AIRBUS ELECTRICAL FLIGHT CONTROLS
Alex Valero - Salva Climent - Andrew Fecheyr
CONTENIDO 1. Superficies de control 2. Fly-by-wire 3. Flight control laws 4. Historia 5. Sistema de control de vuelo elĂŠctrico A320 6. Mecanismos de tolerancia a fallos
SUPERFICIES DE CONTROL
SUPERFICIES DE CONTROL
SUPERFICIES DE CONTROL
SUPERFICIES DE CONTROL
SUPERFICIES DE CONTROL
CONTROL MECÁNICO
DIGITAL FLY-BY-WIRE
FLIGHT CONTROL LAWS • Mejora
la calidad del vuelo • Estabilidad • Protecciones de vuelo “Flight envelop protection”
HISTORIA Servo-Controls, and Artificial Feel
1955
1969
1972
1983
1987
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Electro-Hydraulic Actuators Digital Computers Trim, Yaw Damper, Protection
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Electrical Flight Controls
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Side-Stick with Control Laws
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Auto-pilot
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System Integration Testing
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A300
A310, A300–600
A320
Carevelle Concorde
COMPUTADORES ELAC Monitoring Channel Control Channel
SEC Monitoring Channel 5 Control Channel
FAC FAC
COMPUTADORES ELAC Monitoring Channel
•
ELevator and Aileron Computer
•
Motorola 68010 (8~16MHz)
•
Spoiler and Elevator Computer
•
Intel 80186 (6~25MHz)
Control Channel
SEC Monitoring Channel 5 Control Channel
MONITOR & CONTROL CHANNELS &21752/
DETECCIÓN DE FALLOS Y REDUNDANCIA • Detección • Cada • Los
computador se monitoriza a si mismo
actuadores son monitorizados por los dos canales
• Cada
sensor está al menos duplicado
DETECCIÓN DE FALLOS Y REDUNDANCIA • Redundancia • Energía
eléctrica: 2 generadores, 1 generador auxiliar, baterias y “RAT”
•3
sistemas hidraulicos: B+G+Y
• Cada
superfície de control tiene entre 2 y 5 actuadores
ARQUITECTURA DE LOS CONTROLES DE VUELO
DETECCIÓN DE FALLOS Y REDUNDANCIA • Disimilitud • Cada
tipo de computador está hecho por un fabricante distinto
•4
paquetes diferentes de software (desarrollados por diferentes equipos)
→ Protege contra fallos de desarrollo y fabricación
DETECCIÓN DE FALLOS Y REDUNDANCIA • Instalación
eléctrica
• Segregación
extensiva
• Los
enlaces se encuentran distribuidos en diferentes partes del avión
• Se
mantiene un sistema mecánico de backup
TOLERANCIA A FALLOS Concurrent Detection Error Detection Preemptive Detection
Rollback Fault Tolerance
Error Handling
Rollforward
Compensation Recovery Diagnosis
Isolation Fault Handling Reconfiguration
Reinitialization
VALIDACIÓN DEL SISTEMA • Simulador
OSMA en las primeras fases para diseñar las leyes de control de vuelo (software)
• Simulador
con una réplica de la cabina y los controles (1984)
• Simulador
con una réplica exacta de la cabina, los computadores y el sistema hidraulico y electrico (1986)
• Pruebas
de vuelo (1987)
CONCLUSIONES • La
familia A320 ha tenido mucho éxito
• La
mayoría de los fabricantes han adoptado los controles de vuelo eléctricos
• 4000 • 22
aviones fabricados (desde 1988)
accidentes “hull loss” con 631 muertos
• 0,15
muertos por avion (generación anterior tiene 2,3)
REFERENCIAS •
AIRBUS A320/A330/A340 Electrical Flight Controls A Family of Fault-Tolerant Systems - 1993 (Dominique Briere, Pascal Traverse)
•
The avionics handbook 2001 - Chapters 11 & 12 (Dominique Briere, Christian Favre, Pascal Traverse)
•
Jet Airliner Crash Data Evaluation Centre: http://www.jacdec.de/statistics/types/Types.htm
•
Captain Patrick Fecheyr-Lippens