 мегабит/сек. Он базируется на IEEE 802.3 Ethernet и использует стандартные, дешевые и хорошо отлаженные компоненты, радикально уменьшая затраты и время на разработку.
AFDX строится на этом стандарте, формально называясь "Часть 7 спецификации ARINC 664". Он был разработан компанией Айрбас для самолета А380, но и Боинг решил применить его в новом 787 "Лайнер-мечты".

AFDX решает проблемы надежности и гарантирует пропускную способность сети и надежную доставку пакетов. AFDX - сетевая топология "звезда", до 24 систем соединяются в маршрутизатор (switch), где каждый из них может соединен с другими маршрутизаторами сети. Такая форма сети значительно уменьшает количество проводки, уменьшает вес и упрощает создание самолета.
AFDX предоставляет Качество Сервиса (QoS) и двухстороннюю избыточность пропускной способности.

AFDX превосходит ARINC 429, MIL-STD-1553 и другие архитектуры именно тем, что он базируется на стандартном UDP и маршрутизаторах. Благодаря этому, снижается стоимость систем; радикально упрощается их тестирование и отладка в комплексе; снижается количество необходимой проводки; снижается вес самолета; упрощается диагностика и поиск неисправных компонент. Все это повышает надежность самолета в целом, снижает затраты на ремонт и обслуживание, повышает летную готовность и, конечно же, доходы авиакомпаний.

Например, в более старой ARINC 429, витая пара должна была идти к каждому устройству. Отдельная шина для каждого коммуникационного пути. Если 5 систем хотят получать какой то сигнал - надо 5 проводов. Новое устройство? Новая проводка… Огромное количество проводов.

afdx.PNG

У AFDX - сигналы соединены с коммутатором(switch). Не важно, как много систем хотят получать информацию от какого то устройства - все равно это устройство соединено с коммутатором только одним проводом (ну для надежности их все же несколько)

У 429-й передатчик может иметь только 20 устройств, получающих сигнал. В AFDX - это практически не ограничено.

В AFDX можно наблюдать за трафиком в сети, эмулировать его, анализировать и оптимизировать, сколько душе угодно. Имеется огромное количество софта и библиотек. Провода могут быть и оптоволоконные. Благодаря сей системе отказавший прибор сам "скажет" о своем отказе - мечта для ремонтников.

В общем - это всё и есть самое острие технологии.

Читать далее

Далее про AFDX

8161128479_8ab7873943_z.jpg

20 Jun 2012 16:20 (опубликовано: skydiver000)


Если вам понравилась статья, не забудьте поставить "+"

рейтинг: +8+x

Facebook vk16.png twitter_icon.png livejournal.gif mailru-share-16.png ok-logo.png

Добавить новый комментарий
fancy-divider.gif

Читайте далее

  • Подробности про ЭДСУ Суперджета - СвернутьРаскрыть Содержание Резервирование Отказы СДУ Сопоставление возможностей СДУ Обмен данными Резервирование Элероны и рули высоты приводятся в действие двумя электрогидроприводами каждый, работающими от разных ГС1. Один из приводов...… (+7)
  • 2006 год: Thales рвется в Россию - Thales рвется в Россию 02/08/2006 Суперавионика для Superjet В начале 2000-х гг. успешное сотрудничество европейцев с фирмой «Сухой» распространилось и на гражданскую сферу. Начав в 2001г. программу создания регионального пассажирского самолета,...… (+6)
  • Работа электроники на разных фазах полёта - Вопрос: а откуда система «знает», что самолет находится в режиме взлета? Ответ (Инженер2010): На распознавании фаз полёта базируется значительная часть идеологии систем и БРЭО самолёта, он ведь у нас очень умный. :) Распознавание фаз основано на...… (+5)
  • Работа СДУ при отказе двигателя - Посторонним В писал: Друг (сам лётчик-любитель) прислал свои впечатления от разговора с лётчиком, только что прошедшим переобучение на ССЖ. Есть пара интересных моментов, которые тут по-моему не звучали. Игорь, поправьте плз, если что не так. когда...… (+4)
  • Стандарт AFDX - ARINC 664 часть 7 является стандартом, определяющим спецификации протокола и электрических соединений для информационных сетей, используемых в авионике. Этот стандарт основан на более ранней работе Airbus под названием AFDX (Avionics Full Duplex...… (+4)
  • Система управления самолетом - Развитие элементной базы и совершенствование алгоритмов управления позволило российским ученым создать высокопроизводительные и надежные электродистанционные системы управления для боевых и гражданских самолетов. Еще в прошлом столетии в Центральном...… (+4)
page 1 of 212next »
fancy-divider.gif

Случайные статьи

  • Польский пилот Эмбрайера - Инженер2010: Добавлю ещё одно интересное наблюдение, опровергающее утверждения о проблемах интеграции импортного оборудования с бортом нашего самолёта. Во время одной из прошлогодних командировок, в знойной стране, на борту 95005 побывал польский пилот, бывший там «пролётом» на ВС, не помню уже...… (+9)
  • Взгляд эксплуатанта на Ту-334 - Небольшой спор про отверточную сборку , Ту-334, технологии производства, отечественные комплектующие и тд Михаил_К: Если оставить в стороне эффективность Ту-334, то надо было купить необходимое технологическое оборудование (как для SSJ-100). Это смешные деньги на тот момент. Ту-334 был готов к...… (+5)

Использование материалов сайта разрешается только при условии размещения ссылки на superjet100.info

Пока не указано иное, содержимое этой страницы распространяется по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License