¿Puedes enumerar todos los sistemas redundantes en un avión y describirlos?

¿Puedes enumerar todos los sistemas redundantes en un avión y describirlos?

Tal respuesta tomaría mil páginas, y solo para un tipo de avión. Entonces, no, no puedo es la mejor respuesta.

Sin embargo, puedo dar un ejemplo solo para la generación de energía, ya que específicamente lo solicitó.

Vuelo un gran avión de turbohélice, que es más simple que los grandes jets pero utiliza conceptos similares de redundancia múltiple.

Generación de energía:

Dos motores, cada uno con un generador de CC y un generador de CA. Entonces, cuatro generadores en total.

Cada generador de CA solo es capaz de alimentar todo el avión, incluso si falla cualquier otro generador.

La alimentación de CA se usa directamente para calentadores (p. Ej., Antihielo o agua caliente para pasajeros) y bombas (p. Ej., Bombas de combustible).

Sin embargo, la mayoría de los circuitos eléctricos usan corriente continua. Cada generador de CC se conecta directamente a cada bus eléctrico principal , de los cuales hay dos: izquierdo y derecho.

Cada generador de CA está normalmente conectado a uno de los dos rectificadores, izquierdo y derecho, y cada rectificador se conecta directamente a cada bus eléctrico secundario , nuevamente a la izquierda y a la derecha.

Por lo tanto, hay cuatro fuentes de energía generadas por CC (2 generadores de CC, 2 unidades rectificadoras), conectadas a cuatro buses eléctricos (L / R principal y L / R secundario).

Cada uno de los cuatro buses puede ser alimentado por cualquiera de los otros dos buses. Si el bus L Main muere, puede ser alimentado por el bus R Main o el bus L Secondary. Si el bus secundario R muere, puede ser alimentado por el bus secundario L o el bus R principal. El cambio para lograr esta potencia cruzada es completamente automático.

Si pierde dos de las cuatro fuentes de energía generada por CC (continúe ahora, eran 2x generadores de CC y 2x unidades rectificadoras alimentadas por los generadores de CA), todos los buses permanecen alimentados. Pero si pierdes tres, algunas cosas perderán poder. Iluminación de pasajeros, elementos no esenciales en la cabina de vuelo: ese tipo de cosas.

(Sin embargo, recuerde: un solo generador de CA puede alimentar ambas unidades rectificadoras. Esas son dos fuentes de energía generadas por CC allí mismo. Así es como puedo prometer que un solo generador de CA puede alimentar todo el avión).

Okay. Estás teniendo un mal día y pierdes tres fuentes de energía DC generada. Digamos que ha perdido los generadores de CA y un generador de CC. ¿Cómo puedo prometer que la aeronave sigue siendo segura?

Además de lo anterior, tiene tres autobuses eléctricos esenciales * . Los buses esenciales pueden ser alimentados por un solo bus principal que funcione solo, o por la batería de la aeronave principal, o por la batería auxiliar de la aeronave, o por la batería de la aeronave en espera. Los autobuses esenciales se utilizan para alimentar el umm, cosas esenciales. Instrumentos de vuelo básicos. Receptores básicos de ayuda a la navegación. Al menos una radio de comunicaciones. Algunas cosas de seguridad de las que no hablamos. Y así.

¿Qué pasa con el fuego, preguntas? El fuego es el mayor peligro en vuelo, si no se atiende de inmediato.

La supresión de incendios en las bodegas de carga y en los motores está impulsada por el Hot Battery Bus, que está disponible en todo momento, incluso si todo el avión está apagado. Cada interruptor apagado, todo oscuro. Pero los extintores aún se descargarán si se les solicita.

Ok, ahora has aterrizado y todos los circuitos eléctricos se han interrumpido. Los generadores no funcionan y las baterías se dañan en el choque, por lo que no funcionan. ¿Cómo saldrán los pasajeros?

¡Buenas noticias! La iluminación de emergencia tiene su propio sistema de batería autónomo , con baterías adyacentes a las luces de emergencia para minimizar la interrupción del circuito. Cuando el bus secundario R se apaga, esas luces se encenderán automáticamente para que pueda encontrar la salida rápidamente. La función de megafonía del capitán seguirá funcionando, ya que cambiará automáticamente a las baterías de alumbrado de emergencia como fuente de energía, por lo que aquí le dirá “¡Atención! ¡Evacue, evacue! ”Si necesita que se lo digan.

Ahora mi empleador me paga para saber todo eso sin tener que consultar un libro de texto, solo en caso de emergencia. Para ayudarme con la tarea de memorización, aquí hay un diagrama que preparé anteriormente:

Esa es una breve descripción del sistema eléctrico Bombardier Q400. Hay otros veinte temas más o menos en mi Gran Libro de Palabras Piloto que debo saber antes de que me permitan llevar pasajeros que pagan. Cada sistema tiene al menos una sola redundancia. Los sistemas importantes (controles de vuelo, sistemas hidráulicos, instrumentos de vuelo) utilizan redundancia doble o triple.

Gracias por el A2A, y espero que ayude.

* Los pilotos Q400 se quejarán de que solo hay dos autobuses Essential. Sí, pero con alimentación cruzada de ellos es un Bus de batería conmutada, que tiene funciones similares y se alimenta simultáneamente. He resumido aquí diciendo “tres autobuses esenciales” por simplicidad.

Llevaría mucho tiempo. Baste decir que no hay nada en un avión que sea esencial para el vuelo que no sea al menos triple redundante. Un ejemplo; uno de los alerones está atascado. El otro alerón funciona bien. Si el atascado afecta al otro, muchos aviones tienen un asa que permite a la tripulación separar mecánicamente los alerones. Si no, los spoilers de rollo funcionarán. En el peor de los casos, el timón puede controlar el balanceo. Todo esto para proteger contra algo que nunca ha sucedido.

En la certificación de aeronaves, “redundancia” generalmente significa, “La presencia de más de un medio independiente para cumplir una función determinada. No es necesario que cada medio para realizar la función sea idéntico. ”( http://www.faa.gov/documentLibra …) Sin embargo, la noción de redundancia a veces se confunde con otros conceptos.

Por ejemplo, una “Lista de equipo mínimo (MEL)” es diferente de una Lista de desviación de configuración; el primero identifica las cosas con las que la aeronave está certificada y que pueden quedar inservibles al comienzo de un vuelo, mientras que el segundo enumera explícitamente sin qué puede volar el avión. (Sí, una simplificación excesiva, pero lo suficientemente cerca para el trabajo del gobierno). Algunos sistemas que podrían considerarse “redundantes” simplemente porque están instalados en pares no siempre requieren que ambos funcionen para que un avión sea operado legalmente.

Como otro ejemplo, un diseño de dos motores no representa “redundancia” porque normalmente se requieren ambos motores para el vuelo, aunque un solo motor puede ser capaz de proporcionar al menos una velocidad mínima de ascenso si su compañero falla en un momento inoportuno durante el despegue Eso tampoco es “redundancia”, es un margen de seguridad previsto en el proceso de certificación.

Los mejores ejemplos de sistemas redundantes incluirían:

  • Instrumentos de vuelo primarios y de respaldo separados (velocidad aérea, altímetro, horizonte artificial);
  • Múltiples sistemas hidráulicos, uno o más de los cuales pueden fallar sin privar a la aeronave de la capacidad de mantenerse bajo control;
  • Tren de aterrizaje primario y alternativo / de emergencia y sistemas de extensión de aletas; o
  • Los sistemas eléctricos de CA y CC, que pueden tener múltiples fuentes de energía (generadores, APU, RAT, baterías, etc.) pero que están diseñados para permitir que fuentes de energía progresivamente menos energéticas los energicen en función de la importancia crítica de los subsistemas que mantienen. corriendo.

Hasta el último punto, los subsistemas de vida o muerte (por ejemplo, controles de vuelo de vuelo por cable) tendrán la capacidad de ser alimentados por casi cualquier cosa con voltaje durante el mayor tiempo posible; las cafeteras de galera probablemente no se mantendrán funcionando en tal escenario.

Casi todos los sistemas de aeronaves están en pares. Esa redundancia es una idea importante para la seguridad porque básicamente garantiza la dificultad o la falla de un sistema que no será una gran amenaza para la seguridad. Aunque las permutaciones son muchas, hay disciplina en el proceso.

Revise, como un avión de pasajeros típico, este documento de la FAA: 737 Lista maestra de equipo mínimo. 231 páginas. Enumera cuál es el número operativo requerido de unidades del sistema para el vuelo. Le dará una idea de la gran pregunta que hizo.