Mit der heute verfügbaren Flugsteuerungstechnologie wie Fly-by-Wire, digital erweiterten Befehlseingaben usw. frage ich mich, ob es eine technische Lösung gibt (oder möglicherweise geben könnte), um das Auftreten und die Gefahren von vom Piloten verursachten Schwingungen (PIO) zu erkennen und ihnen entgegenzuwirken .
Betrachten Sie zum Beispiel ein Endanflugszenario mit geringer Sicht:
Ist es möglich, ein frühes Einsetzen von PIO zu erkennen und entweder die Eingabe des Piloten zu verstärken, um eine weitere Verstärkung der Schwingungen zu verhindern, oder, weniger aufdringlich, dem Piloten eine (z. B. akustische) Warnung zu geben?
Außerdem kann eine voll entwickelte PIO-Situation erkannt und eine Warnung ausgelöst werden, um das Bewusstsein zu erhöhen oder die Piloten zu einem eventuellen Durchstarten aufzufordern, ähnlich wie bei Windscherungswarnungen.
Gibt es, falls möglich, solche technischen Mechanismen, oder würden sie von Piloten überhaupt als hilfreich empfunden? Ich stelle mir vor, dass ein kritischer Teil, den es zu lösen gilt, darin besteht, eine tatsächlich beabsichtigte Steuereingabe des Piloten nicht außer Kraft zu setzen (die innerhalb des üblichen sicheren Bereichs liegt).
PIOs treten auf, weil der Pilot eine schnelle Bewegung spürt und den Drang verspürt, ihr entgegenzuwirken. Entscheidend ist die Frequenz von wenigen Hertz, sodass die Reaktion des Piloten mit einer Phasenverschiebung einsetzt, die die Bewegung fördert, und einer geringen Dämpfung, sodass die Schwingungsamplitude mit der Zeit wächst. Mit einem funktionierenden FCS sollte diese Art von schneller Bewegung nicht passieren.
Wenn der FCS jedoch nicht auf die Situation eingestellt ist, kann er die Situation tatsächlich verschlimmern und PIOs fördern. Der bekannteste Fall ist wohl die Bruchlandung von Tom Morgenfeld 1992 mit dem Prototyp YF-22.
Hier wurden die Gains im FCS mit eingeschaltetem Nachbrenner und langsamer Gangerhöhung zu hoch eingestellt.
Ein weiterer Fall ereignete sich in den frühen Phasen der Flugerprobung der V-22 Osprey. Hier waren zwei der drei Kreisel im Steuersystem falsch verkabelt und der Pilot hat eine falsche Steuereingabe gemacht.
Es ist also weniger die Fähigkeit des FCS, PIOs zu erkennen, als vielmehr seine verbesserte Dämpfung, die ein schnelles Schwingen gar nicht erst entstehen lässt.
Vielleicht, aber es würde erfordern, dem Piloten ein spezielles Feedback zu geben.
PIO tritt auf, wenn die Eingabe des Piloten der Tendenz nacheilt oder vorausgeht, die der Pilot zu korrigieren versucht, sodass der Pilot sie verstärkt, anstatt die Schwingung zu dämpfen.
Um diese Schleife zu unterbrechen, müsste es eine Art Instrument oder Anzeige geben, die es dem Piloten ermöglicht, die Verzögerung zu visualisieren und auch anzuzeigen, wie viel Steuerbewegung erforderlich ist, um sie zu korrigieren. Ein solches System wäre nicht trivial zu entwerfen.
Ein Punkt von Fly-by-Wire-Systemen besteht darin, PIO unwahrscheinlich zu machen, da der Pilot nicht raten muss, wie viel Eingabe ein bestimmtes Ergebnis erzeugen wird. Der Pilot sagt nur, ich will eben fliegen und das Flugzeug erledigt den Rest. Mit anderen Worten, der Pilot muss nicht raten, wie weit er den Steuerknüppel bewegen muss, um das Flugzeug auszurichten. Daher sollte ein Fly-by-Wire-System das, was Sie vorschlagen, theoretisch von vornherein unnötig machen.
Jan Hudec
Adrian