Qual é a diferença entre fail-safe e fail-soft?

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Eu ouvi os seguintes termos relacionados ao design seguro do sistema, mas não consigo ver a diferença entre fail-safe e fail-soft (degradação gradual).

Para obter um entendimento comum, vou apenas escrever os termos que ouvi. Por favor, sinta-se livre para me corrigir, se eu não explicar algo corretamente:

  • Vida segura : um sistema não apresenta qualquer falha durante o seu ciclo de vida
  • Fail-Safe : Um sistema entra em um modo de operação seguro com funcionalidade reduzida após uma falha
  • Fail-Soft : um sistema entra em um modo degradado após uma falha
  • Fail-Operative : Um sistema ainda tem a funcionalidade completa após uma falha

A partir dessas explicações, parece-me que Fail-Safe e Fail-Soft são, na verdade, os mesmos conceitos. Eu ficaria feliz se alguém pudesse me explicar a diferença entre os conceitos usando alguns exemplos da aviação.

    
por MrYouMath 18.09.2017 / 14:48

1 resposta

O fail-safe não implica necessariamente que o sistema continuará operando após uma falha. Se o sistema parar de funcionar, mas não criar uma situação perigosa, ainda assim é isento de falhas. Um serviço não essencial a bordo de uma aeronave, como o sistema de entretenimento, pode ser à prova de falhas, se simplesmente parar de funcionar, porque um fusível queima. Se o fusível não explodir e, como resultado, o sistema pegar fogo após um curto-circuito, ele não é à prova de falhas.

Fail-soft significa, de fato, que, após uma falha, os serviços essenciais ainda são funcionais, embora no contexto da aviação isso seja principalmente considerado uma degradação graciosa. Um sistema fly-by-wire, tal como a bordo do A320, é defeituoso:

  • Se todas as funções, o sistema voa com a lei normal ativa, fornecendo proteções contra entrar em regiões inseguras do envelope de vôo.
  • Em determinadas falhas detectadas, o sistema alterna para a lei alternativa, ainda com algumas proteções no lugar.
  • Após novas falhas, o sistema muda para a lei direta: não há mais proteções de envelope de vôo, apenas a deflexão da superfície proporcional à deflexão da haste.

Portanto, este sistema é fail-soft e não é seguro. O sistema de controle eletrônico de vôo como um todo não oferece segurança contra falhas: se todos os computadores de vôo forem perdidos, o sistema tem conexões hidromecânicas dos pedais para o leme e da roda de compensação para o estabilizador.

Os sistemas hidráulicos requerem atenção especial em relação à segurança contra falhas, uma vez que uma servo-válvula colada pode comandar uma velocidade constante: o atuador entra em uma de suas paradas e apresenta uma falha de ruptura. Um elevador preso em deflexão total não é seguro, portanto, o sistema de controle de inclinação precisa fazer provisões para segurança contra falhas se essa falha ocorrer. Por exemplo, permitindo que os elevadores esquerdo e direito trabalhem normalmente em uníssono, mas desacoplando-os após a detecção de uma falha de hard-over. O elevador de trabalho pode então ser comandado para a posição completamente oposta, tornando o sistema do elevador à prova de falhas, mas não com falha: o comando de inclinação deve ser feito agora com o interno do estabilizador. Um elevador preso na posição intermediária seria à prova de falhas, e o controle com o outro elevador proporciona degradação graciosa.

O sistema de controle de vôo a bordo de um F-16 é falha operacional: após uma falha do sistema, a função completa do sistema continua, sem degradação. É redundante quádruplo, o que significa que existem quatro sistemas integrados que executam a mesma função, enquanto apenas um é necessário. Os quatro sistemas funcionam de forma independente, e um sistema de monitoramento determina se todas as quatro saídas estão dentro de um intervalo pré-determinado. Se três são e um não, este sistema é desligado e os outros três continuam. Isso pode acontecer mais uma vez, mas se houver apenas dois sistemas operacionais, o sistema de votação não saberá qual dos dois falhou.

    
18.09.2017 / 17:09