Компьютерра - Журнал Компьютерра №772

- Одна из причин, по которым не пошла наша отечественная программа по созданию экраноплана[Летательный аппарат, перемещающийся по воздуху в зоне так называемого аэродинамического экрана, на высоте одного-двух метров, где резко увеличивается подъемная сила крыла самолета. В Советском Союзе разработки таких аппаратов велись с пятидесятых годов, было создано несколько рабочих экземпляров.], - говорит Долотовский, - как раз в том, что аппараты строили судостроители, у которых свои, более жесткие требования к конструкциям. Экранопланы получились слишком тяжелыми, могли возить только сами себя.

Катапультирование, небезопасное даже для тренированных людей? Экзотические проекты по созданию большого парашюта для салона с пассажирами? Площадь такого парашюта должна быть с большое футбольное поле, кроме того, мы снова упираемся в гигантскую скорость самолета, и вердикт Долотовского - миссия невыполнима.

- Гораздо проще сделать надежный самолет, - уверяет он, - без любого рода спасательных шлюпок. К слову, даже опыт морских катастроф показывает, что на шлюпках спасается в лучшем случае тридцать процентов. Так что это не гарантия.

Тем не менее самолет должен уметь садиться на воду и не утонуть, пока пассажиры покидают борт. С настоящими самолетами, правда, такие испытания не проводят, используются их модели. Трехметровую модель SSJ100 запускали с катапульты в подмосковной Дубне.

Она не утонула. То есть, конечно, утонула, но не сразу.

6 Раз спасти пассажиров с терпящего бедствие самолета невозможно, приходится уповать на надежность автоматики. Однако у такого подхода есть и обратная сторона: чем больше автоматических систем на борту, тем проще летчику расслабиться, потерять квалификацию и, в критической ситуации, подвести беспарашютных пассажиров. Александр Долотовский согласен, что такая проблема есть.

- В практике западных авиакомпаний поощряются летчики, летающие в свободное от основной работы время на легких и пилотажных самолетах, кроме того, в условиях хорошей видимости экипаж должен выполнять взлет и посадку только вручную, без использования автопилота.

С точки зрения разработчика авиатехники, необходимо создавать такие самолеты, чтобы в случае отказа автоматики характеристики самолета ухудшались незначительно, чтобы с пилотированием этой машины мог справиться даже средний летчик. Так же устроен и Sukhoi Superjet 100.

Автоматические системы управления на самолетах появились сначала на боевых машинах, и это не удивительно: надо было обеспечить максимальную простоту управления и маневренность техники при увеличении нагрузки на летчика. На пассажирских самолетах подобные системы стали появляться в восьмидесятые годы.

- На нашем новом самолете она тоже, разумеется, есть, - рассказывает Долотовский. - Система не позволяет летчику выйти за разрешенный диапазон. При любых его действиях - потере пространственной ориентировки, уклонении от столкновения и других - автоматика не позволяет летчику выводить самолет за пределы безопасных режимов полета, обеспечивая, таким образом, максимальную безопасность.

К примеру, если маневры летчика приводят к критической потере скорости, система управления сама включит двигатели на максимум, чтобы избежать падения. На самолете, оборудованном такой системой, невозможно критически пикировать, делать "бочки", свалиться в штопор.

Superjet, как и любой современный самолет, рассчитан на то, что большую часть времени проходит горизонтальный полет, а пилот вмешивается в управление либо тогда, когда автоматика отказывает, либо на взлете и посадке. Разработчики попытались сделать управление максимально комфортным. Система подстраивается под вес самолета, его скорость, смещение центра тяжести с таким расчетом, чтобы в управлении для летчика от этих параметров ничего не зависело.

- Если взять самолет, не имеющий средств автоматизации, - говорит Долотовский, - то с изменением обстоятельств полета пилотажные характеристики сильно меняются: самолет по-разному реагирует на управление, и летчику нужно прикладывать совсем разные усилия[С этим фактом хорошо знакомы и автолюбители: машина на разных скоростях совершенно по-разному слушается руля.]. Это впервые почувствовали на истребителях, где техника эксплуатируется в предельных режимах, разница между которыми огромна. Кстати, именно на советском МиГ-19 впервые появилась автоматическая система регулировки управления АРУ-1в, которая регулировала управление в продольном канале в зависимости от скорости и числа Маха[Здесь - отношение скорости полета к скорости звука.] полета, предоставляя летчику адекватную реакцию самолета на отклонение ручки. Американцы сделали такой же механизм на пятнадцать лет позже.

Механизм этот, по словам Долотовского, очень простой и надежный, и в Superjet есть нечто подобное, только гораздо более совершенное.

7 Интересно, что испытания самолета, в соответствии с правилами, начинаются в режиме, в котором немалая часть автоматики, о которой говорилось выше, отключена.

- Авиапроизводитель, создавая самолет, всегда должен думать о плохом, - говорит Долотовский. - Полет на самолете совсем без отказов - это прекрасно, но готовиться все должны к худшему.

Из-за стремления к надежности система управления самолетом - многоуровневая. Она получает информацию о скорости, весе, расположении центра масс самолета, о высоте его полета, и так далее - перечень большой. С одной стороны, обилие информации дает возможность разработать хорошие алгоритмы, которые все это учитывают, а с другой - делают алгоритмы зависимыми от источников этих данных. Поэтому система обучена в случае отказа одного или нескольких произвольных датчиков идти по пути деградации алгоритма: второстепенный функционал может при этом урезаться, но самолет способен лететь дальше.

- Наконец, когда у нас пропало вообще все, - говорит Долотовский, - и самолет летит "слепоглухонемым", система управления переходит на самый минимальный режим - direct mode. В этом режиме самолет получается почти примитивным (уровень реактивных самолетов 60-х годов), но летчик вполне может его посадить по запасным автономным приборам, очень простым и очень надежным. Самолет будет все так же легко подчиняться управлению.

Обеспечить такое многоступенчатое резервирование - дело нетривиальное. Долотовский считает, что в реальной жизни ни один летчик с подобной ситуацией не столкнется, но ради надежности предусмотрено и это. Мой собеседник вновь провел параллель с автопромом, вспомнив про то, что во многих автомобилях делают электронные педали газа или тормоза.