Cockpitteknologi er et kritisk, men ofte overset, aspekt af et privatfly.
Jo mere avanceret og pålidelig teknologi, jo sikrere er flyvningen. Avanceret teknologi giver piloter mere information, alt imens den reducerer den samlede pilotarbejdsbyrde. Resultatet er, at piloter er i stand til at styre information bedre og være mere fokuserede i cockpittet. Alt dette resulterer i en mere sikker flyvning.
Desuden er jo mere avanceret teknologien, f.eks. Flyvekontroller og autopilotteknologi, jo lettere bliver flyvningen. Som et resultat vil det være mere behageligt for passagererne i ryggen.
Denne teknologi overses dog ofte af passagerer og kunder.
- I begyndelsen
- Fly-by-Wire
- Cockpit i glas
- Automatisk afhængig overvågning-udsendelse (ADS-B)
- Controller Pilot Data Link Communications (CPDLC)
- Syntetisk synsystem (SVS)
- Enhanced Vision System (EVS)
- Cockpit -bevægelig kortvisning
- Elektronisk flyvetaske (EFB)
- SwiftBroadBand (SB-B)
- Konklusion
I begyndelsen
I de tidlige dage med motorflyvninger stolede piloter på deres omgivelser for størstedelen af informationen.
Dette ændrede sig imidlertid hurtigt, da computere blev små nok til at blive brugt på fly i anden halvdel af det 20. århundrede.
Indtil 1970'erne var fly cockpits proppet med indikatorer, instrumenter og elektromekaniske kontroller.
De komplicerede urskiver på controllerne var designet til et tre-mands besætning, bestående af to piloter og en ingeniør. Et typisk fly på den tid havde over 100 instrumenter og kontroller, hver med sit eget sæt stænger, nåle og symboler. Alle disse displays krævede meget plads og piloternes fulde opmærksomhed.
Udviklingen af displayenheder, der er i stand til at behandle flyvedata og rå information fra flysystemer til letforståelige billeder, er resultatet af forskning med henblik på at finde en løsning på dette problem.
Denne udvikling var kun mulig, fordi grundlæggende ændringer i den måde, information blev behandlet af onboard-systemer. Tidligere instrumenter, baseret på analog information, gav indikationer, der var direkte forbundet med fysiske phenomena som lufttryk, lufthastighed eller position af gyroskopet.
På den anden side oprettes digital information, når en fysisk måling konverteres til binær kode ved hjælp af en analog-digital konverter.
Digitaliseringen af de fysiske data, der kræves til flyvekontrol og navigation, resulterede i en betydelig transformation i flyets cockpits. Data kunne nemt konverteres fra analogt til digitalt format, behandles af computere og vises på skærme i cockpittet takket være fremskridt inden for elektronik og computerteknologi.
Fly-by-Wire
Fly-by-wire-teknologi blev første gang sat i drift af NASA i 1970'erne, og den blev først brugt i kampfly. Det var en direkte spin-off fra rumprogrammet, der blev brugt til at manøvrere Apollo Lunar Module.
Ved at introducere digital fly-by-wire-teknologi til civile fly revolutionerede Airbus A320 den kommercielle luftfart. Det etablerede nye benchmarks for sikkerhed og effektivitet. Siden introduktionen i 1988 har alle nye passagerfly inkluderet fly-by-wire-teknologi.
Fly-by-wire-teknologien var imidlertid ikke helt så hurtig til at komme til forretningsfly.
I mange tilfælde er private jetfly de første til at introducere ny teknologi til et kommercielt marked. Typisk langt hurtigere end erhvervsfly.
Men med fly-by-wire-teknologien nåede teknologien kun frem forretningsfly i begyndelsen af det 21. århundrede med Dassault Falcon 7X.
Fly-by-Wire fordele
- Flight-Envelope Protection-software hjælper med automatisk stabilisering af flyet og undgåelse af usikre handlinger.
- Reduceret træthedsbelastning og øget passagerkomfort på grund af turbulensundertrykkelse.
- En optimeret trimindstilling reducerer træk.
- Auto-pilot og andre automatiske flyvekontrolsystemer er lettere at arbejde med.
- Reduktion af vedligeholdelsesomkostninger.
- Omkostningerne til pilotuddannelse for flyselskaber reduceres (flyhåndtering bliver meget ens i en hel flyfamilie). Piloternes arbejdsbyrde kan reduceres.
- Fly-by-wire kontrolsystemer forbedrer også flyøkonomien, fordi de eliminerer behovet for mange mekaniske og tunge flyvekontrolmekanismer og ledninger, med undtagelse af hydrauliske systemer, der optager mindre plads, er mindre komplekse og mere pålidelige.
Cockpit i glas
Et glascockpit er et cockpit, hvor flyve-, motor- og flydata vises på elektroniske displays frem for separate målere for hvert instrument.
Et sæt på op til seks computerskærme kan erstatte hundredvis af kontakter og målere, hvilket reducerer flybesætningens opgave.
En af de kritiske fordele ved et glascockpit er, at værdierne er lettere at læse. Data er langt klarere end en nål og producerer også nøjagtige tal.
Dette giver piloter mulighed for hurtigere at fortolke deres hastighed, højde og position.
Den anden fordel ved et glas cockpit er plads. Ét display kan muligvis vise hundredvis af parametre, alt imens det fylder mindre, end hvis hver metric havde sin egen indikator.
I mange tilfælde er der parametre, der skal sjældent kontrolleres. Derfor kan disse parametre placeres i menuer frem for at skulle have et permanent display, der sjældent bruges.
Tænk på det som ligner, da fysiske tastaturer blev fjernet fra telefoner. De bruges ikke hele tiden, og når de ikke er det, fylder de unødigt meget.
Desuden giver en glascockpit mulighed for bedre datavisualisering. For eksempel giver glasskærme bedre vejr- og terræninformation.
Selvom elektroniske flyveskærme betragtes som mere pålidelige end analoge skærme på grund af manglen på bevægelige dele, er de sårbare over for elektriske systemfejl og softwarefejl. Derfor er analoge skærme på nogle enheder i standby, hvis elektroniske skærme mislykkes.
Automatisk afhængig overvågning-udsendelse (ADS-B)
Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) er et system, hvor det elektroniske udstyr ombord på et fly udsender den nøjagtige placering af flyet. Dette opnås gennem et digitalt datalink. Dataene kan bruges af andre fly og flyvekontrol til at se flyets position og højde på displayskærme uden behov for radar.
Med ordene fra FAA, "ADS-B transformerer alle segmenter inden for luftfart."
Et fly udstyret med ADS-B bruger GPS til at bestemme sin position. En sender sender derefter denne position sammen med identitet, højde, hastighed og andre data med jævne mellemrum. Udsendelserne modtages af ADS-B-grundstationerne, som derefter sender oplysningerne til lufttrafikkontrollen for præcis sporing af fly.
Akronymet står for:
Automatisk Ur - Ingen pilotinput er påkrævet.
Afhængig - Afhænger af flyets navigationssystem for at levere præcise positions- og hastighedsdata.
Overvågning - Giver oplysninger såsom flyposition, højde, hastighed og andre overvågningsdata.
Broadcast– Information udsendes løbende til overvågning af passende udstyrede jordstationer eller fly.
Fra 1. januar 2020 alle fly, der opererer inden for klasse A luftrum i USA skal have ADS-B udstyret.
Til reference er klasse A luftrum i FAA definerede som værende “generelt betyder luftrummet fra 18,000 fod havniveau (MSL) til og med flyvningsniveau (FL) 600, herunder luftrummet over vandet inden for 12 sømil (NM) fra kysten i de 48 sammenhængende stater og Alaska. ”
Controller Pilot Data Link Communications (CPDLC)
Controller Pilot Data Link Communications (CPDLC) er en tovejs datalink der gør det muligt for controllere at sende beskeder til et fly i stedet for at bruge stemmekommunikation. Meddelelsen vises på et visuelt display på flyvedækket.
Til ATC-tjenesten leverer CPDLC-applikationen luft-jord datakommunikation. Det understøtter en række datalink -tjenester (DLS), der giver mulighed for udveksling af kommunikationsstyring og clearing/information/anmodningsbeskeder, der er stemmefraseologi kompatibel med lufttrafikkontrolprocedurer.
Controllerne har mulighed for at udstede ATC -klareringer, radiofrekvensopgaver og forskellige anmodninger om information.
Piloterne er udstyret med evnen til at svare på beskeder, anmode om eller modtage tilladelser, såvel som mistede tilladelser på grund af overbelastning af stemmefrekvensen.
Derfor er pilot-læsningsfejl ikke længere et problem med denne teknologi. Piloterne kan nu bekræfte modtagelse af tekstmeddelelser og instruktioner fra controllere ved at trykke på en knap.
Disse oplysninger kan derefter indtastes direkte i flystyringssystemet, som derefter følger ATC -instruktionerne.
Der er også mulighed for at udveksle oplysninger, der ikke er i overensstemmelse med definerede formater. Dette er kendt som en "fritekst" -funktion.
CPDLC -fordele
- Reduceret ATC -frekvens; øget sektorkapacitet
- Flere pilotanmodninger kan behandles på samme tid
- Reduceret risiko for fejlkommunikation (f.eks. På grund af forvirring af kaldesignaler)
- Som et resultat af de sikrere frekvensændringer går færre kommunikationshændelser tabt.
Syntetisk synsystem (SVS)
Synthetic Vision System (SVS) er en flyteknologi, der kombinerer tredimensionelle data til intuitive displays for at give flyvebesætninger en bedre situationsfornemmelse.
SVS forventes at forbedre situationsbevidstheden uanset vejret eller tidspunktet på dagen. Desuden reducerer systemet pilotarbejde i komplekse situationer og operationelt krævende faser af flyvning, f.eks. Ved indflyvning.
SVS kombinerer en skærm i høj opløsning med databaser over terræn og luftfartsinformation, forhindringsdata, datafeed fra andre fly og GPS til at vise piloter, hvor de er, og hvad der er omkring dem.
SVS skaber en virtuel repræsentation af den virkelige verden og præsenterer information for flybesætningen i et letforståeligt og hurtigt at assimilere format. Billedet, der vises på SVS -display (erne), indeholder en 3D -repræsentation af det eksterne miljø. Faktorer som terræn, forhindringer, vejr, indflyvningssti, landingsbane og flyvepladsmanøvreringsområder sammen med anden trafik præsenteres alle.
Syntetisk vision -system blev oprettet for at forbedre situationen for flyvebesætninger, især i løbet af flyvningens til- og landingsfaser. De er også gode til at øge flyvesikkerheden, især når det kommer til at reducere antallet af kontrollerede flyvninger ind i terræn (CFIT) hændelser.
Ifølge Honeywells Ingram er SVS nu almindelig i nye forretningsfly og er overkommelig både til nye forretningsturboprops og til eftermontering i brugte fly.
Enhanced Vision System (EVS)
Enhanced Vision er en teknologi, der bruger data fra flysensorer (f.eks. Nær-infrarøde kameraer og millimeterbølgeradar) til at give vision i situationer med lav synlighed.
I mange år har militærflypiloter haft adgang til nattesynssystemer. For nylig har forretningsjetfly tilføjet lignende kapaciteter til deres fly for at forbedre pilotens situationsbevidsthed i situationer med lav sigtbarhed, såsom dem forårsaget af vejr eller dis, såvel som natflyvning.
Gulfstream Aerospace var banebrydende for den første civile certificering af et Enhanced Vision System (EVS) på et fly ved hjælp af et Kollsman IR -kamera. Det blev først tilbudt som en mulighed på Gulfstream V fly. Men når Gulfstream G550 blev introduceret i 2003, det blev standardudstyr. Dette blev hurtigt efterfulgt af Gulfstream G450 og Gulfstream G650.
Gulfstream har leveret mere end 500 fly med en certificeret EVS på plads fra 2009. EVS er nu tilgængelig på nogle Bombardier Dassault business jet -produkter samt nogle andre originale luftfartøjsproducenter (OEM'er). Boeing er begyndt at tilbyde EVS på sine Boeing Business Jets, og det er også tilgængeligt på B787.
Fordelen ved EVS er, at det forbedrer sikkerheden i næsten alle faser af flyvningen, især under indflyvning og landing i svagt udsyn. Som forberedelse til landing kan en pilot på en stabiliseret tilgang genkende banemiljøet (lys, banemarkeringer osv.) Tidligere.
Forhindringer som terræn, strukturer, køretøjer og andre fly på landingsbanen, der ellers ville være usynlige, er tydeligt synlige på det infrarøde billede.
Cockpit -bevægelig kortvisning
Målet med cockpittens bevægelige kortvisning er at reducere indbrud af landingsbaner ved at forbedre pilotens situationsbevidsthed.
Heads-up vejledning display systemer vil blive behandlet i hver fase. Hver fase vil kræve fortsat udvikling og certificering af cockpit displayudstyr.
Desuden er etableringen af standarder, retningslinjer og procedurer for brug af udstyret opdelt i fire faser.
Fase 1 fokuserer på design og installation af cockpitbevægelseskort (lufthavn) med GPS-aktiveret positionering af eget skib.
Fase 2 indeholder displayfunktioner til datatilknyttet trafik, både på jorden og i luften. Dette opnås ved at bruge ADS-B og TIS-B.
Funktionalitet for landingsbanerådgivningssystemer vil blive tilføjet i fase 3.
Fase 4 tilføjer funktioner til datalinkede klareringsgrænser og taxiruter.
Hver fase vil også adressere heads-up vejledning display systemer (HUD'er). Derudover vil hver fase indebære den løbende udvikling og certificering af cockpit displayudstyr.
Elektronisk flyvetaske (EFB)
En Electronic Flight Bag (EFB) er et instrument, der kører applikationer, der gør det muligt for flyvebesætninger at udføre opgaver, der tidligere krævede papirdokumenter og værktøjer.
En EFB kan udføre flyveplanlægningsberegninger samt vise digital dokumentation som navigationskort, driftshåndbøger og flychecklister. De fleste EFB'er er fuldt certificerede som en del af et flys flyelektroniksystem og er integreret med andre flysystemer, f.eks. Flystyringssystemet (FMS).
Disse avancerede systemer kan også vise vejr i realtid og vise et flys position.
Den elektroniske flyvetaske har et par afgørende fordele.
For det første er organisation. Det er langt lettere at organisere alle relevante beregninger og data elektronisk end ved at bruge papir.
Den anden fordel er nøjagtighed. Ved at udføre beregninger elektronisk er det langt mindre sandsynligt, at der vil blive begået en fejl.
Den tredje fordel er de tilgængelige opdateringer. Da alle oplysninger er elektroniske, kan de nyeste diagrammer og manualer opdateres over luften. Dette resulterer derfor i, at piloterne altid har de nyeste oplysninger lige ved hånden.
Og endelig bekvemmelighed. Ved at kunne kombinere en hel flyvetaske til en enhed er der langt mindre at bære. Dette gør det langt lettere for piloter, der bare har brug for et værktøj.
SwiftBroadBand (SB-B)
SwiftBroadband giver en pakkeskiftet data- og voice-over IP (VoIP) -tjeneste, der altid er tændt.
Alle centrale cockpit- og kabine -applikationer, såsom telefoni, sms, e -mail og internet, sammen med flyveplanlægning, vejr og kortopdateringer, er aktiveret af SwiftBroadband.
Det var designet til at levere langt bedre datatransmissioner via en IP-baseret internetforbindelse, der altid er tændt og altid er sikker.
På grund af den øgede båndbredde vil datakanalerne være i stand til at arbejde uafhængigt af hinanden. Dette gør det derfor muligt for cockpitrelaterede oplysninger at gå forud for oplysninger med lavere prioritet i kabinen.
SB-B resulterer i fordele for både besætningen og passagererne sammen med flyoperatøren.
Operatører er i stand til at levere tale- og datatjenester til besætningen i cockpittet. I mellemtiden kan der tilbydes internetforbindelse til passagererne i ryggen.
Desuden kan installations- og hardwareomkostninger reduceres, da alle disse funktioner kan produceres af et enkelt system.
Stemmekanalen kan integreres med lydpanelet, eller en separat opkaldskanal kan tilføjes til cockpittet. Besætningen bruger derefter deres headset til at kommunikere med jorden. Med FMS -tastaturet kan typiske ACARS -beskeder nu udføres på få sekunder, f.eks. Sms'er på en telefon.
Konklusion
Den nyeste teknologi i cockpittet på en privat jet resulterer i en mere sikker og behagelig flyvning.
Det er afgørende, at alle funktioner og opgraderinger opnår dette på en fælles måde, hvilket øger enkelheden.
For eksempel reducerer glascockpittet behovet for hundredvis af analoge urskiver. Oplysningerne er stadig de samme, men de leveres på en langt nemmere måde.
Derudover er der funktioner såsom det forbedrede synssystem. Et system, der øger enkelheden ved at sikre, at piloter kan se længere og kan bruge mere tid på at kigge ud af vinduet.
