Was ist Alpha-Schutz?

In diesem Artikel heißt es:

Es wurde ein Vorfall gemeldet, bei dem ein Airbus A321-Flugzeug während des Steigflugs auf eine Blockierung von zwei Angle Of Attack (AOA)-Sonden stieß, was zur Aktivierung des Alpha-Schutzes (Alpha Prot) führte, während sich die Machzahl erhöhte. Der Flugbesatzung gelang es, die volle Kontrolle wiederzuerlangen, und der Flug landete ereignislos.

  • Was ist Alpha-Schutz?
  • Ist es Teil eines anderen großen Systems (wie Autopilot)?
  • Was kann ich tun?
  • Wie wird es aktiviert?

Antworten (2)

Alpha wird auch "Angle of Attack" genannt. Es ist der Winkel zwischen dem relativen Wind und der Sehnenlinie des Flügels. Wenn der Anstellwinkel bis zu einem bestimmten Punkt erhöht wird, ist der Luftstrom über den Flügel nicht mehr gleichmäßig. Nach dem Flügel entstehen Turbulenzen, und er verliert an Auftrieb. Dies wird als Stall bezeichnet .

"Alpha Protection" ist ein System, das verhindert, dass der Anstellwinkel zu hoch wird. Dies geschieht durch eine Software, die den Anstellwinkelsensor des Flugzeugs überwacht. Wenn eine Situation mit hohem Alpha erkannt wird, senkt die Software die Nase des Flugzeugs, um einen hohen, aber immer noch sicheren Anstellwinkel beizubehalten. Es befiehlt auch allen Triebwerken vollen Schub. Dieses System soll Piloten daran hindern, das Flugzeug abzuwürgen, und es ihnen ermöglichen, im Notfall, z. B. bei einer Windscherung, die bestmögliche Leistung zu erzielen.

Dies ist nicht Teil des Autopiloten. Es ist in den Flight Control Computer integriert und jederzeit aktiv. Autopilot sind Funktionen, die das Flugzeug auf eine bestimmte Weise fliegen, um die Arbeitsbelastung des Piloten in normalen Situationen zu reduzieren (z. B. Steigen auf 13.000 Fuß, Linksabbiegen auf Kurs 340).

Piloten können sich dafür entscheiden, solche Schutzsysteme auszuschalten, wenn sie versagen, oder es gibt einen ganz besonderen Anlass, bei dem diese Schutzvorrichtungen abgeschaltet werden sollten, wie z. B. bei einem Auftritt bei einer Flugshow.

Bemerkenswerte Unfälle

Bei Airbus war der A320 das erste „Fly-by-Wire“-Flugzeug. Während eines Demonstrationsfluges AF296 , als das Alpha-Schutzsystem vorgeführt wurde, nahmen die Piloten das Flugzeug zu niedrig und zu langsam und deaktivierten den Teil des Systems, der den vollen Schub hätte befehlen sollen. Das Flugzeug kam nicht zum Stillstand, hatte aber sowieso zu wenig Energie zum Steigen. Es krachte sanft in die Bäume.

Bei einem Abnahmeflug testeten die Piloten den Alpha-Schutz in geringer Höhe. Das System hätte ein zu hohes Nicken des Flugzeugs verhindern sollen. Zur Überraschung der Besatzung scheiterte es jedoch. Das Flugzeug blieb mit unzureichender Höhe stehen, um sich zu erholen. Das System funktionierte nicht, weil beim vorherigen unsachgemäßen Waschvorgang Wasser in die Anstellwinkelsonden eingedrungen war, während des Fluges gefror und die Sonden blockierte.

Bei AF447 schaltete das System auf „alternate law“ um und bot keinen Stallschutz mehr, weil die Staurohre (Fluggeschwindigkeitssensoren) zugefroren waren. Das Flugzeug blieb aus 38.000 Fuß Höhe über dem Wasser stehen, nachdem die Piloten es versäumt hatten, das richtige Verfahren für unzuverlässige Fluggeschwindigkeit anzuwenden.

Zum letzten Absatz: Bei AF296 verhinderte der Alpha-Schutz einen Strömungsabriss, aber zu diesem Zeitpunkt war das Flugzeug zu niedrig und zu langsam, um die Bäume voraus zu räumen. Der Pilot behauptete, die Triebwerke hätten nicht reagiert und der Höhenmesser sei falsch, soweit ich weiß, machte er den Alpha-Schutz nicht für den Absturz verantwortlich.
Beim XL888T war das Problem ein eingefrorener AoA-Sensor, der zuvor unsachgemäß mit einem Hochdruckreiniger gewaschen worden war. Dies wurde zu einem Problem, als die Piloten unbefugte und improvisierte Tests auf niedrigem Niveau durchführten.
@RedGrittyBrick zu AF396: Soweit ich mich aus der Dokumentation erinnere, behauptete der Pilot, dass er nach unten kippte, als er den Steuerknüppel zurückzog. XL888T: Ja, der Sensor war eingefroren, also ist das System (als Ganzes) ausgefallen.
Ich habe nicht gesehen, wo Michel Asseline das behauptet hat, und das Videomaterial zeigt kein Pitching-down youtube.com/watch?v=-cv2ud1339E . Wenn das Heck des Rumpfes durch die Bäume gezogen wird, muss es natürlich die Fluglage des Flugzeugs beeinflussen. Das ist kein Alpha-Schutz.
AF296 zeichnet sich durch zwei Dinge aus: Dass der Alpha-Schutz alle bis auf drei Personen an Bord gerettet hat und dass übermäßiges Vertrauen in die Technologie Unfälle verursacht . Sie haben versucht, Alpha-Schutz zu demonstrieren , aber sie haben seine Möglichkeiten überschritten. Wenn es nicht aktiviert wurde, wäre der Absturz schlimmer gewesen. Beachten Sie auch, dass sie das andere Bit, das Vollgas befiehlt , manuell deaktiviert haben. Wenn sie es nicht getan hätten, hätten sie es geschafft, weil die Motoren früher hochgefahren wären.
Die Hauptmotivation hinter dem Alpha-Schutzsystem sind tatsächlich Unfälle wie Delta Airlines Flug 191 , die durch Windscherung verursacht wurden. In diesen Fällen müssen die Piloten so viel Auftrieb wie möglich bekommen, und das ermöglicht ihnen das System zuverlässig.
@JanHudec Ich dachte immer, die Auswirkungen dieses Unfalls seien ein besseres Verständnis der Windscherung und die Entwicklung von Windscherungswarnsystemen.
Der Anstellwinkel wird nicht immer relativ zur Flügelsehnenlinie gemessen. Wenn Sie mit isolierten, gewölbten Flügeln arbeiten (dh nicht Teil eines Flugzeugs), wird häufig die Nullauftriebslinie anstelle der Sehne verwendet. Ebenso wird manchmal die Nullauftriebslinie eines Flugzeugs als Bezugspunkt verwendet (also Null Alpha -> Nullauftrieb).
@kevin: Das natürlich auch. Aber auch Alpha-Schutz. Es ermöglicht Piloten, den höchsten sicheren Anstellwinkel beizubehalten und daher so wenig Höhe wie physikalisch möglich zu verlieren, und es befiehlt auch maximalen Schub, wenn die Piloten es nicht bereits getan haben.
"Die Piloten haben es versäumt, das richtige Verfahren für unzuverlässige Fluggeschwindigkeit anzuwenden." Dies ist ein guter Kandidat für das „Luftfahrt-Understatement des Jahrhunderts“. Die Piloten haben es versäumt, das richtige Verfahren zum Fliegen eines Flugzeugs anzuwenden .
Ein weiterer bemerkenswerter Vorfall in Bezug auf Alpha-Schutz ereignete sich mit TC-JDN auf einem Flug von Turkish Airlines von Istanbul nach New York. Bei diesem Vorfall führten Turbulenzen dazu, dass die AoA kurzzeitig den Punkt erreichte, an dem der Alpha-Schutz aktiviert wurde. Anscheinend hält der Alpha-Schutzmodus das Flugzeug auf der AoA „Alpha-Schutz“, bis ein Befehl zum Herunterfahren der Nase auf dem Sidestick gegeben wird. Dies führte zu einem unbefohlenen Steigflug und einem Beinaheunfall mit einem A330, der sich über dem Atlantik darüber befand.
@reirab danke für den Link. Ich finde es lächerlich, dass die "Schutz"-Systeme von Airbus das Flugzeug in einem unerwünschten Steigflug gehalten haben...
@ Kevin ist besser in einem unerwünschten Aufstieg als in einem unerwünschten Sturz aufgrund von Stall. Beachten Sie auch, dass das Wissen über diese Schutzmaßnahmen und wie sie funktionieren, in der Schulung vermittelt wird.

Alpha-Schutz ist eine Sicherheitsmaßnahme, die verhindert, dass ein Flugzeug bestimmte Werte des Anstellwinkels überschreitet. Normalerweise wird "Alpha" verwendet, um den Anstellwinkel zu bezeichnen.

Wenn ein Flugzeug fliegt und einen bestimmten Wert des Anstellwinkels überschreitet, gerät es in einen Strömungsabriss (weniger Auftrieb, manchmal plötzlich, und das Flugzeug fällt wie ein Stein). Airbus hat diesen Sicherheitscheck in das Flugsteuerungssystem eingeführt, der verhindert, dass sich das Flugzeug gefährlichen Werten nähert.

Trotzdem können sich Piloten von einem Strömungsabriss erholen.

Alpha-Schutz ist also nur Software an Bord.

Nicht alle Flugzeuge fallen beim Abwürgen "wie ein Stein". Einige neigen sich nur sanft nach unten und nehmen den Flug wieder auf, andere düsen mit einer höheren, aber stabilen Sinkrate dahin. Nur schlechte Konstruktionen weisen unangenehme Stall-Eigenschaften auf, und die wurden leider auch gebaut.
„Falling like a rock“ ist nicht dasselbe wie „die Aerodynamik eines Felsens“ zu haben. Ich habe versucht, mit dem Fallen auszudrücken, dass die Schwerkraft nur teilweise durch den Auftrieb kompensiert wird, ohne zu sagen, dass das Verhalten des Flugzeugs nach dem Abriss das gleiche Verhalten wie ein Stein ist. Dieses Fallverhalten kann tatsächlich von Menschen gespürt werden, wenn das Flugzeug von Böen betroffen ist, wo die vom Flugzeug gesehene AoA wirklich plötzlich variiert. Schreien ist ein guter Weg, um es zu messen :)
@TrebiaProject. Das ist normalerweise ein Abwind, kein plötzlicher Verlust des Auftriebs. Die Flügel erzeugen immer noch Auftrieb, aber die gesamte Luftmasse bewegt sich nach unten und drückt das Flugzeug mit nach unten.
Und dann ist da noch der Ercoupe...
@Trebia Peoject Vergleichen wir die Stall-Wiederherstellung eines Papierflugzeugs mit einer 737. Das Problem ist das Gewicht im Verhältnis zur Oberfläche. Dies wirkt sich auf den Höhenverlust im Falle eines Strömungsabrisses aus. Ein Papierflugzeug erholt sich in Zentimetern, das größere Flugzeug benötigt mehrere tausend Fuß. Wirklich einen Goldfisch mit einem Wal zu vergleichen. Massive Flugzeuge müssen also einen Strömungsabriss vermeiden. Flügel mit höherem Wirkungsgrad (höherer AR) werden im Vergleich zu älteren Konstruktionen bei einem niedrigeren AOA abwürgen. Piloten müssen entsprechend ausgebildet sein. Alpha-Schutz ist erforderlich. Aber ich würde auf jeden Fall versuchen, diese Lamellen zu verstärken.
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