Wie funktioniert das Abstimmungssystem des Airbus-Flugcomputers?

Soweit ich in diversen Dokumenten über A320 gelesen habe und mich richtig an sie erinnere:

Es gibt drei Systeme, die verschiedene Teile der primären Flugsteuerung handhaben:

• ELAC (Höhenruder- und Querrudercomputer) steuert die Neigung mit Höhenrudern + Trimmung und Roll mit Querrudern.
• SEC (Spoiler & Höhenruder Computer) steuert Rollen mit Spoilern und wenn ELACs ausfallen, Nicken mit Höhenrudern + Trimmung.
• FAC (Flight Augmentation Computer) implementiert Gierdämpfer. Sein Befehl wird dem Ruderbefehl hinzugefügt . Beim A320 haben die Ruderpedale eine direkte mechanische (hydraulische) Verbindung.

ELAC und FAC bestehen jeweils aus zwei identischen Einheiten, die SEC aus drei identischen Einheiten (aber nur zwei der Einheiten werden als Backup für ELAC verwendet).

Jede Einheit besteht aus zwei unterschiedlichen Computerplatinen. Eine verwendete i386-CPU, die andere m86k-CPU und jede hat unabhängig voneinander Software entwickelt (um das Risiko des gleichen Softwarefehlers in beiden zu minimieren).

Eine der Platinen in jedem Paar berechnet die Ausgabe und die andere verifiziert sie. Wenn die Überprüfung fehlschlägt, erklärt diese Einheit einen Fehler und trennt die Verbindung. Dies ist die primäre Methode zur Erkennung von Fehlern.

Ich habe keinen Hinweis auf den Vergleich der Ausgänge identischer Einheiten gefunden. Abgesehen von der Spoilerkontrolle gibt es nur zwei Ausgänge und das Checkboard ist sowieso die zuverlässigere Möglichkeit, Fehler zu erkennen.

Wenn die FAC ausfällt, wird das Flugzeug den koordinierten Flug nicht gut aufrechterhalten und neigt zum Holländerrollen, aber die Piloten können dies durch Rudereingaben kompensieren.

Wenn der SEC ausfällt, kann der ELAC allein die Steuerung übernehmen. Nur Spoiler werden nicht verfügbar sein.

Fällt der ELAC aus, kann auch der SEC übernehmen. Das Drehen mit Spoilern kann etwas mehr Luftwiderstand verursachen, ist aber kein großes Problem.

Wenn sowohl ELAC als auch SEC ausfallen, haben die Pitch-Trimmräder eine direkte mechanische (hydraulische) Verbindung und das Rollen kann durch das Ruder gesteuert werden, indem die Gierstabilität ausgenutzt wird. Ich glaube nicht, dass es jemals in der Praxis benötigt wurde. Beachten Sie, dass dies für die A320-Familie gilt; welche Steuerungen bei Ausfall aller Flugcomputer zur Verfügung stehen, ist bei jedem Airbus-Typ unterschiedlich.

• Update: Seit diese Antwort geschrieben wurde, ereignete sich der Unfall Smartlynx A320 Trainingsflüge MYX-9001 in Tallinn am 28. Februar 2018 , bei dem die ELAC-Pitch-Steuerung aufgrund eines Fehlers im Stabilisatoraktuator ausfiel und dann beide SECs aufgrund der unterschiedlichen Reaktion der Befehls- und Monitorplatinen ausfielen zu einem kurzen Sprung, was zu einer Herabstufung bis hin zum mechanischen Gesetz führt. Rückblickend scheint es für die Besatzung eher unklug gewesen zu sein, das Training mit den intermittierenden Stellantriebsfehlern fortzusetzen, die sie bekamen.

Für die Dateneingabe gibt es drei ADIRUs (Air Data and Inertial Reference Unit) und jeder Flugcomputer nimmt Eingaben von allen drei entgegen und vergleicht sie. Es benötigt zwei übereinstimmende (innerhalb einiger Grenzen ähnliche) Werte, um es als vertrauenswürdig zu betrachten. Wenn entweder mehr als eine Einheit ausfällt oder keine zwei übereinstimmen, degradieren die Flugcomputer zu alternativem Recht oder direktem Recht .

Nach alternativem Recht bietet das System keinen Alpha-Schutz (Stall), Übergeschwindigkeitsschutz und, je nachdem, was fehlgeschlagen ist, einen anderen Flugbereichsschutz (es gibt zwei Arten, bei denen unterschiedliche Schutzmaßnahmen verloren gehen).

Im direkten Gesetz kehrt es dazu zurück, die Steuerknüppelposition direkt auf die Position der Steuerfläche abzubilden, ähnlich wie bei mechanischen Steuerungen. Aber die meisten Fehler führen nur zu einem alternativen Gesetz, außer wenn alle Trägheitsreferenzen verloren gingen (das wäre sehr schwierig zu handhaben, da es auch unzuverlässige Einstellungsindikatoren bedeuten würde, aber ich glaube auch nicht, dass das jemals passiert ist; die Trägheitssysteme sind sehr zuverlässig). .

Ein alternatives oder direktes Gesetz kann auch eingegeben werden, wenn eine Steuerfläche (oder ihr Stellglied) ausfällt und irgendwo in der Computerfehlersequenz, aber ich erinnere mich nicht an die genaue Bedingung (FACs berechnen die Grenzen, wenn also FACs ausfallen, wird es sich sicherlich verschlechtern ).