2.8. Аварийные ситуации на земле: проверки, неконтролируемый старт, инциденты с батареей #

• Подготовить тренажёр по статье 2.0: записать в карточку значение ARMING_SKIPCHK (должно быть нулевым), значение FS_THR_VALUE, назначение отключающего тумблера (функция переключателя передатчика).
• Имитация ошибки PreArm: внести заведомо неверное значение (например, большое смещение компаса SIM_MAG1_OFS_X) — разблокировка запрещается сообщением; устранение — возврат значения.
• Имитация отказной логики канала: SIM_RC_FAIL = 1 до разблокировки и после — проверка реакции по FS_THR_ENABLE.
• Имитация неконтролируемого старта: разблокировка с последующей командой газа без ведома пилота (инструктор); действие пилота — отключающий тумблер.
• Отмена сценариев — возврат параметров к значениям карточки.

• Вкладка установки: функция Motor Test — поочерёдная раскрутка двигателей с указанием нумерации; в SITL — проверка выходных значений каналов; на реальном аппарате — только без винтов.
• Панель сообщений: чтение сообщений PreArm целиком, без сокращений; сопоставление с параметрами (вкладка конфигурации).
• Проверка отключающего тумблера: назначение функции переключателю, контроль снятия разблокировки по индикатору состояния.
• Контроль напряжения батареи и сопоставление с минимально допустимым напряжением BATT_ARM_VOLT.
• Результаты заносить в протокол занятия (статья 0.6).

• Инструктор вносит заведомую неисправность параметром (смещение компаса, низкое напряжение батареи, отключённая отказная логика), не сообщая пилоту какую.
• Пилот выполняет попытку разблокировки, читает сообщение PreArm вслух полностью, называет причину и порядок устранения.
• Устраняет причину (возврат параметра, замена батареи в сценарии, включение отказной логики) и повторяет попытку разблокировки.
• После успешной разблокировки — её снятие и разбор: какие проверки выполнялись и что пропуск проверок запрещён (ARMING_SKIPCHK = 0).
• Повторить три раза подряд с разными сообщениями.

Критерий: сообщение прочитано полностью; причина названа верно; устранение выполнено без обхода проверок; время от сообщения до устранения не более 60 с.

• Пилот выполняет полный цикл наземных проверок в порядке статьи 1.1.04, комментируя каждый шаг вслух: осмотр, крепление батареи, тест двигателей (в SITL — Motor Test, на реальном оборудовании — без винтов), направления реакций, отказная логика канала управления, отключающий тумблер, калибровка уровня, спутниковая фиксация.
• Инструктор создаёт одно отклонение на выбор: незафиксированная батарея, неоткалиброванный уровень, неназначенный тумблер.
• Пилот обнаруживает отклонение в ходе проверок, устраняет и завершает цикл.
• Разбор: какие проверки выявили отклонение, что было бы при взлёте без проверки.
• Повторить три раза подряд с разными отклонениями.

Критерий: цикл выполнен полностью в постоянном порядке; отклонение обнаружено соответствующей проверкой, а не случайно; время цикла не более 5 минут.

• До ввода назвать вслух: расчётное время реакции 2 с, расстояние, проходимое аппаратом за это время (задача 1), первое действие — тумблер, а не попытка удержать аппарат.
• Пилот выполняет разблокировку двигателей и подготовку к взлёту; инструктор в случайный момент даёт команду газа (имитация неконтролируемого старта).
• Пилот нажимает отключающий тумблер; инструктор фиксирует время по журналу.
• Разбор: время реакции, поведение после снятия разблокировки, положение тумблера (назначен и проверен до разблокировки).
• Повторить пять раз подряд (норматив мышечного уровня); все пять — в пределах 2 с.

Критерий: время реакции не более 2 с в пяти выполнениях подряд; действие выполнено тумблером, а не снятием разблокировки жестом или попыткой перехватить аппарат.

• До разбора рассчитать энергию учебной батареи (задача 2) и назвать вслух порядок действий при нагреве, вздутии, дыме и возгорании.
• Разбор сценариев на оборудовании: зарядное устройство, огнеупорная ёмкость, средства тушения; проверка состояния учебных батарей (вздутие, повреждения, нагрев после заряда).
• Имитация инцидента (словесный сценарий «батарея нагрелась при заряде»): пилот выполняет порядок действий вслух — прекратить заряд, обесточить, удалить людей, вынести батарею на негорючую поверхность, наблюдать до остывания.
• Оформление результата: батарея изымается, запись в журнале учёта (статья 0.5).
• Повторить три сценария подряд (нагрев, вздутие, дым).

Критерий: порядок действий назван без подсказок; энергия батареи рассчитана верно; изъятие и запись выполнены; действия не содержат запрещённых (тушение малым количеством воды, перенос горящей батареи руками без защиты).

Задача. Аппарат начал неконтролируемое движение по земле с ускорением 3 м/с²; ближайший человек находится в 5 м. Требуется определить время, через которое аппарат достигнет человека, путь за нормативные 2 с реакции и скорость к этому моменту, а также сформулировать требование к отключающему тумблеру.

Заданные параметры:

Искомые параметры: время достижения человека (с); путь за 2 с (м); скорость к концу второго метра реакции (м/с); требование к тумблеру.

Решение.

1. Время достижения 5 м: \( t = \sqrt{2 \cdot 5 / 3} = \sqrt{3{,}33} = 1{,}8\ \text{с} \) — меньше норматива реакции.
2. Путь за 2 с: \( 3 \cdot 4 / 2 = 6\ \text{м} \); скорость к этому моменту: \( 3 \cdot 2 = 6\ \text{м/с} \).
3. Вывод из сравнения: при расстоянии 5 м реакция «в пределах норматива» уже не успевает — защиту обеспечивает только соблюдение зоны запуска (люди дальше расчётного пути) и тумблер, нажатие которого не требует раздумий.
4. Требование: тумблер назначен и проверен до разблокировки, его положение известно на мышечном уровне (элемент 3 — пять выполнений подряд в пределах 2 с); при взлёте с людьми вблизи расстояние увеличивается сверх расчётного пути с запасом.

Ответ: аппарат достигает человека через 1,8 с; за 2 с реакции проходит 6 м и разгоняется до 6 м/с; норматив реакции не защищает при расстоянии 5 м — необходимы зона запуска и отработанный тумблер.

Вывод. Арифметика неконтролируемого старта не оставляет времени на размышление: счёт идёт на единицы секунд, и обе защиты — расстояние и тумблер — готовятся до разблокировки, а не в момент инцидента.

Задача. Учебная батарея: 4 элемента (4S), ёмкость 5000 мА·ч, номинальное напряжение 14,8 В. Требуется определить запасённую энергию в ватт-часах и килоджоулях, время её полной отдачи при мощности 1 кВт и сформулировать требования к заряду на основе величины энергии.

Заданные параметры:

Искомые параметры: энергия (Вт·ч и кДж); время отдачи при 1 кВт (мин); требования к заряду.

Решение.

1. Энергия: \( E = 14{,}8 \cdot 5 = 74\ \text{Вт·ч} \).
2. Перевод в джоули: \( 74 \cdot 3600 = 266\,400\ \text{Дж} = 266\ \text{кДж} \).
3. Время отдачи при 1 кВт: \( 74 / 1000 \cdot 60 = 4{,}4\ \text{минуты} \) — то есть при тепловом разгоне энергия выделяется за минуты.
4. Требования: заряд только с присутствием оператора (тепловой разгон развивается за минуты — время на прибытие оператора отсутствует), в огнеупорной ёмкости, вдали от горючих материалов; повреждённая батарея не заряжается.

Ответ: энергия батареи 74 Вт·ч = 266 кДж; полная отдача при мощности 1 кВт — 4,4 минуты; заряд — только с присутствием оператора и в огнеупорной ёмкости.

Вывод. Энергия даже небольшой учебной батареи измеряется сотнями килоджоулей и при тепловом разгоне выделяется за минуты — быстрее, чем кто-либо успевает прибыть на место. Все требования к заряду (присутствие, ёмкость, контроль состояния) следуют из этой величины, а не из формальных правил.

Задача. Калибровка уровня выполнена на поверхности с наклоном 1°; акселерометры принимают наклон за горизонт. Требуется определить кажущееся горизонтальное ускорение, вызванное ошибкой, и уход позиции аппарата в режиме удержания за 10 секунд (двойное интегрирование ускорения), а также сопоставить результат с допуском удержания 2 м.

Заданные параметры:

Искомые параметры: кажущееся ускорение (м/с²); уход позиции за 10 с (м); сопоставление с допуском.

Решение.

1. Кажущееся ускорение: \( g \cdot \sin 1° = 9{,}81 \cdot 0{,}0175 = 0{,}17\ \text{м/с}^{2} \).
2. Уход позиции (двойное интегрирование без коррекции): \( 0{,}17 \cdot 100 / 2 = 8{,}5\ \text{м} \) за 10 с.
3. Сопоставление: 8,5 м вчетверо превышают допуск удержания 2 м — в реальном полёте автоматика удержания позиции частично компенсирует ошибку по навигационным данным, но в помещении (без позиции, по оптическому потоку) и при деградации навигации ошибка проявится полностью.
4. Практическое следствие: аппарат систематически «тянет» в сторону наклона; пилот парирует отклонение весь полёт, расходуя внимание и энергию.

Ответ: кажущееся ускорение 0,17 м/с²; уход позиции за 10 с — до 8,5 м, что вчетверо превышает допуск удержания; калибровка уровня выполняется на проверенной горизонтальной поверхности.

Вывод. Один градус ошибки калибровки уровня — это метры ухода позиции за секунды и постоянная борьба пилота с аппаратом в полёте. Проверка горизонтальности поверхности занимает минуту в наземном цикле (элемент 2) и устраняет ошибку, которую в воздухе невозможно ни обнаружить, ни исправить.