Pergi ke kandungan

Fly-by-wire

Daripada Wikipedia, ensiklopedia bebas.
(Dilencongkan daripada Terbang-dengan-wayar)
Keluarga Airbus A320 ialah pesawat penumpang pertama yang menampilkan kokpit kaca penuh dan sistem kawalan penerbangan fly-by-wire digital. Satu-satunya instrumen analog ialah penunjuk radio magnetik, penunjuk tekanan brek, altimeter simpanan dan ufuk buatan, di mana dua yang terakhir telah digantikan oleh sistem instrumen simpanan bersepadu digital dalam model pengeluaran kemudian.

Fly-by-wire (FBW) ialah sistem yang menggantikan kawalan penerbangan manual konvensional bagi sesebuah pesawat dengan antaramuka elektronik. Pergerakan kawalan penerbangan ditukarkan kepada isyarat elektronik, dan komputer kawalan penerbangan menentukan cara untuk menggerakkan penggerak pada setiap permukaan kawalan bagi memberikan maklum balas yang diperintahkan. Pelaksanaannya sama ada menggunakan sistem sandaran kawalan penerbangan mekanikal atau sepenuhnya elektronik.[1]

Sistem fly-by-wire sepenuhnya yang ditambah baik mentafsirkan input kawalan juruterbang sebagai hasil yang diingini dan mengira kedudukan permukaan kawalan yang diperlukan untuk mencapai hasil tersebut; ini menghasilkan pelbagai gabungan kemudi, lif, aileron, kepingan kepak dan kawalan enjin dalam pelbagai situasi menggunakan gelung maklum balas tertutup. Juruterbang mungkin tidak menyedari sepenuhnya semua output kawalan yang bertindak mempengaruhi hasil tersebut, hanya menyedari bahawa pesawat bertindak balas seperti yang dijangkakan. Komputer fly-by-wire bertindak untuk menstabilkan pesawat dan menyelaraskan ciri-ciri penerbangan tanpa penglibatan juruterbang, serta menghalang juruterbang daripada beroperasi di luar sampul prestasi selamat pesawat.[2][3]

Rasional

[sunting | sunting sumber]

Sistem kawalan penerbangan mekanikal dan hidro-mekanikal adalah agak berat dan memerlukan laluan kabel kawalan penerbangan yang teliti melalui pesawat menggunakan sistem kerek, tuas, kabel tegangan dan paip hidraulik. Kedua-dua sistem sering memerlukan sandaran berlebihan untuk menangani kegagalan, yang meningkatkan berat. Kedua-duanya mempunyai keupayaan terhad untuk mengimbangi keadaan aerodinamik yang berubah-ubah. Ciri-ciri berbahaya seperti pegun, berpusing dan ayunan cetusan juruterbang (PIO), yang bergantung terutamanya pada kestabilan dan struktur pesawat itu sendiri dan bukannya sistem kawalan itu sendiri, adalah bergantung pada tindakan juruterbang.[4]

Istilah "fly-by-wire" membayangkan sistem kawalan berisyarat elektrik sepenuhnya. Ia digunakan dalam pengertian umum kawalan yang dikonfigurasikan oleh komputer, di mana sistem komputer diletakkan di antara pengendali dan penggerak atau permukaan kawalan akhir. Ini mengapungkan input manual juruterbang mengikut parameter kawalan.[2]

Pemegang sisi atau kokol kawalan penerbangan konvensional boleh digunakan untuk menerbangkan pesawat fly-by-wire.[5]

Penjimatan berat

[sunting | sunting sumber]

Pesawat fly-by-wire boleh jadi lebih ringan daripada reka bentuk serupa dengan kawalan konvensional. Ini sebahagiannya disebabkan oleh berat keseluruhan komponen sistem yang lebih rendah dan sebahagiannya kerana kestabilan semula jadi pesawat boleh dilonggarkan (sedikit untuk pesawat pengangkutan; lebih untuk pesawat pejuang yang lincah), yang bermaksud bahawa permukaan kestabilan yang merupakan sebahagian daripada struktur pesawat boleh dijadikan lebih kecil. Ini termasuk penstabil menegak dan mendatar (sirip dan satah ekor) yang (kebiasaannya) berada di bahagian belakang fiuslaj. Jika struktur ini boleh dikurangkan saiznya, berat rangka pesawat akan berkurangan. Kelebihan kawalan fly-by-wire pertama kali dimanfaatkan oleh pihak tentera dan kemudiannya dalam pasaran syarikat penerbangan komersial. Siri pesawat penumpang Airbus menggunakan kawalan fly-by-wire kuasa penuh bermula dengan siri A320 mereka, lihat Kawalan penerbangan A320 (walaupun beberapa fungsi fly-by-wire terhad sedia ada pada pesawat A310).[6] Boeing menyertainya melalui reka bentuk 777 dan seterusnya.[perlu rujukan]

Operasi asas

[sunting | sunting sumber]

Kawalan maklum balas gelung tertutup

[sunting | sunting sumber]
Gelung maklum balas mudah

Seorang juruterbang mengarahkan komputer kawalan penerbangan untuk membuatkan pesawat melakukan tindakan tertentu, seperti mendongakkan pesawat ke atas, atau berguling ke satu sisi, dengan menggerakkan lajur kawalan atau pemegang sisi. Komputer kawalan penerbangan kemudian mengira pergerakan permukaan kawalan yang akan menyebabkan pesawat melakukan tindakan tersebut dan mengeluarkan arahan itu kepada pengawal elektronik bagi setiap permukaan.[1] Pengawal pada setiap permukaan menerima arahan ini dan kemudian menggerakkan penggerak yang terikat pada permukaan kawalan sehingga ia bergerak ke tempat yang diarahkan oleh komputer kawalan penerbangan. Pengawal mengukur kedudukan permukaan kawalan penerbangan dengan sensor seperti LVDT.[7]

Sistem kestabilan automatik

[sunting | sunting sumber]

Sistem kawalan fly-by-wire membolehkan komputer pesawat menjalankan tugas tanpa input juruterbang. Sistem kestabilan automatik beroperasi dengan cara ini. Giroskop dan penderia seperti meter pecutan dipasang dalam pesawat untuk mengesan putaran pada paksi dongak, guling dan rewang. Sebarang pergerakan (daripada penerbangan lurus dan mendatar sebagai contoh) menghasilkan isyarat kepada komputer, yang secara automatik boleh menggerakkan penggerak kawalan untuk menstabilkan pesawat.[3]

Keselamatan dan kesediaadaulangan

[sunting | sunting sumber]

Meskipun sistem kawalan mekanikal atau hidraulik tradisional biasanya gagal secara beransur-ansur, kehilangan semua komputer kawalan penerbangan menyebabkan pesawat tidak dapat dikawal dengan serta-merta. Atas sebab ini, kebanyakan sistem fly-by-wire menggabungkan sama ada komputer berlebihan (tripleks, quadrupleks dan lain-lain), beberapa jenis sandaran mekanikal atau hidraulik atau gabungan kedua-duanya. Sistem kawalan "campuran" dengan sandaran mekanikal menyalurkan sebarang lif kemudi secara terus kembali kepada juruterbang dan oleh itu menjadikan sistem gelung tertutup (maklum balas) tidak berfungsi.[1]

Sistem pesawat boleh di-quadruplekskan (empat saluran bebas) untuk mengelakkan kehilangan isyarat sekiranya berlaku kegagalan satu atau dua saluran. Pesawat berprestasi tinggi yang mempunyai kawalan fly-by-wire (juga dipanggil CCV atau Kenderaan Dikonfigurasikan Kawalan) mungkin direka secara sengaja untuk mempunyai kestabilan rendah atau negatif dalam beberapa rejim penerbangan  – kawalan CCV bertindak balas pantas boleh menstabilkan kekurangan kestabilan semula jadi secara elektronik.[3]

Pemeriksaan keselamatan pra-penerbangan bagi sistem fly-by-wire sering dilakukan menggunakan peralatan ujian terbina dalam (BITE). Sebilangan langkah pergerakan kawalan boleh dilakukan secara automatik, mengurangkan beban kerja juruterbang atau krew darat dan mempercepatkan pemeriksaan penerbangan.[8]

Sesetengah pesawat, contohnya Panavia Tornado, mengekalkan sistem sandaran hidro-mekanikal yang sangat asas untuk keupayaan kawalan penerbangan terhad apabila terputus bekalan elektrik; dalam kes Tornado ini membolehkan kawalan asas bagi penstabil sahaja untuk pergerakan paksi dongak dan guling.[9]

Sejarah

[sunting | sunting sumber]
Avro Canada CF-105 Arrow, pesawat bukan eksperimen pertama yang diterbangkan dengan sistem kawalan fly-by-wire
Landasan ujian fly-by-wire digital F-8C Crusader

Permukaan kawalan yang dikendalikan secara servo-elektrik pertama kali diuji pada tahun 1930-an pada Tupolev ANT-20 Soviet.[10] Laluan panjang sambungan mekanikal dan hidraulik digantikan dengan wayar dan servo elektrik.

Pada tahun 1934, Karl Otto Altvater [de] memfailkan paten mengenai sistem automatik-elektronik, yang meratakan pesawat apabila ia berhampiran dengan tanah.[11] Pada tahun 1941, semasa menjadi jurutera di Siemens, membangunkan dan menguji sistem fly-by-wire pertama untuk Heinkel He 111, di mana pesawat itu dikawal sepenuhnya oleh impuls elektronik.[12][sumber tak boleh dipercayai?]

Pesawat bukan eksperimen pertama yang direka dan diterbangkan (pada tahun 1958) dengan sistem kawalan penerbangan fly-by-wire ialah Avro Canada CF-105 Arrow,[13][14] North American A-5 Vigilante yang diterbangkan kemudian pada tahun yang sama merupakan pesawat pertama yang mencapai perkhidmatan beroperasi dengan sistem fly-by-wire. Sistem ini juga merangkumi komponen keadaan pepejal dan kesediaadaulangan sistem, direka untuk diintegrasikan dengan navigasi berkomputer dan radar carian serta jejak automatik, boleh diterbangkan dari kawalan darat dengan pautan naik dan pautan turun data, serta menyediakan rasa tiruan (maklum balas) kepada juruterbang.[14]

Landasan ujian fly-by-wire elektronik pertama yang dikendalikan oleh Tentera Udara Amerika Syarikat ialah Boeing B-47E Stratojet (Ser. No. 53-2280)[15]

Pesawat fly-by-wire elektronik tulen pertama tanpa sandaran mekanikal atau hidraulik ialah Kenderaan Latihan Pendaratan Bulan Apollo (LLTV), pertama kali diterbangkan pada tahun 1968.[16] Ini didahului pada tahun 1964 oleh Kenderaan Penyelidikan Pendaratan Bulan (LLRV) yang merintis penerbangan fly-by-wire tanpa sandaran mekanikal.[17] Kawalan adalah melalui komputer digital dengan tiga saluran analog berlebihan. Di USSR, Sukhoi T-4 juga diterbangkan. Pada masa yang lebih kurang sama di United Kingdom, varian latih daripada jet pejuang Hawker Hunter British telah diubah suai di Pertubuhan Pesawat Royal British dengan kawalan penerbangan fly-by-wire[18] untuk juruterbang tempat duduk kanan.

Di UK, pesawat dua tempat duduk Avro 707C telah diterbangkan dengan sistem Fairey berasaskan sandaran mekanikal[19] pada awal hingga pertengahan 60-an. Program ini dipendekkan apabila rangka udara kehabisan masa penerbangan.[18]

Pada tahun 1972, pesawat sayap kaku fly-by-wire digital pertama tanpa sandaran mekanikal[20] yang terbang ke udara ialah sebuah F-8 Crusader, yang telah diubah suai secara elektronik oleh NASA Amerika Syarikat sebagai pesawat ujian; F-8 menggunakan perkakasan panduan, navigasi dan kawalan Apollo.[21]

Airbus A320 memulakan perkhidmatan pada tahun 1988 sebagai pesawat penumpang pengeluaran secara besar-besaran pertama dengan kawalan fly-by-wire digital. Setakat Jun 2024, lebih 11,000 pesawat keluarga A320, termasuk pelbagai varian, sedang beroperasi di seluruh dunia, menjadikannya salah satu jet komersial terlaris.[22][23]

Boeing memilih kawalan penerbangan fly-by-wire untuk 777 pada tahun 1994, berlepas daripada sistem kabel dan kerek tradisional. Selain memantau kawalan penerbangan pesawat, FBW menawarkan "perlindungan sampul", yang menjamin bahawa sistem akan campur tangan untuk mengelakkan pengendalian yang tidak disengajakan, pegun, atau tekanan struktur berlebihan pada pesawat. 777 menggunakan bas ARINC 629 untuk menyambungkan komputer penerbangan utama (PFC) dengan unit elektronik kawalan penggerak (ACE). Setiap PFC mengandungi tiga pemproses mikro 32-bit, termasuk Motorola 68040, Intel 80486, dan AMD 29050, kesemuanya diaturcarakan dalam bahasa pengaturcaraan Ada.[24]

Sistem analog

[sunting | sunting sumber]

Semua sistem kawalan penerbangan fly-by-wire menghapuskan kerumitan, kerapuhan dan berat litar mekanikal daripada sistem kawalan penerbangan hidromejanikal atau elektromejanikal – setiap satu digantikan dengan litar elektronik. Mekanisme kawalan dalam kokpit kini mengendalikan pemindah daya isyarat, yang seterusnya menghasilkan arahan yang bersesuaian. Ini seterusnya diproses oleh pengawal elektronik—sama ada pengawal analog, atau (yang lebih moden) pengawal digital. Juruterbang automatik pesawat dan kapal angkasa kini menjadi sebahagian daripada pengawal elektronik.[perlu rujukan]

Litar hidraulik adalah serupa cuma injap servo mekanikal digantikan dengan injap servo dikawal elektrik, dikendalikan oleh pengawal elektronik. Ini adalah konfigurasi paling mudah dan terawal bagi sistem kawalan penerbangan fly-by-wire analog. Dalam konfigurasi ini, sistem kawalan penerbangan mesti mensimulasikan "rasa". Pengawal elektronik mengawal peranti elektrik yang menyediakan daya "rasa" yang bersesuaian pada kawalan manual. Ini telah digunakan dalam Concorde, pesawat penumpang pengeluaran pertama dengan fly-by-wire.[a]

Sistem digital

[sunting | sunting sumber]
NASA F-8 Crusader dengan sistem fly-by-wire dalam warna hijau dan komputer panduan Apollo

Sistem kawalan penerbangan fly-by-wire digital boleh dikembangkan daripada sistem analognya. Pemprosesan isyarat digital boleh menerima dan mentafsir input daripada pelbagai penderia secara serentak (seperti altimeter dan tiub pitot) serta menyelaraskan kawalan dalam masa nyata. Komputer mengesan input kedudukan dan daya daripada kawalan juruterbang dan penderia pesawat. Ia kemudian menyelesaikan persamaan pembezaan yang berkaitan dengan persamaan gerakan pesawat untuk menentukan isyarat arahan yang sesuai bagi kawalan penerbangan untuk melaksanakan hasrat juruterbang.[26]

Pengaturcaraan komputer digital membolehkan perlindungan sampul penerbangan. Perlindungan ini disesuaikan dengan ciri pengendalian pesawat untuk kekal dalam had aerodinamik dan struktur pesawat. Sebagai contoh, komputer dalam mod perlindungan sampul penerbangan boleh cuba mengelakkan pesawat daripada dikendalikan secara berbahaya dengan menghalang juruterbang daripada melebihi had pra-set pada sampul kawalan penerbangan pesawat, seperti yang mengelakkan pegun dan berpusing, serta yang mengehadkan kelajuan udara dan daya g pada pesawat. Perisian juga boleh dimasukkan untuk menstabilkan input kawalan penerbangan bagi mengelakkan ayunan cetusan juruterbang.[27]

Disebabkan komputer kawalan penerbangan sentiasa memberikan maklum balas persekitaran, beban kerja juruterbang dapat dikurangkan.[27] Ini juga membolehkan pesawat tentera dengan kestabilan dilonggarkan. Manfaat utama untuk pesawat sedemikian ialah kebolehmanfaatan yang lebih tinggi semasa pertempuran dan penerbangan latihan, serta apa yang dipanggil "pengendalian bebas bimbang" kerana pegun, berpusing dan prestasi lain yang tidak diingini dihalang secara automatik oleh komputer. Sistem kawalan penerbangan digital (DFCS) membolehkan pesawat tempur yang tidak stabil secara semula jadi, seperti Lockheed F-117 Nighthawk dan sayap terbang Northrop Grumman B-2 Spirit untuk terbang dalam keadaan yang selamat dan boleh diguna pakai.[26]

Perundangan

[sunting | sunting sumber]

Pentadbiran Penerbangan Persekutuan (FAA) Amerika Syarikat telah mengguna pakai RTCA/DO-178C, bertajuk "Pertimbangan Perisian dalam Sistem Bawaan Udara dan Pensijilan Peralatan", sebagai piawaian pensijilan untuk perisian penerbangan. Sebarang komponen kritikal keselamatan dalam sistem fly-by-wire digital termasuk aplikasi undang-undang aeronautik dan sistem pengendalian komputer perlu dicetuskan pensijilan kepada DO-178C Tahap A atau B, bergantung pada kelas pesawat, yang terpakai untuk mengelakkan potensi kegagalan bencana.[28]

Walau bagaimanapun, kebimbangan utama bagi sistem fly-by-wire digital berkomputer ialah kebolehpercayaan, melebihi sistem kawalan elektronik analog. Ini kerana komputer digital yang menjalankan perisian sering menjadi satu-satunya laluan kawalan antara juruterbang dan permukaan kawalan penerbangan pesawat. Jika perisian komputer terhenti atas sebarang sebab, juruterbang mungkin tidak dapat mengawal pesawat. Oleh itu, hampir semua sistem kawalan penerbangan fly-by-wire sama ada tiga kali ganda atau empat kali ganda mempunyai kesediaadaulangan dalam komputer dan elektronik mereka. Ini mempunyai tiga atau empat komputer kawalan penerbangan yang beroperasi secara selari dan tiga atau empat bas data berasingan yang menyambungkannya dengan setiap permukaan kawalan.[29]

Kesediaadaulangan

[sunting | sunting sumber]

Pelbagai komputer kawalan penerbangan yang berlebihan sentiasa memantau output antara satu sama lain. Jika satu komputer mula memberikan hasil yang tidak normal atas sebarang sebab, berpotensi termasuk kegagalan perisian atau perkakasan atau data input yang rosak, maka sistem gabungan direka untuk mengecualikan hasil daripada komputer tersebut dalam memutuskan tindakan yang sesuai untuk kawalan penerbangan. Bergantung pada butiran sistem tertentu, terdapat potensi untuk memulakan semula komputer kawalan penerbangan yang tidak normal, atau menggabungkan semula inputnya jika ia kembali sepadan. Logik yang kompleks wujud untuk menangani pelbagai kegagalan, yang mungkin menggesa sistem untuk kembali ke mod sandaran yang lebih mudah.[26][27]

Di samping itu, kebanyakan pesawat fly-by-wire digital terawal juga mempunyai sistem kawalan penerbangan sandaran elektrik, mekanikal, atau hidraulik analog. Kapal angkasa ulang-alik mempunyai, sebagai tambahan kepada set empat komputer digital berlebihan yang menjalankan perisian kawalan penerbangan utamanya, komputer sandaran kelima yang menjalankan sistem kawalan penerbangan perisian berfungsi terhad yang dibangunkan secara berasingan – satu yang boleh diarahkan untuk mengambil alih sekiranya berlaku ralat yang menjejaskan kesemua empat komputer lain. Sistem sandaran ini berfungsi untuk mengurangkan risiko kegagalan sistem kawalan penerbangan menyeluruh daripada berlaku disebabkan oleh ralat perisian penerbangan kegunaan umum yang terlepas pandang pada empat komputer yang lain.[1][26]

Kecekapan penerbangan

[sunting | sunting sumber]

Bagi pesawat penumpang, kesediaadaulangan kawalan penerbangan meningkatkan keselamatan mereka, tetapi sistem kawalan fly-by-wire, yang fizikalnya lebih ringan dan mempunyai tuntutan penyelenggaraan yang lebih rendah daripada kawalan konvensional juga meningkatkan ekonomi, dari segi kos pemilikan dan ekonomi dalam penerbangan. Dalam reka bentuk tertentu dengan kestabilan dilonggarkan terhad pada paksi dongak, contohnya Boeing 777, sistem kawalan penerbangan boleh membenarkan pesawat terbang pada sudut serangan yang lebih cekap secara aerodinamik berbanding reka bentuk stabil konvensional. Pesawat penumpang moden juga kebiasaannya menampilkan sistem Kawalan Enjin Digital Kuasa Penuh berkomputer (FADEC) yang mengawal enjin, salur masuk udara, penyimpanan bahan api dan sistem pengagihan mereka, dengan cara yang serupa seperti FBW mengawal permukaan kawalan penerbangan. Ini membolehkan output enjin dilaraskan secara berterusan untuk penggunaan yang secekap mungkin.[30]

Generasi kedua keluarga Embraer E-Jet mendapat peningkatkan kecekapan sebanyak 1.5% berbanding generasi pertama daripada sistem fly-by-wire, yang membolehkan pengurangan daripada 280 kaki² kepada 250 kaki² untuk penstabil mendatar pada varian E190/195.[31]

Airbus/Boeing

[sunting | sunting sumber]

Airbus dan Boeing berbeza dalam pendekatan mereka untuk melaksanakan sistem fly-by-wire dalam pesawat komersial. Sejak Airbus A320, sistem kawalan sampul penerbangan Airbus sentiasa mengekalkan kawalan penerbangan mutlak apabila terbang di bawah hukum normal dan tidak membenarkan juruterbang melanggar had prestasi pesawat melainkan mereka memilih untuk terbang di bawah hukum alternatif.[32] Strategi ini diteruskan pada pesawat penumpang Airbus seterusnya.[33][34] Walau bagaimanapun, sekiranya berlaku kegagalan berbilang pada komputer berlebihan, A320 memang mempunyai sistem sandaran mekanikal untuk kemasan dongak dan kemudinya, Airbus A340 mempunyai sistem kawalan kemudi sandaran elektrik tulen (bukan elektronik) dan bermula dengan A380, semua sistem kawalan penerbangan mempunyai sistem sandaran elektrik tulen melalui penggunaan "Modul Kawalan Sandaran tiga paksi" (BCM).[35]

Pesawat penumpang Boeing, seperti Boeing 777, membenarkan juruterbang untuk mengatasi sepenuhnya sistem kawalan penerbangan berkomputer, membolehkan pesawat diterbangkan di luar sampul kawalan penerbangan biasanya.

Aplikasi

[sunting | sunting sumber]
Airbus telah menguji fly-by-wire pada A300 dengan nombor pendaftaran F-BUAD seperti yang ditunjukkan pada tahun 1986, kemudian menghasilkan A320.

Kawalan digital enjin

[sunting | sunting sumber]

Kemunculan enjin FADEC (Kawalan Enjin Digital Kuasa Penuh) membolehkan pengendalian sistem kawalan penerbangan dan pendikit automatik untuk enjin diintegrasikan secara penuh. Pada pesawat tentera moden, sistem lain seperti penstabilan automatik, navigasi, radar dan sistem senjata semuanya diintegrasikan dengan sistem kawalan penerbangan. FADEC membolehkan prestasi maksimum dikeluarkan daripada pesawat tanpa bimbang tentang kesilapan pengendalian enjin, kerosakan pesawat atau beban kerja juruterbang yang tinggi.[41]

Dalam bidang awam, integrasi ini meningkatkan keselamatan dan ekonomi penerbangan. Pesawat fly-by-wire Airbus dilindungi daripada situasi berbahaya seperti pegun kelajuan rendah atau tekanan berlebihan melalui perlindungan sampul penerbangan. Hasilnya, dalam keadaan sedemikian, sistem kawalan penerbangan mengarahkan enjin untuk meningkatkan tujahan tanpa campur tangan juruterbang. Dalam mod pelayaran ekonomi, sistem kawalan penerbangan melepaskan pendikit dan pemilihan tangki bahan api dengan tepat. FADEC mengurangkan rintangan kemudi yang diperlukan untuk mengimbangi penerbangan mengiring daripada tujahan enjin yang tidak seimbang. Bagi keluarga A330/A340, bahan api dipindahkan antara tangki utama (sayap dan fiuslaj tengah) dengan tangki bahan api di penstabil mendatar, untuk mengoptimumkan pusat graviti pesawat semasa penerbangan pelayaran. Pengurusan bahan api memastikan pusat graviti pesawat dipangkas secara tepat dengan berat bahan api, dan bukannya kemasan aerodinamik yang menimbulkan rintangan pada lif.[42]

Perkembangan lanjut

[sunting | sunting sumber]

Terbang mengikut optik

[sunting | sunting sumber]
Kawasaki P-1

Terbang mengikut optik (fly-by-optics) kekadang digunakan menggantikan fly-by-wire kerana ia menawarkan kadar pemindahan data yang lebih tinggi, kekebalan daripada gangguan elektromagnet dan berat yang lebih ringan. Dalam kebanyakan kes, kabel hanya ditukar daripada kabel elektrik kepada kabel gentian optik. Kekadang ia dirujuk sebagai "terbang mengikut cahaya" (fly-by-light) disebabkan penggunaan gentian optiknya.[43] Data yang dijana oleh perisian dan ditafsirkan oleh pengawal tetap sama. Terbang mengikut cahaya mempunyai kesan mengurangkan gangguan elektromagnet kepada penderia berbanding sistem kawalan fly-by-wire yang lebih biasa. Kawasaki P-1 ialah pesawat pengeluaran pertama di dunia yang dilengkapi dengan sistem kawalan penerbangan sedemikian.[44]

Kuasa mengikut wayar

[sunting | sunting sumber]

Selepas menghapuskan litar penghantaran mekanikal dalam sistem kawalan penerbangan fly-by-wire, langkah seterusnya ialah menggantikan litar hidraulik yang besar dan berat dengan litar kuasa elektrik. Litar kuasa membekalkan kuasa kepada penggerak elektrohidraulik kendiri atau elektrik yang dikawal oleh komputer kawalan penerbangan digital. Semua faedah fly-by-wire digital dikekalkan kerana komponen kuasa mengikut wayar (power-by-wire) adalah pelengkap sepenuhnya kepada komponen fly-by-wire.

Faedah terbesar ialah penjimatan berat, kemungkinan litar kuasa berlebihan dan penyepaduan yang lebih ketat antara sistem kawalan penerbangan pesawat dan sistem avionik. Ketiadaan hidraulik mengurangkan kos penyelenggaraan secara ketara. Sistem ini digunakan dalam Lockheed Martin F-35 Lightning II dan dalam kawalan penerbangan sandaran Airbus A380. Boeing 787 Dreamliner dan Airbus A350 juga mengandungi kawalan penerbangan sandaran dikuasakan elektrik yang kekal beroperasi walaupun sekiranya berlaku kehilangan kuasa hidraulik secara keseluruhan.[45]

Terbang tanpa wayar

[sunting | sunting sumber]

Pendawaian menambah jumlah berat yang ketara pada pesawat; oleh itu, penyelidik sedang meneroka pelaksanaan penyelesaian terbang tanpa wayar (fly-by-wireless). Sistem terbang tanpa wayar adalah sangat serupa dengan sistem fly-by-wire, bagaimanapun, berbanding menggunakan protokol terdawai untuk lapisan fizikal, protokol tanpa wayar digunakan.[perlu rujukan]

Selain mengurangkan berat, melaksanakan penyelesaian tanpa wayar berpotensi untuk mengurangkan kos di sepanjang kitaran hayat pesawat. Sebagai contoh, banyak titik kegagalan utama yang berkaitan dengan wayar dan penyambung akan dihapuskan, seterusnya jam yang dihabiskan untuk menyelesaikan masalah wayar dan penyambung dapat dikurangkan. Tambahan pula, kos kejuruteraan berpotensi menurun kerana kurang masa dihabiskan untuk mereka bentuk pemasangan pendawaian, perubahan lewat dalam reka bentuk pesawat akan lebih mudah diuruskan, dll.[46]

Sistem kawalan penerbangan pintar

[sunting | sunting sumber]

Sistem kawalan penerbangan baharu, yang dipanggil sistem kawalan penerbangan pintar (IFCS), ialah lanjutan daripada sistem kawalan penerbangan fly-by-wire digital moden. Tujuannya adalah untuk mengimbangi kerosakan dan kegagalan pesawat secara pintar semasa penerbangan, seperti menggunakan tujahan enjin dan avionik lain secara automatik untuk mengimbangi kegagalan teruk seperti kehilangan hidraulik, kehilangan kemudi, kehilangan aileron, kehilangan enjin, dll. Beberapa demonstrasi telah dibuat pada simulator penerbangan di mana seorang juruterbang pesawat kecil terlatih Cessna berjaya mendaratkan jet konsep bersaiz penuh yang rosak teruk, tanpa pengalaman terdahulu dengan pesawat jet badan besar. Perkembangan ini diterajui oleh Pusat Penyelidikan Penerbangan Armstrong NASA.[47] Dilaporkan bahawa penambahbaikan kebanyakannya ialah naik taraf perisian kepada sistem kawalan penerbangan fly-by-wire digital berkomputer sepenuhnya yang sedia ada. Jet perniagaan Dassault Falcon 7X dan Embraer Legacy 500 mempunyai komputer penerbangan yang boleh mengimbangi sebahagian daripada senario enjin terhenti dengan melaraskan tahap tujahan dan input kawalan, tetapi masih memerlukan juruterbang untuk bertindak balas dengan sewajarnya.[48]

Lihat juga

[sunting | sunting sumber]

Nota

[sunting | sunting sumber]
  1. ↑ Tay-Viscount merupakan pesawat penumpang pertama yang dilengkapi dengan kawalan elektrik[25]

Rujukan

[sunting | sunting sumber]
  1. 1 2 3 4 Fly by Wire Flight Control Systems Sutherland
  2. 1 2 Crane, Dale: Dictionary of Aeronautical Terms, third edition, muka surat 224. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN 1-56027-287-2
  3. 1 2 3 "Respect the unstable" (PDF). Berkeley Center for Control and Identification. Diarkibkan daripada yang asal (PDF) pada 15 July 2010. Dicapai pada 3 February 2018.
  4. ↑ McRuer, Duane T. (July 1995). "Pilot Induced Oscillations and Human Dynamic Behavior" (PDF). ntrs.nasa.gov. Diarkibkan (PDF) daripada yang asal pada 2021-06-02.
  5. ↑ Cox, John (30 March 2014). "Ask the Captain: What does 'fly by wire' mean?". USA Today. Dicapai pada 3 December 2019.
  6. ↑ Dominique Brière, Christian Favre, Pascal Traverse, Electrical Flight Controls, From Airbus A320/330/340 to Future Military Transport Aircraft: A Family of Fault-Tolerant Systems, chapitre 12 du Avionics Handbook, Cary Spitzer ed., CRC Press 2001, ISBN 0-8493-8348-X
  7. ↑ "Flight Control Surfaces Sensors and Switches – Honeywell". sensing.honeywell.com. 2018. Dicapai pada 2018-11-26.
  8. ↑ "Built-in Test (BIT) | SKYbrary Aviation Safety". skybrary.aero. Dicapai pada 2026-05-20.
  9. ↑ The Birth of a Tornado. Royal Air Force Historical Society. 2002. m/s. 41–43.
  10. ↑ One of the history page (dalam bahasa Rusia), PSC "Tupolev", diarkibkan daripada yang asal pada 10 January 2011
  11. ↑ Patent Hoehensteuereinrichtung zum selbsttaetigen Abfangen von Flugzeugen im Sturzflug, Patent Nr. DE619055 C vom 11. Januar 1934.
  12. ↑ The History of German Aviation Kurt Tank Focke-Wulfs Designer and Test Pilot by Wolfgang Wagner page 122.
  13. ↑ W. (Spud) Potocki, quoted in The Arrowheads, Avro Arrow: the story of the Avro Arrow from its evolution to its extinction, pages 83–85. Boston Mills Press, Erin, Ontario, Canada 2004 (originally published 1980). ISBN 1-55046-047-1.
  14. 1 2 Whitcomb, Randall L. Cold War Tech War: The Politics of America's Air Defense. Apogee Books, Burlington, Ontario, Canada 2008. Pages 134, 163. ISBN 978-1-894959-77-3
  15. ↑ "The National Museum of Nuclear Science & History Heritage Park". nuclearmuseum.org (dalam bahasa Inggeris). Dicapai pada 2023-02-25.
  16. ↑ "NASA – Lunar Landing Research Vehicle". nasa.gov. Diarkibkan daripada yang asal pada 6 August 2016. Dicapai pada 24 April 2018.
  17. ↑ "1 NEIL_ARMSTRONG.mp4 (Part Two of Ottinger LLRV Lecture)". ALETROSPACE. 8 January 2011. Diarkibkan daripada yang asal pada 2021-12-11. Dicapai pada 24 April 2018 – melalui YouTube.
  18. 1 2 "RAE Electric Hunter", Flight International, m/s. 1010, 28 June 1973, diarkibkan daripada yang asal pada 5 March 2016
  19. ↑ "Fairey fly-by-wire", Flight International, 10 August 1972, diarkibkan daripada yang asal pada 6 March 2016
  20. ↑ "Fly-by-wire for combat aircraft", Flight International, m/s. 353, 23 August 1973, diarkibkan daripada yang asal pada 21 November 2018
  21. ↑ F-8 Digital Fly-By-Wire Aircraft (PDF) (dalam bahasa Inggeris), nasa.gov, dicapai pada 2024-02-19
  22. ↑ "Orders and Deliveries". Airbus. 3 April 2024. Dicapai pada 2024-07-24.
  23. ↑ Learmount, David (20 February 2017). "How A320 changed the world for commercial pilots". Flight International. Diarkibkan daripada yang asal pada 21 February 2017. Dicapai pada 20 February 2017.
  24. ↑ Norris, Guy; Wagner, Mark (2001). Boeing 777: The Technological Marvel (dalam bahasa Inggeris). MBI. ISBN 978-0-7603-0890-5.
  25. ↑ "Dowty wins vectored thrust contract". Flight International. 5 April 1986. m/s. 40. Diarkibkan daripada yang asal pada 21 November 2018.
  26. 1 2 3 4 "The Avionics Handbook" (PDF). davi.ws. Diarkibkan (PDF) daripada yang asal pada 2011-08-12. Dicapai pada 24 April 2018.
  27. 1 2 3 "Airbus A320/A330/A340 Electrical Flight Controls: A Family of Fault-Tolerant Systems" (PDF). Diarkibkan daripada yang asal (PDF) pada 27 March 2009.
  28. ↑ Explorer, Aviation. "Fly-By-Wire Aircraft Facts History Pictures and Information". aviationexplorer.com. Dicapai pada 2016-10-13.
  29. ↑ Yeh, Ying. "Design Considerations in Boeing 777 Fly-By-Wire Computers" (PDF). Dicapai pada 2025-09-29.
  30. ↑ Federal Aviation Administration (29 June 2001). "Full Authority Digital Engine Control" (PDF). Compliance Criteria For 14 CFR §33.28, Aircraft Engines, Electrical And Electronic Engine Control Systems. Diarkibkan (PDF) daripada yang asal pada 24 June 2020. Dicapai pada 3 January 2022.
  31. 1 2 Norris, Guy (5 September 2016). "Embraer E2 Certification Tests Set to Accelerate". Aviation Week & Space Technology. Aviation Week. Dicapai pada 6 September 2016.
  32. ↑ "Air France 447 Flight-Data Recorder Transcript – What Really Happened Aboard Air France 447". Popular Mechanics. 6 December 2011. Dicapai pada 7 July 2012.
  33. ↑ Briere D. and Traverse, P. (1993) "Airbus A320/A330/A340 Electrical Flight Controls: A Family of Fault-Tolerant Systems Diarkibkan 27 Mac 2009 di Wayback Machine" Proc. FTCS, pp. 616–623.
  34. ↑ North, David. (2000) "Finding Common Ground in Envelope Protection Systems". Aviation Week & Space Technology, 28 Aug, pp. 66–68.
  35. ↑ Le Tron, X. (2007) A380 Flight Control Overview Presentation at Hamburg University of Applied Sciences, 27 September 2007
  36. ↑ "Computers Take Flight" (PDF). NASA (dalam bahasa Inggeris). 2000-06-01. Dicapai pada 2024-06-10.
  37. ↑ Klinar, Walter J.; Saldana, Rudolph L.; Kubiak, Edward T.; Smith, Emery E.; Peters, William H.; Stegall, Hansel W. (1975-08-01). "Space Shuttle Flight Control System". IFAC Proceedings Volumes (dalam bahasa Inggeris). 8 (1): 302–310. doi:10.1016/S1474-6670(17)67482-2. ISSN 1474-6670.
  38. ↑ Ian Moir; Allan G. Seabridge; Malcolm Jukes (2003). Civil Avionics Systems. London (iMechE): Professional Engineering Publishing Ltd. ISBN 1-86058-342-3.
  39. ↑ "C-17 Globemaster III Archives". Air & Space Forces Magazine (dalam bahasa Inggeris). Dicapai pada 2023-01-29.
  40. ↑ "Pilot Report on Falcon 7X Fly-By-Wire Control System". Aviation Week & Space Technology. 3 May 2010.
  41. ↑ FAA Safety Briefing (February 4, 2022). "Full Authority Digital Engine Control (FADEC)". Federal Aviation Administration. Dicapai pada June 23, 2024.
  42. ↑ [perlu rujukan]
  43. ↑ Jane's Aviation Review 1982-83 - Taylor, Michael J. H. (ed.). ISBN 0710602162
  44. ↑ "Japans P1 leads defence export drive". iiss.org. Diarkibkan daripada yang asal pada 3 October 2016. Dicapai pada 24 April 2018.
  45. ↑ "A350 XWB family & technologies" (PDF).
  46. ↑ ""Fly-by-Wireless": A Revolution in Aerospace Vehicle Architecture for Instrumentation and Control" (PDF). Diarkibkan (PDF) daripada yang asal pada 2021-11-27.
  47. ↑ Intelligent Flight Control System Diarkibkan 24 Mac 2010 di Wayback Machine. IFCS Fact Sheet. NASA. Retrieved 8 June 2011.
  48. ↑ Flying Magazine Fly by Wire Diarkibkan 2 November 2016 di Wayback Machine. "Fly by Wire: Fact versus Science Fiction". Flying Magazine. Retrieved 27 May 2017.

Pautan luar

[sunting | sunting sumber]

Templat:Aircraft components

Diambil daripada "https://ms.wikipedia.org/w/index.php?title=Fly-by-wire&oldid=6939459"