Fly-by-Wire’de Yedekli Bilgisayar Konfigürasyonları ve Arıza Dayanıklılığı

Çoklu Bilgisayar ve Kanallı Yapı

Fly-by-wire sistemleri, manuel uçuş kumandalarını elektronik bir arayüz ile değiştiren gelişmiş uçuş kumanda sistemleridir. Bu sistemde uçak, pilottan bağımsız olarak bilgisayar kontrollü basit bir yapay zekaya sahiptir. Bu görevi üstlenen bilgisayar; hız, irtifa, hava durumu, uçağın donelerini, ağırlığı ve pek çok önemli veriyi (data) sayısal ortamda harmanlayarak uçağa en güvenli uçuşu sağlar.

Sistemin çalışma prensibi, uçuş kontrollerinin hareketlerinin kablolarla iletilen elektronik sinyallere dönüştürülmesine dayanır. Uçuş kontrol bilgisayarları, istenen yanıtı sağlamak için her bir kontrol yüzeyindeki aktüatörlerin nasıl hareket ettirileceğini belirler. Uygulamalarda ya mekanik uçuş kontrol yedek sistemleri kullanılır ya da sistem tamamen elektriktir.

Bilgisayar sayısı ve kanal yapısı, uçak tipine göre değişmektedir. Kaynak, fly-by-wire sisteminde 2 veya daha fazla bilgisayar bulunduğunu belirtmektedir. Airbus A320 serisi 5, F22 Raptor ise her biri 180 mb olan 7 adet bilgisayara sahiptir. Bu çoklu bilgisayar yapısı, sistemin yedekliliğinin temelini oluşturur.

Kısmi Arıza Durumlarında Davranış

Uçuş bilgisayarı, pilotun kontrol girdilerini istenen bir sonuç olarak yorumlar ve bu sonuca ulaşmak için gereken kontrol yüzeyi konumlarını hesaplar. Bu süreç, kapalı bir geri besleme döngüsü kullanarak farklı durumlarda çeşitli dümen, elevatör, kanatçık, flap ve motor kontrolleri kombinasyonlarıyla sonuçlanır. Pilot, sonucu etkilemek için hareket eden tüm kontrol çıkışlarının tam olarak farkında olmayabilir; yalnızca uçağın beklendiği gibi tepki verdiğinin farkındadır.

Sistem, uçağı stabilize etmek ve pilotun müdahalesi olmadan uçuş özelliklerini ayarlamak için hareket eder. Bilgisayarlar, pilotun uçağın güvenli performans zarfının dışında çalışmasını önler. Airbus’ın sisteme eklediği ve pilotun aşırı komutlarını kısıtlayan mekanizma, pilotun yaptığı ve uçağın limitlerini zorlayıcı terslikleri uçuş bilgisayarı tarafından kontrol edilmesini sağlar. Ayrıca pilot uçarken bile sistem küçük hareket komutları ile uçağın dengesinin korunmasını sağlar; bunları çoğu zaman pilot bile hissetmez.

Kanallar Arasındaki Farklılıklar

Klasik yöntemde pilotun kumanda ettiği kumanda kolu (lövye), uçuş kumanda yüzeylerine kalın kumanda kabloları ile fiziksel olarak bağlıdır ve temelde mekanik bir hareket iletimi mevcuttur. Fly-by-wire sistemiyle donatılmış uçaklarda ise bunun aksine, kumanda yüzeyleri ile side-stick arasında hiçbir fiziksel bağlantı yoktur. Fiziksel bağlantı yerine hareket komutu tamamen elektriki olarak iletilir. İngilizce wire (Türkçe: Tel) sözcüğü ile ifade edilen bu yapı, kumanda yüzeyleri ile side-stick arasındaki fiziksel bağıntının ortadan kaldırıldığını gösterir.

Pilot tarafından side-stick’e uygulanan kuvvet side-stick tarafından algılanır ve bu algılanan hareket elektrik sinyallerine çevrilerek uçuş bilgisayına gönderilir. Uçuş bilgisayarı, aldığı bu komutu elektrik telleri aracılığıyla yine elektrikli olarak kumanda yüzeyine bağlı olan servomotorlara gönderir. Yarı elektrikli yarı mekanik olan bu servomotorlar, elektrikli sinyali mekanik harekete çevirerek kumanda ettikleri uçuş kumanda yüzeyini hareket ettirirler.

Sistem Felsefesi ve Uygulama

Sistem felsefesi üreticiye göre değişmektedir. Airbus, sistemin sıkı bir savunucusudur ve pilotun aşırı komutlarını kısıtlayan yaklaşımı benimser. Buna karşılık Boeing firması, uçuş esnasında son sözün pilot tarafından söylenmesi gerektiği prensibiyle, yani pilotun uçağa istediği hareketi tam olarak verebilmesi gerektiği ile savunur ve yeni tip uçaklarında dahi klasik lövye kumanda sistemini kullanmaktadır.

Boeing 777 serisi uçaklar yoke bulunmasına rağmen, uçak aslında fly-by-wire sistemi kullanmaktadır. Yoke kullanılmasının sebebi; daha önce 767 serisi (777’nin yerine geldiği eski Boeing modeli) gibi yoke alışık pek çok pilotun sol el ile joystik kullanma zorluğu çekmemesini sağlamaktır.

Günümüz modern savaş uçaklarının neredeyse tamamı bu sistemi kullanır. Özellikle son teknoloji Airbus A320, A330, A340, A380 ve Boeing B777 tipi uçaklar bu kategoriye girer.

Bu açıklama Vikipedi kaynaklarından uyarlanmıştır ve şu lisans altında sunulur: CC BY-SA 4.0.