फ्लाई बाय वायर: Difference between revisions

Latest revision as of 09:33, 22 February 2023

वायु बस A320 वर्ग ऐसा प्रथम विमान था जिसमें पूर्ण काचाभ कॉकपिट और डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली थी । एकमात्र एनालॉग उपकरण रेडियो दिशा खोजक रेडियो-चुंबकीय संकेतक(आरएमआई), ब्रेक का दबाव सूचक, रक्षित तुंगतामापी और कृत्रिम क्षितिज थे, बाद के दो को बाद के उत्पादन मॉडल में डिजिटल एकीकृत रक्षित उपकरण प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापित प्रतिस्थापित किया गया।

फ्लाई-बाय-वायर(FBW) एक ऐसी प्रणाली है जो इलेक्ट्रानिक्स अंतरापृष्‍ठ के साथ एक विमान के परम्परागत विमान उड़ान नियंत्रण प्रणाली को परिवर्तित कर देती है। उड़ान नियंत्रण के संचलन को तारों द्वारा प्रेषित इलेक्ट्रॉनिक संकेतों में परिवर्तित किया जाता है, और उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर यह निर्धारित करते हैं कि आदेशित प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए प्रत्येक नियंत्रण सतह पर प्रवर्तकों को कैसे स्थानांतरित किया जाए। यह यांत्रिक उड़ान नियंत्रण पूर्तिकर प्रणाली(जैसे बोइंग 777-फ्लाई-बाय-वायर) का उपयोग कर सकता है या पूर्ण रूप से फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण का उपयोग कर सकता है।^[1]

पूर्ण रूप से फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली में सुधार पायलट के नियंत्रण निविष्ट को वांछित परिणाम के रूप में व्याख्या करता है और उस परिणाम को प्राप्त करने के लिए आवश्यक नियंत्रण सतह की स्थिति की गणना करता है; इसका परिणाम एक बंद प्रतिपुष्टि लूप का उपयोग करके विभिन्न स्थितियों में दिशा नियंत्रक, उत्थापक, पक्षभित्ति, पल्ला और इंजन नियंत्रण के विभिन्न संयोजनों में होता है। पायलट परिणाम को प्रभावित करने वाले सभी नियंत्रण निर्गत के विषय में पूर्ण रूप से अवगत नहीं हो सकता है, मात्र यह कि विमान अपेक्षित प्रतिक्रिया कर रहा है। फ्लाई-बाय-वायर कंप्यूटर विमान को स्थिर करने और पायलट की भागीदारी के बिना उड़ान विशेषताओं को समायोजित करने और पायलट को विमान के सुरक्षित प्रदर्शन अन्वालोप के बाहर संचालन से रोकने के लिए कार्य करते हैं।^[2]^[3]

तर्क

यांत्रिक और जल-यांत्रिक विमान उड़ान नियंत्रण प्रणाली अपेक्षाकृत भारी होते हैं और पुली, क्रैंक, तनाव तार और द्रवचालित पाइप के प्रणाली द्वारा विमान के माध्यम से उड़ान नियंत्रण तार् की सावधानीपूर्वक अनुमार्गण की आवश्यकता होती है। विफलताओं से निपटने के लिए दोनों प्रणालियों को प्रायः अतिरेकता पूर्तिकर की आवश्यकता होती है, जिससे भार बढ़ता है। दोनों के समीप बदलती वायुगतिकीय स्थितियों की पूर्णतः करने की सीमित क्षमता है। स्टाल(उड़ान), प्रचक्रण और पायलट-प्रेरित दोलन(पीआईओ) जैसी संकटमय विशेषताएं, जो मुख्य रूप से नियंत्रण प्रणाली के अतिरिक्त संबंधित विमान की स्थिरता और संरचना पर निर्भर करती हैं, पायलट के कार्यों पर निर्भर हैं।^[4]

फ्लाई-बाय-वायर शब्द का तात्पर्य विशुद्ध रूप से विद्युत संकेतित नियंत्रण प्रणाली से है। इसका उपयोग कंप्यूटर-विन्यस्त नियंत्रणों के सामान्य अर्थ में किया जाता है, जहां संचालक और अंतिम नियंत्रण प्रवर्तकों या सतहों के बीच एक कंप्यूटर प्रणाली अंतरास्थापित होता है। यह नियंत्रण मापदंडों के अनुसार पायलट के अयांत्रिक निविष्ट को संशोधित करता है।^[2]

एफबीडब्ल्यू विमान उड़ाने के लिए पार्श्व छड़ या परम्परागत उड़ान नियंत्रण योक(विमान) का उपयोग किया जा सकता है।^[5]

भार की बचत

एक एफबीडब्ल्यू विमान परम्परागत नियंत्रणों के समान डिजाइन की तुलना में हल्का हो सकता है। यह आंशिक रूप से प्रणाली घटकों के कम समग्र भार के कारण है और आंशिक रूप से क्योंकि विमान की प्राकृतिक स्थिरता को थोड़ा आराम दिया जा सकता है, एक परिवहन विमान के लिए थोड़ा और एक युद्धाभ्यास लड़ाकू के लिए अधिक, जिसका अर्थ है कि स्थिरता सतहें जो इसके भाग हैं इसलिए विमान संरचना को छोटा बनाया जा सकता है। इनमें ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज स्थिरिकारी(फिन और टेलप्लेन) सम्मिलित हैं जो(सामान्यतः) विमानकबंध के पिछले हिस्से में होते हैं। यदि इन संरचनाओं को आकार में कम किया जा सकता है, तो वायुयान ढांचे का भार कम हो जाता है। एफबीडब्ल्यू नियंत्रणों के लाभों का पूर्व सेना द्वारा और फिर वाणिज्यिक वायु-मार्ग बाजार में लाभ उठाया गया। वायु-मार्ग की वायु बस श्रृंखला ने अपनी A320 श्रृंखला से प्रारम्भ होने वाले पूर्ण-प्राधिकरण एफबीडब्ल्यू नियंत्रणों का उपयोग किया, A320 उड़ान नियंत्रण देखें(यद्यपि कुछ सीमित एफबीडब्ल्यू कार्य A310 पर स्थित थे)।^[6] बोइंग ने अपने 777 और बाद के डिजाइनों के साथ पीछा किया।^{[citation needed]}

मूल परिचालन

बंद-लूप प्रतिक्रिया नियंत्रण

सरल प्रतिक्रिया लूप

एक पायलट नियंत्रण स्तंभ या पार्श्व छड़ को स्थानांतरित करके विमान को एक निश्चित क्रिया करने के लिए उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर को कमांड देता है, जैसे कि विमान को पिच करना, या एक तरफ रोल करना। उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर तब गणना करता है कि किस नियंत्रण सतह की गति के कारण विमान उस क्रिया को करेगा और उन आदेशों को प्रत्येक सतह के लिए इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रकों को जारी करेगा।^[1] प्रत्येक सतह पर नियंत्रक इन आदेशों को प्राप्त करते हैं और फिर नियंत्रण सतह से जुड़े प्रवर्तकों को तब तक ले जाते हैं जब तक कि वह वहां नहीं चला जाता जहां उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर ने उसे कमांड दिया था। नियंत्रक एलवीडीटी जैसे संवेदक के साथ उड़ान नियंत्रण सतह की स्थिति को मापते हैं।^[7]

स्वचालित स्थिरता प्रणाली

फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण प्रणाली विमान के कंप्यूटरों को पायलट निविष्ट के बिना कार्य करने की अनुमति देता है। स्वचालित स्थिरता प्रणाली इस रूप से कार्य करती है। पिच, रोल और यव अक्ष पर घुमाव को समझने के लिए घूर्णाक्षस्थापी और संवेदक जैसे त्वरणमापीय विमान में लगे होते हैं। किसी भी गति(उदाहरण के लिए सीधी और समतल उड़ान से) के परिणामस्वरूप कंप्यूटर को संकेत मिलते हैं, जो विमान को स्थिर करने के लिए स्वचालित रूप से नियंत्रण प्रवर्तक को स्थानांतरित कर सकता है।^[3]

सुरक्षा और अतिरेकता

जबकि परम्परागत यांत्रिक या द्रवचालित नियंत्रण प्रणाली सामान्यतः धीरे-धीरे विफल हो जाती है, सभी उड़ान नियंत्रण कंप्यूटरों की हानि तुरंत विमान को अनियंत्रित कर देती है। इस कारण से, अधिकांश फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली में या तो निरर्थक कंप्यूटर( त्रेधा, चतुर्दिक् आदि), किसी प्रकार का यांत्रिक या द्रवचालित पूर्तिकर या दोनों का संयोजन सम्मिलित होता है। यांत्रिक पूर्तिकर के साथ एक मिश्रित नियंत्रण प्रणाली किसी भी दिशा नियंत्रक ऊंचाई को सीधे पायलट को प्रतिक्रिया देती है और इसलिए बंद लूप(प्रतिपुष्टि) प्रणाली को संवेदनहीन बना देती है।^[1]

एक या दो चैनलों की विफलता के स्थिति में संकेतों की क्षति को रोकने के लिए विमान प्रणाली चौगुनी(चार स्वतंत्र चैनल) हो सकती है। उच्च प्रदर्शन वाले विमान जिनमें फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण होते हैं(जिन्हें CCV या नियंत्रण-विन्यस्त वाहन भी कहा जाता है) को सावधानी से कुछ उड़ान व्यवस्थाओं में कम या नकारात्मक स्थिरता के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है। – तेजी से प्रतिक्रिया करने वाले सीसीवी नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक रूप से प्राकृतिक स्थिरता की कमी को स्थिर कर सकते हैं।^[3]

फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली की उड़ान से पूर्व सुरक्षा जांच प्रायः अंतर्निहित परीक्षण उपकरण(BITE) का उपयोग करके किया जाता है। पायलट या भूतल समूह के कार्यभार को कम करने और उड़ान जांच को तेज करने के लिए कई नियंत्रण संचलन चरण स्वचालित रूप से किए जा सकते हैं।^{[citation needed]}

कुछ विमान, उदाहरण के लिए पनाविया चक्रवात, विद्युत शक्ति खोने पर सीमित उड़ान नियंत्रण क्षमता के लिए एक बहुत ही बुनियादी जल-यांत्रिक पूर्तिकर प्रणाली बनाए रखते हैं; चक्रवात की स्थिति में यह मात्र पिच और रोल अक्ष संचलन के लिए स्थिरिकारी के अल्पविकसित नियंत्रण की अनुमति देता है।^[8]

इतिहास

एवरो कनाडा CF-105 तीर, फ्लाई-बाई-वायर नियंत्रण प्रणाली के साथ उड़ाया गया प्रथम गैर-परीक्षण विमान

F-8C क्रूसेडर डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर परीक्षणबेड

सर्वो-विद्युत रूप से संचालित नियंत्रण सतहों का प्रथमतः परीक्षण 1930 के दशक में सोवियत टुपोलेव ANT-20 पर किया गया था।^[9] यांत्रिक और द्रवचालित संपर्क के लंबे रन को तारों और इलेक्ट्रिक सर्वो से परिवर्तित किया गया।

1934 में, कार्ल ओटो अल्वाटर [डीइ ] स्वचालित-इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली के विषय में एक पेटेंट दर्ज किया, जो जमीन के समीप होने पर विमान को उड़ा देता था।^[10]

1941 में, सीमेंस के एक अभियंता, कार्ल ओटो अल्वाटर ने हिंकेल हे 111 के लिए प्रथमी फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली का विकास और परीक्षण किया, जिसमें विमान को पूर्ण रूप से इलेक्ट्रॉनिक आवेगों द्वारा नियंत्रित किया गया था।^[11]^{[unreliable source?]}

प्रथम गैर-परीक्षण विमान जिसे फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली के साथ डिजाइन और उड़ाया गया था(1958 में) एवरो कनाडा CF-105 एरो था,^[12]^[13] 1969 में कॉनकॉर्ड तक एक उत्पादन विमान(यद्यपि एरो को पांच निर्मित के साथ रद्द कर दिया गया था) के साथ दोहराया नहीं गया, जो प्रथम फ्लाई-बाय-वायर वायु-मार्ग बन गया। इस प्रणाली में ठोस-अवस्था घटक और प्रणाली अतिरेकता भी सम्मिलित है, जिसे कम्प्यूटरीकृत नौचालन और स्वचालित खोज और ट्रैक रडार के साथ एकीकृत करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, विवरण ऊर्ध्वयोजन और अधोयोजन के साथ जमीनी नियंत्रण से उड़ने योग्य था, और पायलट को कृत्रिम अनुभव(प्रतिक्रिया) प्रदान करता था।^[13]

बिना यांत्रिक या द्रवचालित पूर्तिकर वाला प्रथम शुद्ध इलेक्ट्रॉनिक फ्लाई-बाय-वायर विमान अपोलो चंद्र अवतरण प्रशिक्षण वाहन(एलएलटीवी) था, जिसे प्रथमतः 1968 में उड़ाया गया था।^[14] यह 1964 में चंद्र अवतरण अनुसंधान वाहन(LLRV) द्वारा किया गया था, जिसने बिना किसी यांत्रिक पूर्तिकर के फ्लाई-बाय-वायर विमान का संचालन किया था।^[15] नियंत्रण एक डिजिटल कंप्यूटर के माध्यम से तीन एनालॉग निरर्थक चैनलों के साथ था। सुखोई टी-4 ने भी यूएसएसआर में उड़ान भरी। लगभग उसी समय यूनाइटेड किंगडम में ब्रिटिश हॉकर हंटर लड़ाकू के एक प्रशिक्षक विमान संस्करण को ब्रिटिश रॉयल विमान प्रतिष्ठान में संशोधित किया गया था^[16] जिसमें दाईं-सीट पायलट के लिए फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण थे।

ब्रिटेन में दो सीटों वाले यूरो 707 को फैरी विमानन कंपनी को 60 के दशक के मध्य में यांत्रिक पूर्तिकर के साथ ^[17] फैरी प्रणाली के साथ उड़ाया गया था। जब वायुयान ढांचा उड़ान के समय से बाहर हो गया तो क्रमादेश को बंद कर दिया गया।^[16]

1972 में, यांत्रिक पूर्तिकर के बिना प्रथम डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर अचल परों वाला विमान^[18] वायु में ले जाने के लिए एक F-8 क्रूसेडर था, जिसे संयुक्त राज्य अमेरिका के नासा द्वारा परीक्षण विमान के रूप में इलेक्ट्रॉनिक रूप से संशोधित किया गया था; F-8 ने अपोलो कंप्यूटर नौचालन, नौचालन और नियंत्रण हार्डवेयर का उपयोग किया।^[19]

वायु बस A320 ने 1988 में डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण वाले पूर्व वायु-मार्ग के रूप में सेवा प्रारम्भ की।^[20]

एनालॉग प्रणाली

सभी फ्लाई-बाय-वायर विमान नियंत्रण प्रणालियां जलयांत्रिक या विद्युतयांत्रिक विमान नियंत्रण प्रणाली की जटिलता, भंगुरता और यांत्रिक परिपथ के भार को समाप्त करते हैं - प्रत्येक को इलेक्ट्रॉनिक्स परिपथ से बदला जा रहा है। कॉकपिट में नियंत्रण तंत्र अब संकेत पारक्रमित्र संचालित करते हैं, इसके स्थान पर उपयुक्त इलेक्ट्रॉनिक कमांड उत्पन्न करते हैं। इन्हें आगामी इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक द्वारा संसाधित किया जाता है - या तो एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक्स, या(अधिक आधुनिक रूप से) एक डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स। विमान और अंतरिक्ष यान स्वत:-पायलट अब इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक के भाग हैं।^{[citation needed]}

द्रवचालित परिपथ समान हैं, अतिरिक्त इसके कि यांत्रिक सर्वो वाल्व को इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक द्वारा संचालित विद्युत नियंत्रित सर्वो वाल्व से परिवर्तित किया जाता है। यह एनालॉग फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली का सबसे सरल और प्रारंभिक विन्यस्तेशन है। इस विन्यास में, उड़ान नियंत्रण प्रणाली को " अनुभव" करना चाहिए। इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण विद्युतीय अनुभव उपकरणों को नियंत्रित करता है जो अयांत्रिक नियंत्रण पर उपयुक्त अनुभव बल प्रदान करता है। इसका उपयोग कॉनकॉर्ड में किया गया था, जो प्रथम उत्पादन फ्लाई-बाय-वायर वायु-मार्ग था।^{[lower-alpha 1]}

डिजिटल प्रणाली

NASA F-8 क्रूसेडर अपने फ़्लाई-बाय-वायर प्रणाली के साथ हरे रंग में और अपोलो निर्देशन कंप्यूटर

डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली को उसके अनुरूप समकक्ष से बढ़ाया जा सकता है। डिजिटल संकेत प्रसंस्करण एक साथ कई संवेदक से निविष्ट प्राप्त और व्याख्या कर सकता है(जैसे तुंगतामापी और वायु संघट्ट दाब नलिका) और वास्तविक समय में नियंत्रणों को समायोजित करता है। कंप्यूटर पायलट नियंत्रण और विमान संवेदक से स्थिति और बल निविष्ट को समझते हैं। इसके बाद वे पायलट के उद्देश्यों को निष्पादित करने के लिए उड़ान नियंत्रण के लिए उपयुक्त कमांड संकेतों को निर्धारित करने के लिए विमान के गति के समीकरण से संबंधित विभेदक समीकरणों को हल करते हैं।^[22]

डिजिटल कंप्यूटरों की प्रोग्रामिंग उड़ान अन्वालोप की सुरक्षा को सक्षम बनाती है। ये सुरक्षा विमान की वायुगतिकीय और संरचनात्मक सीमाओं के भीतर रहने के लिए एक विमान की संचालन विशेषताओं के अनुरूप हैं। उदाहरण के लिए, उड़ान अन्वालोप संरक्षण प्रणाली में कंप्यूटर पायलटों को विमान के उड़ान-नियंत्रण अन्वालोप पर पूर्व निर्धारित सीमा से अधिक होने से रोककर विमान को संकटग्रस्त संभालने से रोकथाम का प्रयास करता है, जैसे कि वे जो स्टाल और चक्रण को रोकते हैं, और जो वायु चाल और g बल को विमान पर सीमित करते हैं।। सॉफ्टवेयर को भी सम्मिलित किया जा सकता है जो पायलट-प्रेरित दोलनों से बचने के लिए उड़ान-नियंत्रण निविष्ट को स्थिर करता है।^[23]

चूंकि उड़ान-नियंत्रण कंप्यूटर निरंतर पर्यावरण को प्रतिक्रिया देते हैं, पायलट के कार्यभार को कम किया जा सकता है।^[23] यह निश्चित स्थिरता के साथ सैन्य विमान को भी सक्षम बनाता है। इस रूप के विमानों के लिए प्राथमिक लाभ युद्ध और प्रशिक्षण उड़ानों के समय अधिक गतिशीलता है, और तथाकथित निश्चित संचालन क्योंकि स्तंभन, प्रचक्रण और अन्य अवांछनीय प्रदर्शनों को कंप्यूटर द्वारा स्वचालित रूप से रोका जाता है। डिजिटल उड़ान नियंत्रण प्रणालियाँ स्वाभाविक रूप से अस्थिर लड़ाकू विमानों को सक्षम बनाती हैं, जैसे कि लॉकहीड F-117 नाइटहॉक और नॉर्थ्रॉप ग्रुम्मन बी-2 स्पिरिट उड़ने वाला पंख प्रयोग करने योग्य और सुरक्षित विधि से उड़ान भरने के लिए।^[22]

विधि निर्माण

संयुक्त राज्य अमेरिका के संघीय विमान प्रशासन(FAA) ने विमानन सॉफ्टवेयर के प्रमाणन मानक के रूप में विमानवाहित प्रणाली और उपकरण प्रमाणन में सॉफ्टवेयर विचार शीर्षक वाले आरटीसीए/डीओ-178सी को अपनाया है। वैमानिकी और कंप्यूटर संचालन प्रणाली के भौतिक नियम सहित डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली में किसी भी सुरक्षा-महत्वपूर्ण घटक को विमान की श्रेणी के आधार पर DO-178C स्तर A या B के लिए प्रमाणित करने की आवश्यकता होगी, जो इसके लिए लागू है। संभावित विनाशकारी विफलताओं को रोकना।^[24]

फिर भी, कम्प्यूटरीकृत, डिजिटल, फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली के लिए शीर्ष विषय में विश्वसनीयता है, एनालॉग इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण प्रणाली से भी अधिक। ऐसा इसलिए है क्योंकि सॉफ्टवेयर चलाने वाले डिजिटल कंप्यूटर प्रायः पायलट और विमान की उड़ान नियंत्रण सतहों के बीच एकमात्र नियंत्रण पथ होते हैं। यदि कंप्यूटर सॉफ्टवेयर किसी भी कारण से क्रैश हो जाता है, तो पायलट विमान को नियंत्रित करने में असमर्थ हो सकता है। इसलिए वस्तुतः सभी फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणालियाँ या तो तिगुनी या चौगुनी अतिरेकता(अनावश्यक) हैं। इनमें तीन या चार उड़ान-नियंत्रण कंप्यूटर समानांतर में कार्य करते हैं और तीन या चार अलग-अलग बस(कंप्यूटिंग) उन्हें प्रत्येक नियंत्रण सतह से जोड़ते हैं।^{[citation needed]}

अतिरेकता

एकाधिक निरर्थक उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर एक दूसरे के निर्गत की निरंतर निगरानी करते हैं। यदि एक कंप्यूटर किसी भी कारण से असामान्य परिणाम देना प्रारम्भ करता है, संभावित रूप से सॉफ़्टवेयर या हार्डवेयर विफलताओं या त्रुटिपूर्ण निविष्ट विवरण सहित, तो संयुक्त प्रणाली को उड़ान नियंत्रण के लिए उपयुक्त क्रिया तय करने में उस कंप्यूटर से परिणामों को बाहर करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। विशिष्ट प्रणाली विवरणों के आधार पर एक असामान्य उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर को रीबूट करने की क्षमता हो सकती है, या यदि वे सहमति पर वापस आते हैं तो इसके निविष्ट को पुन: सम्मिलित करने की क्षमता हो सकती है। कई विफलताओं से निपटने के लिए जटिल तर्क स्थित हैं, जो प्रणाली को सरल पूर्तिकर प्रणाली में वापस लाने के लिए प्रेरित कर सकते हैं।^[22]^[23]

इसके अतिरिक्त, अधिकांश प्रारंभिक डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर विमानों में एक एनालॉग विद्युतीय, यांत्रिक या द्रवचालित पूर्तिकर उड़ान नियंत्रण प्रणाली भी थी। अंतरिक्ष यान के समीप अपने प्राथमिक उड़ान-नियंत्रण सॉफ़्टवेयर चलाने वाले चार डिजिटल कम्प्यूटर के निरर्थक समूह के अतिरिक्त, एक पाँचवाँ पूर्तिकर कंप्यूटर था जो एक अलग से विकसित, कम-क्रिया, सॉफ़्टवेयर उड़ान-नियंत्रण प्रणाली चला रहा था - जिसे कमांड किया जा सकता था उस स्थिति में संभाल लें जब कभी कोई दोष अन्य चार के सभी कंप्यूटरों को प्रभावित करती है। इस पूर्तिकर प्रणाली ने कुल उड़ान-नियंत्रण-प्रणाली की विफलता के संकट को कम करने के लिए कार्य किया, जो कि एक सामान्य-उद्देश्य उड़ान सॉफ़्टवेयर दोष के कारण हो रहा था, जो अन्य चार कंप्यूटरों में सूचना से बच गया था।^[1]^[22]

उड़ान की क्षमता

वायु-मार्ग के लिए, उड़ान-नियंत्रण अतिरेकता उनकी सुरक्षा में सुधार करती है, परन्तु फ़्लाई-बाय-वायर नियंत्रण प्रणाली, जो प्रकृति के अनुसार हल्के होते हैं और परम्परागत नियंत्रणों की तुलना में रखरखाव की मांग कम होती है, स्वामित्व की लागत और इन-विमान अर्थव्यवस्था दोनों की स्थिति में भी अर्थव्यवस्था में सुधार करते हैं। पिच अक्ष में सीमित निश्चित स्थिरता के साथ कुछ डिजाइनों में, उदाहरण के लिए बोइंग 777, उड़ान नियंत्रण प्रणाली विमान को परम्परागत रूप से स्थिर डिजाइन की तुलना में अधिक वायुगतिकीय रूप से कुशल आक्षेप के कोण पर उड़ान भरने की अनुमति दे सकती है। आधुनिक वायु-मार्ग में सामान्यतः कम्प्यूटरीकृत पूर्ण-प्राधिकरण डिजिटल इंजन नियंत्रण प्रणाली(FADEC) भी होते हैं जो उनके जेट इंजन, वायु अंतर्गम, ईंधन भंडारण और वितरण प्रणाली को उसी रूप से नियंत्रित करते हैं जैसे कि एफबीडब्ल्यू उड़ान नियंत्रण सतहों को नियंत्रित करता है। यह संभव सबसे कुशल उपयोग के लिए इंजन निर्गत को निरंतर विविध बनाने की अनुमति देता है।^[25]

दूसरी पीढ़ी के एम्ब्रेयर ई-जेट E2 वर्ग ने फ़्लाई-बाय-वायर प्रणाली से प्रथम पीढ़ी की तुलना में दक्षता में 1.5% सुधार प्राप्त किया, जिससे E190/195 प्रकार पर क्षैतिज स्थिरिकारी के लिए 280 फीट² से 250 फीट² की कमी संभव हुई। ^[26]

वायु बस/बोइंग

वाणिज्यिक विमानों में फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली को लागू करने के लिए वायु बस और बोइंग के दृष्टिकोण अलग-अलग हैं। वायु बस A320 वर्ग के बाद से, वायु बस उड़ान-अन्वालोप नियंत्रण प्रणाली सामान्य नियम के अंतर्गत उड़ान भरते समय सदैव अंतिम उड़ान नियंत्रण बनाए रखता है और पायलटों को विमान प्रदर्शन सीमाओं का उल्लंघन करने की अनुमति नहीं देगा जब तक कि वे वैकल्पिक नियम के अंतर्गत उड़ान भरने का विकल्प नहीं चुनते।^[27] यह रणनीति बाद के वायु बस वायु-मार्ग पर जारी रखी गई है।^[28]^[29] यद्यपि, अतिरेकता कंप्यूटरों की कई विफलताओं की स्थिति में, A320 में पिच सुव्यवस्थित और इसके दिशा नियंत्रक के लिए एक यांत्रिक पूर्तिकर प्रणाली है, वायु बस A340 में विशुद्ध रूप से विद्युत(इलेक्ट्रॉनिक नहीं) पूर्तिकर दिशा नियंत्रक नियंत्रण प्रणाली है और प्रारम्भ के साथ A380, सभी उड़ान-नियंत्रण प्रणालियों में पूर्तिकर प्रणालियाँ होती हैं जो तीन-अक्ष पूर्तिकर नियंत्रण मॉड्यूल(BCM) के उपयोग के माध्यम से विशुद्ध रूप से विद्युतीय होती हैं।^[30]

बोइंग वायु-मार्ग, जैसे बोइंग 777, पायलटों को कम्प्यूटरीकृत उड़ान-नियंत्रण प्रणाली को पूर्ण रूप से अध्यारोहण करने की अनुमति देते हैं, जिससे विमान को अपने सामान्य उड़ान-नियंत्रण अन्वालोप से बाहर उड़ने की अनुमति मिलती है।

अनुप्रयोग

जैसा कि 1986 में दिखाया गया था, वायु बस ने वायु बस A300 पंजीकरण F-BUAD पर फ्लाई-बाय-वायर का परीक्षण किया, फिर वायु बस A320 का उत्पादन किया।

कॉनकॉर्ड अनुरूप नियंत्रण वाला प्रथम उत्पादन फ्लाई-बाय-वायर विमान था।

जनरल डायनेमिक्स F-16 डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रणों का उपयोग करने वाला प्रथम उत्पादन विमान था।
अंतरिक्ष यान परिक्रमा में एक ऑल-डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण प्रणाली थी । 1977 के समय अंतरिक्ष यान उद्यम पर प्रारम्भ हुए ग्लाइडर विमान और अवतरण परीक्षण के समय इस प्रणाली का प्रथमतः प्रयोग किया गया था(एकमात्र उड़ान नियंत्रण प्रणाली के रूप में)।^[31]
1984 के समय उत्पादन में प्रमोचन किया गया, वायु बस इंडस्ट्रीज वायु बस A320 वर्ग एक पूर्ण-डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण प्रणाली के साथ उड़ान भरने वाला प्रथम वायु-मार्ग बन गया।^[32]
1993 में इसकी प्रारम्भ के साथ बोइंग सी-17 ग्लोबमास्टर III प्रथम फ्लाई-बाय-वायर सैन्य परिवहन विमान बन गया।^[33]
2005 में, डसॉल्ट फाल्कन 7X फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण वाला प्रथम व्यापार जेट बन गया।^[34]
बंद प्रतिपुष्टि लूप के बिना पूर्ण रूप से डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर को प्रथम पीढ़ी के एम्ब्रेयर ई-जेट वर्ग में 2002 में एकीकृत किया गया था। लूप(प्रतिपुष्टि) को बंद करके, दूसरी पीढ़ी के एम्ब्रेयर ई-जेट ई2 वर्ग ने 2016 में 1.5% दक्षता सुधार प्राप्त किया।^[26]

इंजन डिजिटल नियंत्रण

एफएडीईसी(पूर्ण प्राधिकरण डिजिटल इंजन नियंत्रण) इंजनों के आगमन से इंजनों को पूर्ण रूप से एकीकृत करने के लिए उड़ान नियंत्रण प्रणाली और स्वत: उपरोध के संचालन की अनुमति मिलती है। आधुनिक सैन्य विमानों पर अन्य प्रणालियाँ जैसे स्वत:स्थिरीकरण, नौचालन, रडार और शस्त्र प्रणाली सभी उड़ान नियंत्रण प्रणालियों के साथ एकीकृत हैं। एफएडीईसी इंजन के गलत संचालन, विमान की क्षति या उच्च पायलट कार्यभार के भय के बिना विमान से अधिकतम प्रदर्शन निकालने की अनुमति देता है।^{[citation needed]}

नागरिक क्षेत्र में, एकीकरण उड़ान सुरक्षा और अर्थव्यवस्था को बढ़ाता है। वायु बस फ्लाई-बाय-वायर विमान संकट की स्थितियों से सुरक्षित होते हैं जैसे कि कम-गति स्टॉल या उड़ान अन्वालोप सुरक्षा द्वारा अधिप्रतिबलन। नतीजतन, ऐसी स्थितियों में, उड़ान नियंत्रण प्रणाली इंजनों को पायलट अंतःक्षेप के बिना प्रणोद बढ़ाने का कमांड देती है। अर्थव्यवस्था क्रूज़ प्रणाली में, विमान नियंत्रण प्रणाली उपरोधक और ईंधन टैंक चयन को यथार्थ रूप से समायोजित करते हैं। एफएडीईसी असंतुलित इंजन प्रणोद से पास से उड़ान की क्षतिपूर्ति के लिए आवश्यक दिशा नियंत्रक कर्षण को कम करता है। A330/A340 वर्ग पर, क्रूज उड़ान के समय विमान के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को अनुकूलित करने के लिए ईंधन को मुख्य(पंख और मध्य विमानकबंध) टैंक और क्षैतिज स्थिरिकारी़ में एक ईंधन टैंक के बीच स्थानांतरित किया जाता है। ईंधन प्रबंधन नियंत्रण विमान के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र को उत्तोलक में वायुगतिकीय सुव्यवस्थित को कर्षण के अतिरिक्त ईंधन भार के साथ यथार्थ रूप से सुव्यवस्थित करते है।^{[citation needed]}

आगे के घटनाक्रम

फ्लाई-बाय-प्रकाशिकी

कावासाकी पी-1

फ्लाई-बाय-प्रकाशिकी का उपयोग कभी-कभी फ्लाई-बाय-वायर के अतिरिक्त किया जाता है क्योंकि यह उच्च विवरण अंतरण दर, विद्युत चुम्बकीय व्यतिकरण और हल्के भार के लिए प्रतिरक्षा प्रदान करता है। अधिकांशतः स्थितियों में, तार को विद्युत् से प्रकाशित तंतु तार में परिवर्तित किया जाता है। तन्तु प्रकाशिकी के उपयोग के कारण कभी-कभी इसे फ्लाई-बाय-प्रकाश कहा जाता है। सॉफ़्टवेयर द्वारा उत्पन्न और नियंत्रक द्वारा व्याख्या किए गए विवरण समान रहते हैं।^{[citation needed]} फ्लाई-बाय-प्रकाश में अधिक सामान्य फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण प्रणालियों की तुलना में संवेदक के लिए विद्युत-चुंबकीय गड़बड़ी को कम करने का प्रभाव होता है। कावासाकी पी-1 विश्व का प्रथम उत्पादन विमान है जो इस रूप की उड़ान नियंत्रण प्रणाली से सुसज्जित है।^[35]

पावर-बाय-वायर

फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली में यांत्रिक संचरण परिपथ को समाप्त करने के बाद, आगामी चरण भारी और भारी द्रवचालित परिपथ को समाप्त करना है। द्रवचालित परिपथ को विद्युत शक्ति परिपथ द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। शक्ति परिपथ शक्ति विद्युतीय या स्व-निहित विद्युतद्रवचालित प्रवर्तकों जो डिजिटल उड़ान नियंत्रण कंप्यूटर द्वारा नियंत्रित होते हैं। डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर के सभी लाभ बनाए रखता हैं क्योंकि पावर-बाय-वायर घटक फ्लाई-बाय-वायर घटकों के सख्ती से पूरक हैं।

सबसे बड़ा लाभ भार बचत, निरर्थक विद्युत् परिपथ की संभावना और विमान उड़ान नियंत्रण प्रणाली और इसके वैमानिकी प्रणाली के बीच संक्षेप एकीकरण है। द्रवचालित् की अनुपस्थिति रखरखाव लागत को बहुत कम कर देती है। इस प्रणाली का उपयोग लॉकहीड मार्टिन F-35 लाइटनिंगII और वायु बस A380 पूर्तिकर उड़ान नियंत्रण में किया जाता है। बोइंग 787 ड्रीमलाइनर और वायु बस A350 में विद्युत चालित पूर्तिकर उड़ान नियंत्रण भी सम्मिलित हैं जो द्रवचालित विद्युत् की कुल क्षति की स्थिति में भी संयुक्त रहते हैं।^[36]

फ्लाई-बाय-वायरलेस

वायरिंग एक विमान में अधिक मात्रा में भार जोड़ती है; इसलिए, शोधकर्ता फ्लाई-बाय-वायरलेस साधनों को लागू करने के अन्वेषणकारी हैं। फ्लाई-बाय-वायरलेस प्रणाली फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली के समान हैं, यद्यपि, भौतिक परत के लिए तारकृत प्रोटोकॉल का उपयोग करने के अतिरिक्त वायरलेस प्रोटोकॉल कार्यरत है।^{[citation needed]}

भार कम करने के अतिरिक्त, एक वायरलेस साधन को लागू करने से विमान के पूरे जीवन चक्र में लागत कम करने की क्षमता होती है। उदाहरण के लिए, तार और योजक से जुड़े कई प्रमुख विफलता बिंदु समाप्त हो जाएंगे इस प्रकार तारों और योजक की समस्या निवारण में लगने वाले घंटे कम हो जाएंगे। इसके अतिरिक्त, अभियांत्रिकी की लागत संभावित रूप से कम हो सकती है क्योंकि वायरिंग इंस्टॉलेशन को डिजाइन करने में कम समय खर्च होगा, विमान के डिजाइन में देर से बदलाव को प्रबंधित करना आसान होगा, आदि।^[37]

अभिज्ञ उड़ान नियंत्रण प्रणाली

एक नूतन उड़ान नियंत्रण प्रणाली, जिसे अभिज्ञ उड़ान नियंत्रण प्रणाली(IFCS) कहा जाता है, आधुनिक डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली का विस्तार है। इसका उद्देश्य उड़ान के समय विमान की क्षति और विफलता के लिए समझदारी से क्षतिपूर्ति करना है, जैसे स्वचालित रूप से इंजन प्रणोद और अन्य वैमानिकी का उपयोग करके गंभीर विफलताओं की पूर्णतः के लिए जैसे द्रवचालित् की हानि, दिशा नियंत्रक की हानि, पक्षभित्ति की हानि, इंजन की हानि, आदि। कई उड़ान अनुकारी पर निरूपण किए गए जहां एक सेसना-प्रशिक्षित छोटे विमान के पायलट ने बड़े आकार के जेट विमान के साथ पूर्व अनुभव के बिना एक भारी क्षतिग्रस्त पूर्ण आकार के अवधारणा जेट को सफलतापूर्वक उतारा। इस विकास का नेतृत्व नासा आर्मस्ट्रांग उड़ान अनुसंधान केंद्र द्वारा किया जा रहा है।^[38] यह बताया गया है कि संवर्द्धन अधिकांशतः वर्तमान पूर्ण रूप से कम्प्यूटरीकृत डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली के लिए सॉफ्टवेयर अपग्रेड हैं। डसॉल्ट फाल्कन 7X और एम्ब्रेयर लिगेसी 500 बिजनेस जेट् में उड़ान कंप्यूटर हैं जो प्रणोद स्तरों और नियंत्रण निविष्ट को समायोजित करके इंजन-बाह्य परिदृश्यों के लिए आंशिक रूप से क्षतिपूर्ति कर सकते हैं, परन्तु फिर भी पायलटों को उचित प्रतिक्रिया देने की आवश्यकता होती है।^[39]

यह भी देखें

विमान उड़ान नियंत्रण प्रणाली
वायु फ्रांस की उड़ान 296Q
ड्राइव बाय वायर
उड़ान नियंत्रण प्रणाली
एमआईएल-एसटीडी-1553, फ्लाई-बाय-वायर के लिए एक मानक विवरण बस
निश्चित स्थिरता

नोट

↑ The Tay-Viscount was the first airliner to be fitted with electrical controls ^[21]

संदर्भ

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बाहरी संबंध

"Fly-by-wire" a 1972 Flight article archive version

[22] The Tay-Viscount was the first airliner to be fitted with electrical controls ^[21]

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[30] North, David. (2000) "Finding Common Ground in Envelope Protection Systems". Aviation Week & Space Technology, 28 Aug, pp. 66–68.

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[32] 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 (in English). 8 (1): 302–310. doi:10.1016/S1474-6670(17)67482-2. ISSN 1474-6670.

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-{{More citations needed|date=June 2010}}
 {{Other|फ्लाई बाय वायर ( विसंदिग्धीकरण)}}
 [[File:Airbus-319-cockpit.jpg|thumb|वायु बस A320 वर्ग ऐसा प्रथम [[विमान]] था जिसमें पूर्ण [[ग्लास कॉकपिट|काचाभ कॉकपिट]] और डिजिटल फ्लाई-बाय-वायर उड़ान नियंत्रण प्रणाली थी । एकमात्र एनालॉग उपकरण रेडियो दिशा खोजक रेडियो-चुंबकीय संकेतक(आरएमआई), ब्रेक का दबाव सूचक, रक्षित तुंगतामापी और [[कृत्रिम क्षितिज]] थे, बाद के दो को बाद के उत्पादन मॉडल में डिजिटल एकीकृत रक्षित उपकरण प्रणाली द्वारा प्रतिस्थापित प्रतिस्थापित किया गया।]]फ्लाई-बाय-वायर(FBW) एक ऐसी प्रणाली है जो [[इलेक्ट्रानिक्स]] अंतरापृष्‍ठ के साथ एक विमान के परम्परागत [[विमान उड़ान नियंत्रण प्रणाली]] को परिवर्तित कर देती है। उड़ान नियंत्रण के संचलन को तारों द्वारा प्रेषित इलेक्ट्रॉनिक संकेतों में परिवर्तित किया जाता है, और उड़ान नियंत्रण [[कंप्यूटर]] यह निर्धारित करते हैं कि आदेशित प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए प्रत्येक नियंत्रण सतह पर प्रवर्तकों को कैसे स्थानांतरित किया जाए। यह यांत्रिक उड़ान नियंत्रण पूर्तिकर प्रणाली(जैसे बोइंग 777-फ्लाई-बाय-वायर) का उपयोग कर सकता है या पूर्ण रूप से फ्लाई-बाय-वायर नियंत्रण का उपयोग कर सकता है।<ref name=suth >[https://web.archive.org/web/20200115234428/https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/679158.pdf Fly by Wire Flight Control Systems] Sutherland</ref>
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 === वायु बस/बोइंग ===
-{{Main|Flight control modes}}
+{{Main|उड़ान नियंत्रण मोड}}
 वाणिज्यिक विमानों में फ्लाई-बाय-वायर प्रणाली को लागू करने के लिए वायु बस और बोइंग के दृष्टिकोण अलग-अलग हैं। वायु बस A320 वर्ग के बाद से, वायु बस उड़ान-अन्वालोप नियंत्रण प्रणाली सामान्य नियम के अंतर्गत उड़ान भरते समय सदैव अंतिम उड़ान नियंत्रण बनाए रखता है और पायलटों को विमान प्रदर्शन सीमाओं का उल्लंघन करने की अनुमति नहीं देगा जब तक कि वे वैकल्पिक नियम के अंतर्गत उड़ान भरने का विकल्प नहीं चुनते।<ref>{{cite magazine|url=https://www.popularmechanics.com/flight/a3115/what-really-happened-aboard-air-france-447-6611877/ |title=Air France 447 Flight-Data Recorder Transcript – What Really Happened Aboard Air France 447 |magazine=Popular Mechanics |date=6 December 2011 |access-date=7 July 2012}}</ref> यह रणनीति बाद के वायु बस वायु-मार्ग पर जारी रखी गई है।<ref>Briere D. and Traverse, P. (1993) "[http://personales.upv.es/juaruiga/teaching/TFC/Material/Trabajos/AIRBUS.PDF Airbus A320/A330/A340 Electrical Flight Controls: A Family of Fault-Tolerant Systems] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090327095042/http://personales.upv.es/juaruiga/teaching/TFC/Material/Trabajos/AIRBUS.PDF |date=27 March 2009 }}" Proc. FTCS, pp. 616–623.</ref><ref>North, David. (2000) "Finding Common Ground in Envelope Protection Systems". ''Aviation Week & Space Technology'', 28 Aug, pp. 66–68.</ref> यद्यपि, अतिरेकता कंप्यूटरों की कई विफलताओं की स्थिति में, A320 में पिच सुव्यवस्थित और इसके दिशा नियंत्रक के लिए एक यांत्रिक पूर्तिकर प्रणाली है, [[एयरबस A340|वायु बस A340]] में विशुद्ध रूप से विद्युत(इलेक्ट्रॉनिक नहीं) पूर्तिकर दिशा नियंत्रक नियंत्रण प्रणाली है और प्रारम्भ के साथ A380, सभी उड़ान-नियंत्रण प्रणालियों में पूर्तिकर प्रणालियाँ होती हैं जो तीन-अक्ष पूर्तिकर नियंत्रण मॉड्यूल(BCM) के उपयोग के माध्यम से विशुद्ध रूप से विद्युतीय होती हैं।<ref>Le Tron, X. (2007) [http://www.fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz/dglr/hh/text_2007_09_27_A380_Flight_Controls.pdf A380 Flight Control Overview] Presentation at Hamburg University of Applied Sciences, 27 September 2007</ref>
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 ==बाहरी संबंध==
 * [http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1972/1972%20-%200147.html "Fly-by-wire"] a 1972 ''Flight'' article [https://web.archive.org/web/20160305165118/http://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1972/1972%20-%200147.html archive version]
-{{Commons category|Fly-by-wire}}
-{{Aircraft components}}
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स्वचालित स्थिरता प्रणाली

सुरक्षा और अतिरेकता

इतिहास

एनालॉग प्रणाली

डिजिटल प्रणाली

विधि निर्माण

अतिरेकता

उड़ान की क्षमता

वायु बस/बोइंग

अनुप्रयोग

इंजन डिजिटल नियंत्रण

आगे के घटनाक्रम

फ्लाई-बाय-प्रकाशिकी

पावर-बाय-वायर

फ्लाई-बाय-वायरलेस

अभिज्ञ उड़ान नियंत्रण प्रणाली

यह भी देखें

नोट

संदर्भ

बाहरी संबंध

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