飛行器的安全性設(shè)計(jì)

2018年10月29日，一架獅航波音737MAX8航班從雅加達(dá)起飛13分鐘后，飛機(jī)便墜入爪哇海，機(jī)上人員全部遇難。2019年3月10日， 一架載有157人的波音737MAX8飛機(jī)從亞的斯亞貝巴起飛6分鐘后便墜毀在埃塞俄比亞境內(nèi)，無人生還。半年不到， 兩架嶄新的波音737MAX8客機(jī)在起飛后不久便墜毀，從而引發(fā)了社會(huì)對(duì)該機(jī)型的廣泛質(zhì)疑。

飛行器一旦出現(xiàn)事故往往就是機(jī)毀人亡，因此飛行器的安全性設(shè)計(jì)至關(guān)重要。直升機(jī)作為一種多用途的航空飛行器，安全性設(shè)計(jì)尤為重要。波音737MAX8飛機(jī)的兩起空難對(duì)直升機(jī)飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)也提出了警示。

直升機(jī)飛控系統(tǒng)從大的方面可以分成兩類。一類是有限權(quán)限的數(shù)字式雙余度飛控系統(tǒng)搭配機(jī)械操縱系統(tǒng)控制直升機(jī)；另一類就是純電傳的全權(quán)限數(shù)字式多余度飛控系統(tǒng)，沒有機(jī)械備份。

先說有限權(quán)限的數(shù)字式雙余度飛控系統(tǒng)。機(jī)上導(dǎo)航系統(tǒng)實(shí)時(shí)測量直升機(jī)的姿態(tài)、角速率，氣壓式和無線電高度表實(shí)時(shí)測量直升機(jī)的空速、高度等狀態(tài)信息，飛控系統(tǒng)接收這些航電傳感器系統(tǒng)的狀態(tài)信息作為控制輸入。根據(jù)當(dāng)前信號(hào)與基準(zhǔn)信號(hào)的偏差，經(jīng)過控制器算法解算后輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)串并聯(lián)舵機(jī)，進(jìn)而改變直升機(jī)的主槳和尾槳變距， 達(dá)到控制直升機(jī)的目的。

如果飛控系統(tǒng)出現(xiàn)異常響應(yīng)，飛行員可以通過駕駛桿手柄上的飛控?cái)嚅_按鈕快速便捷地切斷飛控系統(tǒng)所有功能，轉(zhuǎn)為人工操縱直升機(jī)繼續(xù)飛行。對(duì)于波音出現(xiàn)的MCAS增穩(wěn)系統(tǒng)問題， 數(shù)字式電傳飛控系統(tǒng)大部分都不存在。在有限權(quán)限的數(shù)字式雙余度飛控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不存在超越飛行員操縱而自行其是的情況，比如飛控系統(tǒng)的低高度保護(hù)功能，當(dāng)飛行員手動(dòng)介入操縱后會(huì)自動(dòng)退出。在大部分型號(hào)中做到了實(shí)時(shí)通過綜顯畫面提醒飛行員飛控系統(tǒng)的狀態(tài)，僅有個(gè)別老型號(hào)中存在飛控系統(tǒng)狀態(tài)沒有在綜顯顯示的情況。