Kỹ thuật

Dự phòng máy tính máy bay A330

3

Dự phòng máy tính máy bay A330

Tổng quan

Airbus A330 sử dụng một hệ thống điều khiển bay fly-by-wire tiên tiến, dự phòng cao được neo bởi một số máy tính điều khiển bay. Hệ thống này đảm bảo liên tục kiểm soát máy bay an toàn và giảm thiểu nguy cơ hỏng hóc, ngay cả trong các tình huống đòi hỏi khắt khe.

Kiến trúc dự phòng

  • Cốt lõi của hệ thống được tạo thành từ ba Máy tính chính điều khiển chuyến bay (FCPC / PRIM), hoạt động trong dự phòng ba mô-đun. Ba thiết bị này chạy song song, kiểm tra chéo nhau để phát hiện sự khác biệt hoặc lỗi.

  • Ngoài PRIM, còn có hai Máy tính phụ điều khiển chuyến bay (FCSC / SEC) để cung cấp khả năng sao lưu và độ bền của hệ thống hơn nữa.

Nguyên tắc chính

Thành phần Dự phòng Chức năng & Sao lưu
PRIM (FCPC) Ba (x3) Chức năng luật thông thường, bảo vệ, kích hoạt bề mặt
CÔNG TY CỔ PHẦN (FCSC) Kép (x2) Luật dự phòng, giám sát PRIM, có thể điều khiển tất cả các bề mặt khi cần thiết
Thiết bị truyền động Dự phòng thủy lực Nhiều hệ thống thủy lực; Tất cả các điều khiển đều có ít nhất hai nguồn
  • Mỗi bề mặt điều khiển bay (ailerons, thang máy, bánh lái, THS) có thể được quản lý bởi nhiều máy tính, đảm bảo không có lỗi một điểm dẫn đến mất các điều khiển chính.

  • Nếu PRIM hoặc hệ thống thủy lực liên quan bị lỗi, điều khiển bay sẽ tự động chuyển sang các máy tính và servo còn lại; Kiểm soát được duy trì liền mạch.

An toàn & Dung sai lỗi

  • Các PRIM (FCPC) giám sát đầu ra và tình trạng hệ thống của nhau. Nếu phát hiện sự khác biệt hoặc lỗi, máy tính bị lỗi sẽ bị loại trừ và quyền kiểm soát được chuyển cho các thiết bị khỏe mạnh mà không bị gián đoạn.

  • Thiết kế đảm bảo điều khiển bay liên tục và không bị gián đoạn, với hệ thống có thể chịu được nhiều lỗi trước khi cạn kiệt dự phòng.

  • Các máy tính sử dụng đầu vào cảm biến đa dạng (hơn 20 cảm biến bao gồm con quay hồi chuyển tốc độ và cảm biến AoA) và so sánh dữ liệu nâng cao để ngăn ngừa lỗi chế độ chung.

Các tính năng bổ sung

  • Dự phòng thủy lực: Mỗi bề mặt điều khiển chuyến bay được cung cấp bởi nhiều hệ thống thủy lực, sao cho mỗi hệ thống cung cấp năng lượng cho ít nhất một bề mặt quan trọng trên mỗi cánh hoặc đuôi.

  • Giám sát lỗi: Kiến trúc bao gồm các cơ quan giám sát và giám sát chéo. Nếu hai máy tính về cơ bản không đồng ý quá lâu, hệ thống sẽ cô lập máy tính bị lỗi và cả hai phi công đều nhận được cảnh báo.

  • Gián đoạn dịch vụ tối thiểu: Việc chuyển đổi điều khiển giữa các máy tính là tự động và nhanh đến mức phi công hoặc hành khách không mất kiểm soát.

Chứng nhận và tính toàn vẹn

  • Hệ thống dự phòng của A330 đáp ứng các tiêu chuẩn RTCA DO-178C Cấp A về tính toàn vẹn của phần mềm và phần cứng, phản ánh các yêu cầu cao nhất trong hàng không thương mại.

Những điểm chính

  • Dự phòng ba với PRIM và dự phòng kép với SEC là cốt lõi của thiết kế chịu lỗi của A330.

  • Máy tính dự phòng và nguồn thủy lực đảm bảo điều khiển chuyến bay liên tục ngay cả khi các máy tính hoặc hệ thống riêng lẻ bị lỗi.

  • Tính khả dụng của hệ thống vượt quá 99,999% do dự phòng rộng rãi này, hỗ trợ danh tiếng của A330 về độ an toàn và độ tin cậy.

Tóm lại: Hệ thống dự phòng máy tính bay của Airbus A330 được thiết kế để không có lỗi đơn lẻ, và trong hầu hết các trường hợp, sẽ ảnh hưởng đến khả năng kiểm soát chuyến bay tổng thể. Điều này đạt được nhờ nhiều máy tính độc lập có khả năng đảm nhận vai trò của nhau, giám sát chủ động / cách ly lỗi và phân lớp cả dự phòng tính toán và thủy lực.

 

Nhiều năm trước, tôi đang điều tra một sự cố máy bay A330. Các phi công đã yêu cầu chế độ lái tự động tăng lên 10.000ft (3000 mét). Khi gần đến độ cao, chế độ lái tự động đã chuyển sang chế độ bắt độ cao để cân bằng (đúng như dự đoán). Nhưng sau đó, máy bay ngay lập tức lao xuống như thể có người khác đã điều khiển và muốn đâm máy bay. Cả hai phi công đều nói rằng họ không hề chạm vào cần điều khiển, và đó chắc hẳn là chế độ lái tự động! Các phi công đã chuyển sang chế độ điều khiển thủ công, và phần còn lại của chuyến bay diễn ra suôn sẻ.

Các phi công và chuyên gia hệ thống khác ngay lập tức nói với chúng tôi rằng chế độ lỗi như vậy là không thể. Có ba máy tính điều khiển bay (FCC) độc lập, và mỗi FCC có ba kênh. Các hệ thống này kiểm tra chéo tất cả các phép tính để đảm bảo sự nhất quán. Không có lỗi đơn lẻ hay đa điểm nào có thể gây ra loại hành vi sai lệch này mà không gây ra lỗi hoặc đảo ngược. Hàng ngàn chiếc A330 đã bay trong một thời gian dài, và điều này chưa từng xảy ra trước đây. Thật “khó tưởng tượng”, “không thể tin được”, hoặc “không thể nào”.

Máy bay đã được kiểm tra và không phát hiện ra lỗi nào. Nó được đưa trở lại hoạt động và bay tốt.

Kết luận? Mọi người đều nói rằng rõ ràng một trong hai phi công đã thực hiện hành động nào đó mà người kia không nhận ra. Họ muốn biết phi công nào phải chịu trách nhiệm.

Nhưng khi chúng tôi xem xét dữ liệu chuyến bay, nó đã xác nhận lời khai của cả hai phi công! Có một lỗi nghiêm trọng ở đâu đó trong phần mềm lái tự động! Các phi công không làm gì sai. Mọi chuyện có thể đã kết thúc tồi tệ hơn nhiều nếu hoàn cảnh khác đi.

Lúc đó tôi đã ngây thơ, và tôi nghĩ rằng đây sẽ là một vấn đề lớn trong thế giới hàng không – một khám phá lớn và một cơ hội để sửa một lỗi quan trọng ẩn trong phần mềm được hàng ngàn phi công tin tưởng. Chúng tôi đã báo cáo sự cố, và… không có gì cả. Vài tháng sau, chúng tôi đã liên lạc lại… nhưng vẫn không có gì. Tôi chưa bao giờ nhận được bất kỳ phản hồi có ý nghĩa nào cho biết sự cố đang được khắc phục hoặc đã được khắc phục.

Tôi tự hỏi: có lẽ ai đó đã quyết định rằng đây là một sự cố hiếm gặp đến mức không đáng để sửa. Tôi đã tìm kiếm trong ASRS và các báo cáo khác để xem mức độ phổ biến của sự cố này, và tôi không thể tin vào những gì mình tìm thấy. Không chỉ đã từng xảy ra trước đây, mà còn có hàng trăm lỗi phần mềm khác được báo cáo thậm chí còn tệ hơn lỗi của tôi. Không có lỗi nào được đưa tin, không có cuộc điều tra công khai, không có báo cáo, không có biện pháp khắc phục nào được tìm thấy. Tôi đã kiểm tra tất cả các tài liệu đào tạo phi công mà tôi có quyền truy cập, và không tìm thấy bất kỳ thông tin nào đề cập đến những lỗi này.

Trải nghiệm đó, và nhiều trải nghiệm tương tự khác, đã giúp tôi có cái nhìn cởi mở hơn khi nói đến khả năng một hệ thống máy bay hoạt động theo một cách mới không giống với kinh nghiệm trước đây. Các báo cáo an toàn hàng không (như ASRS) chứa đầy hàng ngàn lỗi kỳ lạ mà các phi công đã gặp phải trên máy bay của họ.

Một trường hợp khác về “kịch bản khó tin” với cả 3 máy tính A330, khiến phanh tự động và lực đẩy ngược bị mất: https: https://lnkd.in/g-yEhxi6

Trải nghiệm cá nhân của Stefano Zamagna là một trường hợp thú vị khác liên quan đến điều khiển động cơ, và có liên quan đến các sự kiện gần đây:

https://lnkd.in/gjj6GGjd

(St.)

0 ( 0 bình chọn )

NGUYỄN QUANG HƯNG BLOG

https://nguyenquanghung.net
Kỹ sư cơ khí, bảo dưỡng, sửa chữa, tư vấn, thiết kế, chế tạo, cung cấp, lắp đặt thiết bị, hệ thống.

Ý kiến bạn đọc (0)

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *