Was sind die Hauptkomponenten des Fly-by-Wire-Systems von Airbus? Ist ECAM mit FBW verwandt?

ECAM und FBW sind nicht direkt miteinander verbunden, aber Informationen und Warnungen zu den Flugsteuerungscomputern und Stellgliedern werden auf den ECAM-Bildschirmen angezeigt, wie alle anderen Informationen, die nicht auf dem primären Flugdisplay oder dem Navigationsdisplay sichtbar sind.

Fly-by-Wire

Das Fly-by-Wire-Konzept ist eigentlich einfach:

• Bei herkömmlichen Flugzeugen sind die Steuerflächen wie Querruder oder Höhenruder mit den Steuereingaben des Piloten verbunden, z. B. der Steuersäule. Diese Verbindung kann direkt (Kabel) und/oder verstärkt (vom Piloten gesteuerter hydraulischer oder elektrischer Aktuator) sein.
  
  

• In "FBW"-Flugzeugen werden die Steuereingaben stattdessen an Rechner gesendet, die tatsächliche Befehle an Aktuatoren liefern. Jedes FWB-System erhält zusätzlich zur Einführung von Rechnern in die Oberflächenketten der Pilotensteuerung auch Informationen von Sensoren, um die Reaktion des Flugzeugs auf Befehle (Feedback) zu messen.
  
  

Diese Konstruktion hat zwei Vorteile:

• Es gibt einen Aktuator (z. B. einen hydraulischen Heber), sodass der Pilot (oder der Autopilot) auf die Steuereingänge nur einen Bruchteil der tatsächlichen Kraft ausüben muss, die von den Aktuatoren auf die Steuerflächen ausgeübt werden muss.

• Noch wichtiger für das Konzept ist, dass der Rechner die Pilotenbefehle überwachen kann, so dass das Flugzeug niemals in eine unerwünschte oder gefährliche Konfiguration gebracht wird, zB abgewürgt wird. Dieses System ähnelt der für die Motoren verwendeten digitalen Motorsteuerung (FADEC) mit voller Autorität.

Die Hauptrechner für die Airbus A320-Familie sind:

• ELAC: Höhen- und Querrudercomputer
• SEC: Spoiler und Aufzugscomputer
• FAC: Flight Augmentation Computer
• SFCC: sekundärer Flugsteuerungscomputer

Sie sind redundant und einige Funktionen, die einem Computer zugeordnet sind, können auch auf anderen Computern ausgeführt werden.

^{Quelle: Fly-By-Wire-Systeme erklärt}

Aktuatoren werden unter Verwendung einer Übertragungsfunktion von der Piloteneingabe bewegt. In einfachen Worten verbindet eine Korrespondenz die Aktuatorauslenkung mit der Piloteneingabe. Diese Korrespondenzen werden üblicherweise als "Flugkontrollgesetze" bezeichnet. Airbus verwendet 3 Gesetze:

• Normal: Wenn alles, was von den Taschenrechnern benötigt wird, verfügbar ist. Maximaler Schutz ist verfügbar. Sidestick-Eingaben durch den Piloten werden in eine vertikale G-Last-Anforderung und eine seitliche Rollratenanforderung umgewandelt.

• Alternative: Wenn einige Rechner benötigte Daten nicht verfügbar sind. Einige Schutzfunktionen können verloren gehen und seitliche Eingaben des Seitenknüppels werden in eine direkte Äquivalenz des Ruderausschlagwinkels umgewandelt.

• Direkt: Wenn die Rechner keinen Schutz bieten können, aufgrund eines Rechnerfehlers, eines fehlenden Eingangs, eines Aktuator- oder Steuerflächenfehlers. Vertikale und seitliche Sidestick-Eingaben werden direkt in einen proportionalen Flächensteuerausschlag umgewandelt. Grundsätzlich ist das Flugzeug ein Nicht-FBW-Flugzeug.

ECAM

Parallel dazu haben sich Instrumente im Allgemeinen von Messgeräten zu elektronischen Anzeigen entwickelt. Die Eliminierung des dritten Besatzungsmitglieds (des Flugingenieurs, der Triebwerke, Treibstoff und andere Parameter überwacht) hat zu einer automatischen Überwachung der Flugzeugparameter und einer Filterung der angezeigten Informationen geführt.

Standardmäßig werden der Besatzung nur wenige Parameter angezeigt, andere werden durch Warnungen ersetzt, wenn etwas ungewöhnlich ist oder Aufmerksamkeit erfordert. Die Besatzung hat auch die Möglichkeit, Parameter/Status auf Anfrage anzuzeigen, zB den Status der Kabinentüren oder der Kraftstofftanks. Der Electronic Centralized Aircraft Monitor (ECAM) ist ein solches System, das Warnungen und wichtige Parameter überwacht und anzeigt.

^{A319 ECAM nach einem tatsächlichen Stromausfall, Quelle}

Das ECAM-System umfasst zwei Displays, die von der Besatzung konfiguriert werden können:

^Quelle

Beziehung zwischen FBW und ECAM

Airbus FBW konfiguriert Gesetze neu, wenn einer der Flugsteuerungscomputer ausgefallen ist. Da die Kenntnis dieser Neukonfiguration für die Besatzung von entscheidender Bedeutung ist und einige Fehler auftreten, führt dies dazu, dass Warnungen, Informationen und Vorschläge auf dem ECAM-Bildschirm angezeigt werden. Diese Verwendung von ECAM ist jedoch nicht spezifisch für Flugsteuerungscomputer.

^{ECAM-Anzeige, dass der Autopilot ausgeschaltet ist und Gesetze geändert werden, Quelle}

Weitere technische Informationen zu diesem Thema finden Sie unter Frage: Wird eine Control Law Degradation in Airbus Planes auf dem ECAM angezeigt?