Технология за частни самолети - всичко, което трябва да знаете

Falcon 6X изображение на пилотската кабина EASy III

Технологията на кабината е критичен, но често пренебрегван аспект на частния самолет.

Колкото по -напреднала и надеждна е технологията, толкова по -безопасен е полетът. Разширената технология предоставя на пилотите повече информация, като същевременно намалява общото натоварване на пилотите. Резултатът в това е, че пилотите могат да управляват по -добре информацията и да бъдат по -фокусирани в пилотската кабина. Всичко това води до по -безопасна работа на полета.

Освен това, колкото по -усъвършенствана е технологията, например контрол на полета и технология на автопилот, толкова по -плавен е полетът. В резултат на това пътниците отзад ще бъдат по -удобни.

Тази технология обаче често се пренебрегва от пътниците и клиентите.

Falcon 6X изображение на пилотската кабина EASy III

В началото

В първите дни на задвижвани полети пилотите разчитаха на обкръжението си за по -голямата част от информацията.

Това обаче скоро се промени, когато компютрите станаха достатъчно малки, за да се използват на самолети през втората половина на 20 -ти век.

До 1970 -те кабините на самолетите бяха натъпкани с индикатори, инструменти и електромеханични средства за управление.

Сложните циферблати на контролерите са проектирани за екипаж от трима души, състоящ се от двама пилоти и един инженер. Типичен самолет за онова време имаше над 100 инструмента и контроли, всеки със собствен набор от пръти, игли и символи. Всички тези дисплеи изискват много място и цялото внимание на пилотите.

Разработването на дисплейни устройства, способни да обработват полетни данни и необработена информация, предоставена от системите на самолетите, в лесно разбираеми изображения, са резултат от изследвания, насочени към намиране на решение на този проблем.

Gulfstream GII кокпит

Това развитие беше възможно само поради извършването на основни промени в начина, по който информацията се обработва от бордови системи. По -ранните инструменти, базирани на аналогова информация, предоставяха индикации, които са пряко свързани с физически phenomена като въздушно налягане, скорост на въздуха или позиция на жироскопа.

От друга страна, цифрова информация се създава, когато физическото измерване се преобразува в двоичен код с помощта на аналогово-цифров преобразувател.

Дигитализацията на физическите данни, необходими за управление на полета и навигация, доведе до значителна трансформация в пилотските кабини на самолетите. Данните могат лесно да се преобразуват от аналогов в цифров формат, да се обработват от компютри и да се показват на екрани в кабината благодарение на напредъка в електрониката и компютърните технологии.

Fly-by-Wire

Технологията Fly-by-wire е въведена за първи път от НАСА през 1970-те години на миналия век, като за първи път е използвана в изтребители. Това беше директно отделяне от космическата програма, използвана за маневриране на лунния модул Аполо.

Чрез въвеждането на цифрова технология „fly-by-wire“ в гражданските самолети, Airbus A320 направи революция в търговската авиация. Той установи нови критерии за безопасност и ефективност. От въвеждането си през 1988 г. всеки нов самолет включва технология за пренос на кабел.

Технологията „fly-by-wire“ обаче не беше толкова бърза, за да си проправи път към бизнес джетове.

В много случаи частните самолети са първите, които въвеждат нови технологии на търговския пазар. Обикновено много по -бързо от търговските самолети.

Въпреки това, с технологията "fly-by-wire", технологията си проправи път бизнес джетове в началото на 21 век с Dassault Falcon 7X.

Embraer Phenom 100EV кокпит

Предимства на Fly-By-Wire

  • Софтуерът Flight-Envelope Protection подпомага автоматичното стабилизиране на самолета и избягването на опасни действия.
  • Намалени натоварвания от умора и повишен комфорт на пътниците поради потискане на турбуленцията.
  • Оптимизирана настройка за подстригване намалява съпротивлението.
  • Работата с автопилот и други автоматични системи за управление на полета е по-лесна.
  • Намаляване на разходите за поддръжка.
  • Разходите за обучение на пилоти за авиокомпании се намаляват (управлението на полета става много подобно в цялото семейство самолети). Работното натоварване на пилотите може да бъде намалено.
  • Системите за управление на полет по проводник също подобряват икономичността на полета, тъй като премахват необходимостта от много механични и тежки механизми и проводници за управление на полета, с изключение на хидравличните системи, които заемат по-малко място, са по-малко сложни и по-надеждни.

Стъклен кокпит

Стъклен кокпит е кабина, където данните за полета, двигателя и самолета се показват на електронни дисплеи, а не на отделни измервателни уреди за всеки инструмент.

Комплект от до шест компютърни монитора може да замени стотици превключватели и габарити, намалявайки задачата на полетния екипаж.

Едно от критичните предимства на стъкления кокпит е, че стойностите са по -лесни за четене. Данните са много по -ясни от иглата, като същевременно произвеждат точни числа.

Това позволява на пилотите да интерпретират по -бързо скоростта, височината и позицията си.

Второто предимство на стъкления кокпит е пространството. Един дисплей може да показва потенциално стотици параметри, като същевременно заема по -малко място, отколкото ако всеки показател има свой собствен индикатор.

В много случаи има параметри, които трябва да се проверяват рядко. Следователно тези параметри могат да бъдат поставени в менютата, вместо да се налага да имат постоянен дисплей, който рядко се използва.

Кокпит Eclipse 500

Мислете за това като за подобно на това, когато физическите клавиатури бяха премахнати от телефоните. Те не се използват през цялото време и когато не са, заемат ненужно количество място.

Освен това стъкленият кокпит позволява по -добра визуализация на данните. Например, стъклените дисплеи позволяват по -добра информация за времето и терена.

Докато електронните полетни дисплеи се считат за по -надеждни от аналоговите, поради липсата на движещи се части, те са уязвими към повреди в електрическата система и софтуерни проблеми. Следователно при някои устройства аналоговите дисплеи са в режим на готовност в случай на повреда на електронните дисплеи.

Автоматично зависимо наблюдение-излъчване (ADS-B)

Автоматично зависимо наблюдение-излъчване (ADS-B) е система, при която електронното оборудване на борда на самолет излъчва точното местоположение на самолета. Това се постига чрез цифрова връзка за данни. Данните могат да бъдат използвани от други въздухоплавателни средства и управление на въздушното движение, за да видят позицията и височината на самолета на екраните на дисплея, без да е необходим радар.

По думите на FAA, „ADS-B трансформира всички сегменти на авиацията.“

Самолет, оборудван с ADS-B, използва GPS, за да определи позицията си. След това предавател излъчва тази позиция, заедно с идентичност, надморска височина, скорост и други данни, на редовни интервали. Излъчванията се приемат от наземните станции ADS-B, които след това изпращат информацията до контрола на въздушното движение за точно проследяване на самолети.

Съкращението означава:
автоматичен - Не се изисква пилотен вход.
Зависим - Разчита на навигационната система на самолета за предоставяне на точни данни за местоположението и скоростта.
наблюдение - Предоставя информация като местоположение на въздухоплавателното средство, надморска височина, скорост и други данни от наблюдението.
Предавания- Информацията се излъчва непрекъснато за наблюдение от подходящо оборудвани наземни станции или самолети.

От 1 януари 2020 г. всички самолети, които експлоатират във въздушното пространство от клас А в САЩ трябва да са оборудвани с ADS-B.

За справка, въздушното пространство от клас А във FAA е дефинирани като „обикновено въздушното пространство от 18,000 600 фута означава морско равнище (MSL) до включително ниво на полет (FL) 12, включително въздушното пространство над водите в рамките на 48 морски мили (NM) от брега на XNUMX съседни държави и Аляска. ”

Контролер пилотни комуникации за връзка с данни (CPDLC)

Комуникации за пилотни връзки за данни на контролер (CPDLC) е a двупосочна връзка за данни което позволява на контролерите да изпращат съобщения до самолет, вместо да използват гласова комуникация. Съобщението се показва на визуален дисплей на пилотската кабина.

За услугата ATC приложението CPDLC осигурява комуникация на данни въздух-земя. Той поддържа редица услуги за връзка с данни (DLS), които позволяват обмен на управление на комуникацията и съобщения за разрешаване/информация/заявка, които са гласови фразеологични съвместими с процедурите за контрол на въздушното движение.

Контролерите имат възможност да издават разрешения за УВД, радиочестотни присвоявания и различни искания за информация.

Пилотите имат възможност да отговарят на съобщения, да искат/получават разрешения и пропуснати разрешения поради задръстване на гласовата честота.

Следователно грешките при пилотно четене вече не са проблем с тази технология. Пилотите вече могат да потвърдят получаването на разрешения за текстови съобщения и инструкции от контролерите, като натиснат бутон.

Gulfstream Кокпит G550

След това тази информация може да бъде въведена директно в системата за управление на полета, която след това следва инструкциите на ATC.

Съществува и възможност за обмен на информация, която не съответства на определени формати. Това е известно като възможност за „свободен текст“.

Предимства на CPDLC

  • Намалена честота на ATC; увеличен капацитет на сектора
  •  Повече пилотни заявки могат да бъдат обработени едновременно
  • Намален риск от неправилна комуникация (например поради объркване с позивни)
  • В резултат на по -безопасните промени в честотата се губят по -малко комуникационни събития.

Синтетична система за зрение (SVS)

Системата за синтетично виждане (SVS) е технология на самолета, която комбинира триизмерни данни в интуитивни дисплеи, за да даде на летателните екипажи по-добра информираност за ситуацията.

Очаква се SVS да подобри информираността за ситуацията, независимо от времето или времето на деня. Освен това системата намалява натоварването на пилотите в сложни ситуации и оперативно натоварващи фази на полета, като например на подхода.

SVS комбинира дисплей с висока разделителна способност с бази данни за терен и аеронавигационна информация, данни за препятствия, данни от други равнини и GPS, за да покаже на пилотите къде се намират и какво има около тях.

SVS създава виртуално представяне на реалния свят, представяйки информация на полетния екипаж в лесен за разбиране и бързо усвояване формат. Изображението, показано на SVS дисплея (ите), включва 3D представяне на външната среда. Представени са фактори като терен, препятствия, метеорологични условия, пътя на подхода, пистата и зоните за маневриране на летището, заедно с други движения.

Gulfstream Кокпит G450

Системата за синтетично виждане е създадена с цел да подобри ситуационната осведоменост на екипажа, особено по време на фазите на сближаване и кацане на полета. Те също са чудесни за повишаване на безопасността на полетите, особено когато става въпрос за намаляване на броя на инцидентите с контролиран полет в терен (CFIT).

Според Ingram на Honeywell, SVS вече е често срещан в новите бизнес джетове и е достъпен както за нови бизнес турбовитлове, така и за модернизиране на употребявани самолети.

Система за подобрено зрение (EVS)

Подобреното зрение е технология, която използва данни от самолетни сензори (като близо инфрачервени камери и радар с милиметрови вълни), за да осигури зрение в ситуации на ниска видимост.

В продължение на много години пилотите на военни самолети имат достъп до системи за нощно виждане. Напоследък бизнес джетовете добавиха подобни възможности към своите самолети за подобряване на осведомеността за пилотската ситуация в ситуации с ниска видимост, като тези, причинени от времето или мъглата, както и през нощта.

Gulfstream Aerospace е пионер в първата гражданска сертификация на система за подобрено зрение (EVS) на самолет, използвайки IR камера на Kollsman. Първо беше предложен като опция на Gulfstream V самолет. Въпреки това, когато Gulfstream G550 е представен през 2003 г., става стандартно оборудване. Това скоро беше последвано от Gulfstream G450 и Gulfstream G650.

Gulfstream е доставил над 500 самолета със сертифициран EVS към 2009 г. EVS вече е наличен за някои Bombardier и Dassault продукти за бизнес самолети, както и някои други производители на оригинално оборудване за самолети (OEM). Boeing започна да предлага EVS на своите Boeing Business Jets, а също така се предлага и на B787.

Ползата от EVS е, че подобрява безопасността в почти всички фази на полета, особено по време на сближаване и кацане при ниска видимост. При подготовката за кацане пилот на стабилизиран подход може да разпознае по -рано средата на пистата (светлини, маркировка на пистата и т.н.).

На инфрачервеното изображение ясно се виждат препятствия като терен, конструкции, превозни средства и други самолети на пистата, които иначе биха били невидими.

Показване на подвижна карта в кабината

Целта на движещата се карта на кокпита е да намали нахлуванията на пистата чрез подобряване на осведомеността за ситуацията на пилота.

Във всяка фаза ще бъдат адресирани системите за показване с насоки. Всяка фаза ще изисква непрекъснато развитие и сертифициране на оборудване за показване в пилотската кабина.

Освен това установяването на стандарти, насоки и процедури за използване на оборудването е разделено на четири етапа.

Фаза 1 се фокусира върху проектирането и инсталирането на дисплеи на движеща се карта на кабината (летище) с позициониране на собствения кораб с GPS.

Фаза 2 включва възможности за показване на трафик, свързан с данни, както на земята, така и във въздуха. Това се постига чрез използване на ADS-B и TIS-B.

Функционалността на системите за съвет за заетост на пистите ще бъде добавена във фаза 3.

Фаза 4 ще добави функции за свързани с данни граници за освобождаване и маршрути за таксита.

Всяка фаза ще се занимава и с водещи системи за показване с насочване (HUD). Освен това всяка фаза ще включва текущото разработване и сертифициране на оборудване за показване в кокпита.

Електронна чанта за полет (EFB)

Електронна чанта за полет (EFB) е инструмент, който изпълнява приложения, които позволяват на полетните екипажи да изпълняват задачи, които преди това са изисквали документи и инструменти на хартиен носител.

EFB може да извършва изчисления за планиране на полета, както и да показва цифрова документация като навигационни карти, ръководства за експлоатация и контролни списъци на самолети. Повечето EFB са напълно сертифицирани като част от системата за авионика на самолета и са интегрирани с други въздухоплавателни системи, като например системата за управление на полета (FMS).

Тези усъвършенствани системи могат също така да показват времето в реално време и да показват позицията на самолета.

Електронната чанта за полет идва с няколко решаващи предимства.

На първо място е организацията. Далеч по -лесно е да организирате всички съответни изчисления и данни по електронен път, отколкото с хартия.

Второто предимство е точността. Чрез извършване на изчисления по електронен път е много по -малко вероятно да се допусне грешка.

Третото предимство са наличните актуализации. Като се има предвид, че цялата информация е електронна, най -новите диаграми и ръководства могат да се актуализират по въздуха. Следователно това води до това, че пилотите винаги имат най -новата информация на една ръка разстояние.

И накрая, удобството. Като можете да комбинирате цяла полетна чанта в едно устройство, има много по -малко за носене. Това значително улеснява пилотите, които се нуждаят само от един инструмент.

SwiftBroadBand (SB-B)

SwiftBroadband предоставя услуга за пакетно превключване на данни и глас по IP (VoIP), която винаги е включена.

Всички ключови приложения в пилотската кабина и кабината, като телефония, текстови съобщения, електронна поща и интернет, заедно с планиране на полети, прогноза за времето и диаграми, се активират от SwiftBroadband.

Той е проектиран да осигурява далеч превъзходно предаване на данни чрез IP-базирана интернет връзка, която винаги е включена и винаги защитена.

Поради увеличената честотна лента, каналите за данни ще могат да работят независимо един от друг. Следователно това позволява информацията, свързана с кокпита, да има предимство пред информацията с по-нисък приоритет в кабината.

SB-B води до ползи както за екипажа, така и за пътниците, заедно с оператора на самолета.

Операторите могат да предоставят гласови услуги и услуги за данни на екипажа в пилотската кабина. Междувременно може да се осигури интернет връзка на пътниците отзад.

Освен това разходите за инсталиране и хардуер могат да бъдат намалени, тъй като всички тези функции могат да бъдат произведени от една система.

Гласовият канал може да бъде интегриран с аудио панела или да се добави отделен номер за набиране в пилотската кабина. След това екипажът използва своите слушалки, за да комуникира със земята. С клавиатурата FMS типичните съобщения ACARS вече могат да се извършват за секунди, като изпращане на текстови съобщения по телефона.

Заключение

Най -новите технологии в пилотската кабина на частен самолет водят до по -безопасен и удобен полет.

Най -важното е, че всички функции и надстройки постигат това по общ начин. Увеличаване на простотата.

Например, стъкленият кокпит намалява нуждата от стотици аналогови циферблати. Информацията все още е същата, но се предоставя по много по -лесен начин.

Освен това има функции като подобрена система за зрение. Система, която увеличава простотата, като гарантира, че пилотите могат да виждат по -далеч и да прекарват повече време в гледане през прозореца.