Boeing + Самолет

Для ЛЛ: Boeing не менял свой компьютер управления полётом с 1994-ого года. Чтобы не разрабатывать новую систему управления полётом и проходить долгую сертификацию Boeing доработал существующую. Сделал систему MCAS(автоматически, без участия пилота снимает показания с датчика угла атаки). И обкатывал эту систему в других странах третьего мира. После чего случилось две аварии в Индонезии и Эфиопии. И огромные убытки.

Немного википедии - Boeing 737

"Оригинальная" серия первого поколения: 737-100 и -200, а также военные T-43 и CT-43, выпускались с февраля 1965 года.
Серия "Classic" второго поколения: 737-300, -400 и -500, выпущена в 1979 году.
Серия третьего поколения "Next Generation": 737-600, -700, -800 и -900, также военные C-40 и P-8, выпущенные в конце 1993 года.
Серия 737 MAX четвертого поколения: 737-7, -8, -9 и -10, запущена в августе 2011 года. Всего выпущено 11 575 самолётов (31 марта 2024 года) как я понял самый массовый самолёт в истории. Boeing в 2014-м году утверждал, что их Boeing-737 взлетает каждые 7 секунд. То есть 737-й и его поздние модификации выпускают уже почти 60 лет, вот это показатель, если честно я в шоке.

Система управления полётом или FMS(полётом управления система) - мастер Йода доволен.

Система управления полётом появилась вместе с Boeing 737-300(1984-1999 годы), самолёт получил цифровой комплекс авионики Flight Management System (FMS), соответствующий стандартам ARINC. В целом, авионика аналогична самолётам Boeing 767-200/-300 и Boeing 757-200/-300, только упрощена и с меньшей степенью резервирования.

Flight Management System состоит из пяти основных систем:
1. Инерциальная навигационная система Inertial Reference System (IRS), .
2. Цифровая система воздушных сигналов Digital Air Data Computer (DADC),
3. Система электронной индикации Electronic Flight Instrument System (EFIS) производства Collins,
4. Система автоматического управления полётом Digital Flight Control System (DFCS)(она то нам и нужна). Эта система функционально делится на собственно систему автоматического управления Automatic Flight Control System (AFCS) и систему директорного управления Digital Flight Direcror System (DFDS) и имеет два канала Channel A и Channel B. В состав DFCS входят два компьютера управления полётом Flight Control Computer (FCC), панель управления режимами Mode Control Panel (MCP) и две пары гидравлических приводов автопилота (по два в продольном и боковом канале), воздействующих на входные штоки бустеров элеронов и рулей высоты, а также множество различных датчиков.
5. Автомат тяги Autothrottle (A/T), имеющий свой компьютер либо включённый в состав FCC A и приводы, воздействующие на тросы проводки управления двигателями.
6. Компьютерная система управления полётом Flight Management Computer System (FMCS), включающая компьютер Flight Management Computer (FMC) и два многофункциональных пульта управления Control and Display Unit (CDU). Эта система интегрирует весь комплекс FMS, является вычислительной системой самолётовождения, выполняет встроенный контроль и позволяет выполнять тесты вышеперечисленных систем Build-In Test Equipment (BITE).

FCC-730/EDFCS-730 купить или продать можно здесь(но вам не продадут)https://www.partsbase.com/parts/FCC-730.html

Видите перед штурвалами экраны, это так называемый авиагоризонт, похож на креномер в джипах, не правда ли? Очень просто, интерфейс на уровне игр 1994-ого года. Пока всё работает ничего не трогаем. А вот его аналоговый предок, смысл я думаю понятен каждому.

Всего было 2 аварии версии 737 MAX, В Индонезии и Эфиопии.

Авария в Джакарте(Индонезия) и Эфиопии

Заявление Boeing после аварий
7 ноября 2018 года компания «Boeing» сообщила, что ошибочные данные в системе предупреждения сваливания (MCAS, «Maneuvering characteristics augmentation system») на самолётах модификации Boeing 737 MAX могут привести к резкому переходу в пикирование. Предупреждение об этом компания «Boeing» направила всем авиакомпаниям, эксплуатирующим самолёты этой модификации.

Boeing заявляет, что может снова исправить программное обеспечение, чтобы избежать проблемы, которую только что обнаружило FAA. Сомнительно, что это будет возможно. Загрузка программного обеспечения уже находится на грани, если не выше физических возможностей текущих компьютеров управления полетом. Потенциал оптимизации программного обеспечения, вероятно, минимален.
MCAS была пластырем. Из-за нового положения двигателя версия 737 MAX изменила свое поведение по сравнению со старыми типами 737, хотя она все еще использовала сертификацию старых типов. MCAS должна была это исправить. Исправление программного обеспечения для MCAS — это еще один пластырь поверх предыдущего. Исправление программного обеспечения, которое Boeing теперь обещает решить проблему, обнаруженную пилотом FAA, — это третий пластырь на той же ране. Сомнительно, что это остановит кровотечение.
Компьютеры управления полетом, используемые в 737 MAX и NG, были разработаны в начале-середине 1990-х годов. Готовых решений для более высокой производительности не существует.
Последние объявленные Boeing сроки возвращения в воздух самолетов 737 MAX, находящихся на земле, — «середина декабря». В связи с этой новой проблемой возникает вопрос «какой год?»

Перевод: Федеральное авиационное управление (FAA) следит
за изменениями в конструкции системы повышения маневренных характеристик (MCAS) компании Boeing на самолетах Boeing моделей 737-8 и 737-9 (известных как самолеты B737 MAX). MCAS является частью системы регулировки скорости (STS), которая улучшает управляемость по оси тангажа в определенных режимах скорости/угла атаки. Изменения в конфигурации (размер и расположение двигателей)уникальные для B737 MAX, привели к созданию системы MCAS, обеспечивающей соответствие характеристик управляемости более ранним версиям семейства Boeing B737. 29 октября 2018 года самолет Boeing модели 737-8, выполнявший рейс 610 авиакомпании Lion Air (JT610),потерпел крушение примерно через двенадцать минут после взлета в Джакарте, Индонезия. 10 марта 2019 года рейс 302 авиакомпании Ethiopian Airlines (ET302), также выполнявший рейс Boeing модели 737-8, потерпел крушение примерно через шесть минут после взлета и т.д.

Система MCAS

- автоматически, без участия пилота снимает показания с Angle-of-Attack (датчика угла атаки) если он превышен, (это состояние предшествующее сваливанию), то MCAS автоматически отклоняет руль высоты вниз, тем самым опуская нос самолета вниз. Это условие возможно только при ручном пилотировании самолетом, если у пилота при ручном пилотировании вдруг начинает "убегать" стабилизатор, и продолжает это делать раз за разом после того, как пилот кнопкой на штурвале возвращает его назад, то вариант один, применить аварийный чеклист (Runaway Stabilizer), т.е. необходимо перейти на автопилот или принудительно отключить электромотор (на консоли управления) и управлять стабилизатором механически.

Журналистское расследование
https://www.palisadeshudson.com/2019/07/is-ancient-silicon-the-root-of-boeings-problems/

Информация о 80286 и его роли в MAX появилась в конце июля 2019-ого года в блоге под названием Moon of Alabama, необычном, анонимно написанном веб-сайте, который был связан с бывшим псевдонимным автором Daily Kos. Мой скептицизм несколько смягчился, когда отчет подхватил Hacker News , сайт социальных новостей, управляемый известным стартап-инкубатором Кремниевой долины Y Combinator. Они знают свои фишки там. Если этот отчет точный — Boeing не оспаривал его на момент написания этой статьи — то он может многое объяснить.
В частности, это может объяснить, почему инженеры Boeing разработали программное обеспечение управления полетом MAX, известное как MCAS ( Maneuvering Characteristics Augmentation System ), чтобы полагаться на один датчик для определения того, когда самолет находится под угрозой аэродинамического сваливания, хотя у самолета два таких датчика. MCAS была разработана, чтобы заставить нос самолета опуститься вниз, правильный маневр для восстановления воздушной скорости и удержания в воздухе. Но и крушение Ethiopian Airlines в марте, и крушение Lion Air в октябре предыдущего года, в которых погибло 346 человек, как полагают, произошли из-за неисправности датчика. Когда датчик, на который полагалась MCAS, ложно указывал на неизбежное сваливание, система направляла разгоняющиеся самолеты обратно к земле. Несмотря на усилия пилотов удерживать свой самолет в горизонтальном положении или набирать высоту, неисправность оба раза имела трагические последствия.
Согласно сообщениям блога, MCAS могла полагаться на один датчик просто потому, что чипы 80286, лежащие в основе систем управления полетом 737 — на всех моделях — работают на уровне или очень близко к его возможностям обработки данных. Входные данные от двух датчиков угла атаки могли перегрузить чипы и остановить всю систему управления полетом.

Это также может объяснить, почему недавние попытки Boeing исправить MCAS с помощью обновления программного обеспечения столкнулись с загвоздкой . Правительственные летные испытатели, используя симуляторы, обнаружили, что самолет не мог достаточно быстро реагировать на команды пилота в определенных чрезвычайных ситуациях. Проблема была широко освещена после того, как Boeing раскрыла ее в заявке на ценные бумаги.
Мы все еще не знаем, исправят ли проблему дальнейшие усовершенствования программного обеспечения или проблема в самом чипе. Замена 80286 на самолетах MAX, которые были построены, а также на тех, которые заказаны, может стать серьезным и трудоемким мероприятием. Даже помимо исправления оборудования, это изменение будет включать получение нового оборудования и его программного обеспечения, сертифицированных как годных к полетам американскими и мировыми регулирующими органами. Все это может отодвинуть возвращение MAX в эксплуатацию на месяцы. Некоторые аналитики сообщили The Wall Street Journal, что, по их мнению, могут пройти годы, прежде чем поставки новых самолетов MAX вернутся в норму.

Описание проблемы:

Осторожно, ссылка на реддит - https://www.reddit.com/r/wallstreetbets/comments/es3kix/question_boeing_737_max_computers_run_on_what/
Проблема в том, что у 80286 было достаточно мощностей процессора, чтобы обрабатывать только 1 поток данных, поэтому MCAS обрабатывала поток данных только с одного датчика AOA. Когда 737 max приземляется и снова взлетает, он переключается на другой датчик.
Также его можно переключать вручную.
Исправление заключается в том, чтобы считывать оба потока и сравнивать их друг с другом. Если есть расхождения, то автоматическое выравнивание отключается, и пилотам приходится управлять рулем регулировки вручную.
К сожалению, процессору 8 МГц 286 не хватает мощности для обработки 2 потоков данных. Таким образом, при тестировании аппарат иногда зависает, что требует полной перезагрузки подсистемы авионики и ручной перезагрузки операционной системы Microsoft Aviation, что занимает несколько минут из-за времени, необходимого для загрузки MCAS.SYS в himem.
Замена процессора требует серьезных изменений и повторной сертификации планера.
P.S. у boeing 737 MAX два датчика, но компьютер FCC не может справиться с двумя, он переключает шину показаний датчиков в полёте.

Ну и про Intel 80286 - старый конь борозды не испортит, но и два датчика отслеживать не сможет

16-битный x86-совместимый микропроцессор второго поколения компании Intel, выпущенный 1 февраля 1982 года

Процессор Intel 80286 разрабатывался параллельно с процессорами Intel 80186/80188, однако в нём отсутствовали некоторые модули, имевшиеся в процессоре Intel 80186. В новом процессоре было увеличено количество регистров, добавлены новые инструкции, добавлен новый режим работы процессора — защищённый режим. Процессор имел 6-байтовую очередь (как и Intel 8086). Шины адреса и данных в нём не мультиплексируются (то есть адреса и данные передаются по разным выводам). Шина адреса увеличена до 24 бит, таким образом объём ОЗУ может составлять 16 Мбайт. Для более быстрого выполнения операций над числами с плавающей запятой необходим математический сопроцессор Intel 80287.

Оказывается 80286 выпускало аж 7 производителей, в керамике и пластике, версии процессора 80286 можно посмотреть здесь : https://www.cpu-world.com/CPUs/80286/index.html

p.s. какой именно процессор стоит в FCC-730/EDFCS-730 точно не известно, фотографий в свободном доступе нет. Во всяком случае я не нашёл. Наверняка там какой-то свой клон 286, с увеличенной частотой, сделанный специально для Boeing фирмой-партнёром.

Проблема перехода на другую систему(мнение с форума)
https://news.ycombinator.com/item?id=20380523
Я разработчик с большим опытом в программировании SIL-4, в частности для жизненно важных систем (железнодорожный транспорт). Я создал программные подсистемы, которые используются в 38 странах мира для обеспечения безопасности поездов.
Проблема в больших расходах на смену одного типа ЦП на другой. Сертификация для этих систем — многолетний процесс, который может стоить миллионы долларов даже до того, как будет гарантирован какой-либо успех.
Все еще существуют очень старые процессоры, которые прекрасно работают десятилетиями. Программирование безопасности не просто меняет детали, как это делают потребительские компьютеры — для замены процессоров требуется много работы.
Я не думаю, что Boeing откладывал модернизацию на потом. Я думаю, что они пытались сократить расходы и эксплуатировать своих клиентов, предлагая дополнительные функции безопасности в качестве обновлений, а не делая их стандартными. Интересно отметить, что некоторым из их клиентов не требуются такие строгие функции безопасности в регионах, где они работают, — то есть это такой же законодательный вопрос, как и все остальное. Вполне может быть, что в законах Эфиопии, регулирующих полеты, не закодированы те же требования безопасности, что и во Франции, поэтому Boeing предлагает разные функции не только в соответствии с бюджетом, но и с законодательством — хотя мы, несомненно, увидим, как это быстро изменится сейчас.


Расшифровки

*FAA - Federal Aviation Administration — это национальный орган в США, который регулирует гражданскую авиацию и обеспечивает безопасность воздушных перевозок.

*MCAS (Maneuvering Characteristics Augmentation System)

*BASOO Boeing Aviation Safety Oversight Office
*eCAB Boeing Engineering Simulator
*FCC Flight Control Computer
*FOEB Flight Operations Evaluation Board
*FSB Flight Standard Board
*ICAO International Civil Aviation Organization
*iSSA Integrated Aircraft-Level System Safety Assessment

А кто же писал ПО для полётов?

Индусы аутсорсеры за 9 баксов в час, эффективный менеджер радовался(но не долго) - https://habr.com/ru/articles/458224/

Конец истории?

Американцы в основном верят, что авиакомпании проявили должную осмотрительность, чтобы обеспечить безопасное путешествие. Но они мало что понимают в том, что FAA делегирует стандарты безопасности и «самостоятельную сертификацию», которая позволила Boeing самостоятельно регулировать критические функции, такие как программное обеспечение, стоящее за двумя фатальными катастрофами 737 MAX.

Корпорация Boeing понесла убытки впервые с 1997 года. В 2019 году она потеряла $636 млн из-за проблем с лайнером 737 MAX. Американская компания Boeing в 2019 году понесла рекордный убыток в размере $636 млн на фоне проблем с самолетами 737 MAX. Об этом сообщают The Wall Street Journal (WSJ) и CNBC со ссылкой на отчетность корпорации.

Возобновление использования Boeing 737 MAX

В конце апреля 2020 года американская газета The Wall Street Journal сообщила, что Министерство юстиции США и Федеральное авиационное управление США (FAA) ведут расследование упущений контроля качества на производстве самолётов модели 737 MAX, в результате чего корпорации «Боинг» может грозить многомиллионный штраф, если подозрения в халатности подтвердятся.

*Упущение контроля? Упущение контроля, это когда с полосы на машине съехал. А они как минимум двух людей замочили в этом году с помощью спецслужб. Что им FAA?!?

28 мая 2020 производство Boeing 737 MAX было возобновлено.

18 ноября 2020 Федеральное управление гражданской авиации США объявило об отмене решения о запрете полётов самолётов Boeing 737 MAX. Однако условиями возобновления полётов стали дополнительное обучение пилотов и новое программное обеспечение.

В январе 2021 года Европейское агентство по авиационной безопасности разрешило модифицированной версии самолёта Boeing 737 MAX возобновить эксплуатацию в Евросоюзе.

Итоги

Постоянно обновляется ПО, прошивки, теперь всё работает как надо. Летать можно, больше аварий не было. Пилоты прошли доп.обучение по работе с MCAS. Далее были проблемы с качеством. Но это уже совсем другая история. Акула капитализма опять победила и всё ещё на плаву.

Аэропорт Окленд, Новая Зеландия
22 июля 1973 года

Самолёт Boeing 707 авиакомпании Pan American готовится к выполнению дальнего рейса по маршруту Окленд — Папеэте (Таити) — Сан-Франциско — Лос-Анджелес.

На протяжении всего полёта лайнером будет управлять опытнейший экипаж. Командир воздушного судна – 59-летний Роберт Эвартс. Его общий налёт составлял целых 25 000 часов, их которых 8 500 тысяч на Boeing 707. Второй пилот – 59-летний Лайл Хэйвенс. Тоже опытный лётчик, имеющий налёт свыше 20 000 часов, половина их которых на Boeing 707. Помимо пилотов, в кабине находились штурман и бортмеханик, а в салоне работали шесть стюардесс.

Перелёт из Окленда в Папеэте прошёл штатно, и вечером самолёт совершил посадку в местному аэропорту Фааа. Однако в ходе послеполётного осмотра самолёта экипаж обнаружил трещину на стекле № 3 фонаря кабины. В этом не было ничего страшного, и, согласно техническим документам самолёт мог продолжить рейс с имеющимся повреждением. Чтобы до конца быть уверенными, экипаж связался с представителями Pan American в Нью-Йорке. Те, в свою очередь, разрешили экипажу продолжить полёт, порекомендовав при этом не включать обогрев повреждённого стекла.

Проанализировав ситуацию, экипаж решил, что в Сан-Франциско им нужно лететь на относительно небольшой высоте, а потому расход топлива будет больше запланированного. В связи с этим командир принял решение о проведении дозаправки. Так, в баки самолёта было залито почти 71 000 килограмм авиационного керосина. Дополнительное топливо увеличило вес лайнера до 144 310 килограмм, что соответствовало взлётному весу в 144 853 килограмма, с учётом, что работа двигателей перед взлётом сжигает около 450 килограмм топлива. В итоге общий вес лайнера и центровка были в пределах допустимого.

Над аэродромом в это время шёл дождь и дул свежий юго-западный ветер. Небо покрывали слоистые и кучево-дождевые облака. Видимость составляла 8 километров. В ходе предполётной подготовки экипаж определил, что скоростью принятия решения будут являться 265 км/ч, а скоростью отрыва от полосы – 276 км/ч.

Когда на борт поднялись 69 пассажиров, в 21:52 экипаж вышел на связь с диспетчером. Далее экипаж запустил двигатели и приступил к рулению на ВПП. В ходе руления пилоты попросили у диспетчера дать им крейсерский эшелон полёта семь километров вместо плановых десяти. В 22:04 экипаж доложил о готовности ко взлёту, на что получил разрешение диспетчера. О самом взлёте экипаж уже не докладывал.

Как позже отметят свидетели, самолёт взлетал несколько ниже, чем другие самолёты такого типа, хотя звук двигателей им показался нормальным.  После взлёта на высоте около 300 метров экипаж приступил к левому развороту. Но вдруг лайнер неожиданно начал быстро терять высоту, а через несколько секунд над водной поверхностью появились яркие красно-оранжевые вспышки. Спустя 2минуты 45секунд после последнего сеанса связи с экипажем, диспетчер услышал в радиоэфире сильный треск, после чего перевёл взгляд на море и увидел вспышки над водой. Был объявлен сигнал тревоги.

К самолёту, который упал в 700 метрах от берега, тут же направились лодки военно-морской охраны и частные катера. Прибыв к месту падения, они выловили десять тел и одного тяжелораненного пассажира. Им оказался Нил Кэмпбелл, который впоследствии оказался единственным выжившим в этой авиакатастрофе. По его словам, когда он понял, что самолёт падает, он принял необходимую для аварийной посадки позу. Всего в катастрофе погибли 78 человек: 10 членов экипажа и 68 пассажиров. Авиакатастрофа является крупнейшей в истории Французской Полинезии.

Расследование причин трагедии осложнялось тем, что бортовые самописцы так и не были найдены. Изучая обломки лайнера, следователи пришли к выводу, что до удара о воду пожара на борту не было. Этот факт подтверждало и отсутствие следов угарного газа в лёгких погибших. Выдвигалась версия и о банальной усталости пилотов, ведь обоим было по 59 лет. Но, изучив график работы экипажа, следователи выяснили, что оба пилота перед рейсом имели достаточно времени для отдыха.

Внимание комиссии привлекли услышанные свидетелями звуки наподобие «чу—чу» или «вуф—вуф» раздавшиеся примерно за 30 и за 10 секунд до удара о воду. Эти же звуки слышал и выживший пассажир. Но назвать природу этих звуков, а также ответить, раздавались ли эти звуки с самолёта, установить было невозможно. Следователи рассматривали версии о сдвиге ветра, об отказе сразу двух двигателей (отказ одного, как показали испытания, не мог привести к катастрофе), о потере управления или отказе авиагоризонтов. Также были версии о разрушении треснувшего стекла.

Но в результате ни одну из них выдвинутых версий не удалось ни подтвердить, ни опровергнуть. В окончательном отчёте комиссия указала, что за неимением данных с бортовых самописцев точную причину катастрофы установить невозможно.

Расследования авиакатастроф в Telegram:

https://t.me/rumayday