Tecnologia della cabina di pilotaggio del jet privato: tutto ciò che devi sapere

Falcon Immagine della cabina di pilotaggio 6X EASy III

La tecnologia della cabina di pilotaggio è un aspetto critico, tuttavia, spesso trascurato di un jet privato.

Più avanzata e affidabile è la tecnologia, più sicuro è il volo. La tecnologia avanzata fornisce ai piloti più informazioni, riducendo il carico di lavoro complessivo del pilota. Il risultato è che i piloti sono in grado di gestire meglio le informazioni ed essere più concentrati nella cabina di pilotaggio. Tutto ciò si traduce in un'operazione di volo più sicura.

Inoltre, più avanzata è la tecnologia, ad esempio i controlli di volo e la tecnologia del pilota automatico, più fluido sarà il volo. Di conseguenza, sarà più comodo per i passeggeri nella parte posteriore.

Tuttavia, questa tecnologia è spesso trascurata da passeggeri e clienti.

Falcon Immagine della cabina di pilotaggio 6X EASy III

All'inizio

Agli albori dei voli a motore i piloti facevano affidamento sull'ambiente circostante per la maggior parte delle informazioni.

Tuttavia, la situazione è presto cambiata quando i computer sono diventati abbastanza piccoli da poter essere utilizzati sugli aerei nella seconda metà del XX secolo.

Fino agli anni '1970 le cabine di pilotaggio degli aerei erano piene di indicatori, strumenti e controlli elettromeccanici.

I complicati quadranti dei controller sono stati progettati per un equipaggio di tre uomini, composto da due piloti e un ingegnere. Un tipico aereo dell'epoca aveva oltre 100 strumenti e controlli, ognuno con il proprio set di barre, aghi e simboli. Tutti questi display richiedevano molto spazio e la massima attenzione da parte dei piloti.

Lo sviluppo di dispositivi di visualizzazione in grado di elaborare i dati di volo e le informazioni grezze fornite dai sistemi aeronautici in immagini di facile comprensione è il risultato di ricerche volte a trovare una soluzione a questo problema.

Gulfstream GII cabina di pilotaggio

Questo sviluppo è stato possibile solo grazie a modifiche di base nel modo in cui le informazioni venivano elaborate dai sistemi di bordo. Strumenti precedenti, basati su informazioni analogiche, fornivano indicazioni che erano direttamente collegate a dati fisici phenomena come la pressione dell'aria, la velocità dell'aria o la posizione del giroscopio.

D'altra parte, le informazioni digitali vengono create quando una misura fisica viene convertita in codice binario utilizzando un convertitore analogico-digitale.

La digitalizzazione dei dati fisici necessari per il controllo del volo e la navigazione ha portato a una trasformazione significativa nelle cabine di pilotaggio degli aerei. I dati possono essere facilmente convertiti da formato analogico a digitale, elaborati da computer e visualizzati su schermi nella cabina di pilotaggio grazie ai progressi dell'elettronica e della tecnologia informatica.

Fly-by-Wire

La tecnologia fly-by-wire è stata messa in funzione per la prima volta dalla NASA negli anni '1970, ed è stata utilizzata per la prima volta negli aerei da combattimento. Era uno spin-off diretto del programma spaziale utilizzato per manovrare il modulo lunare Apollo.

Introducendo la tecnologia digitale fly-by-wire agli aerei civili, l'Airbus A320 ha rivoluzionato l'aviazione commerciale. Ha stabilito nuovi standard di sicurezza ed efficienza. Dalla sua introduzione nel 1988, ogni nuovo aereo di linea ha incorporato la tecnologia fly-by-wire.

Tuttavia, la tecnologia fly-by-wire non è stata così rapida da raggiungere i business jet.

In molti casi, i jet privati ​​sono i primi a introdurre una nuova tecnologia in un mercato commerciale. In genere molto più veloce degli aerei commerciali.

Tuttavia, con la tecnologia fly-by-wire, la tecnologia si è fatta strada solo per jet d'affari all'inizio del 21° secolo con il Dassault Falcon 7X.

Embraer Phenom Cockpit 100EV

Vantaggi Fly-By-Wire

  • Il software Flight-Envelope Protection aiuta nella stabilizzazione automatica dell'aeromobile e nell'evitare azioni pericolose.
  • Carichi di fatica ridotti e maggiore comfort dei passeggeri grazie alla soppressione della turbolenza.
  • Un'impostazione di assetto ottimizzata riduce la resistenza.
  • Il pilota automatico e altri sistemi di controllo di volo automatici sono più facili da utilizzare.
  • Riduzione dei costi di manutenzione.
  • I costi della formazione dei piloti per le compagnie aeree vengono ridotti (la gestione del volo diventa molto simile in un'intera famiglia di aeromobili). Il carico di lavoro dei piloti può essere ridotto.
  • I sistemi di controllo fly-by-wire migliorano anche l'economia di volo perché eliminano la necessità di molti meccanismi e cavi di controllo del volo meccanici e pesanti, ad eccezione dei sistemi idraulici, che occupano meno spazio, sono meno complessi e sono più affidabili.

Cockpit in vetro

Una cabina di pilotaggio di vetro è una cabina di pilotaggio in cui i dati di volo, motore e aereo vengono visualizzati su display elettronici anziché su indicatori separati per ogni strumento.

Una serie di un massimo di sei monitor di computer può sostituire centinaia di interruttori e indicatori, riducendo il compito dell'equipaggio di volo.

Uno dei vantaggi fondamentali di un glass cockpit è che i valori sono più facili da leggere. I dati sono molto più chiari di un ago e producono anche numeri esatti.

Ciò consente ai piloti di interpretare la loro velocità, altitudine e posizione più rapidamente.

Il secondo vantaggio di un cockpit in vetro è lo spazio. Un display può mostrare potenzialmente centinaia di parametri, il tutto occupando meno spazio che se ogni metrica avesse il proprio indicatore.

In molti casi, ci sono parametri che devono essere controllati raramente. Pertanto, questi parametri possono essere inseriti all'interno dei menu, piuttosto che dover disporre di un display permanente che viene utilizzato raramente.

Pozzetto Eclipse 500

Consideralo simile a quando le tastiere fisiche sono state rimosse dai telefoni. Non vengono utilizzati sempre e quando non lo sono occupano una quantità inutile di spazio.

Inoltre, un glass cockpit consente una migliore visualizzazione dei dati. Ad esempio, i display in vetro consentono migliori informazioni sul tempo e sul terreno.

Sebbene i display di volo elettronici siano considerati più affidabili dei display analogici a causa della mancanza di parti mobili, sono vulnerabili a guasti del sistema elettrico e problemi software. Pertanto, in alcuni dispositivi, i display analogici sono in standby nel caso in cui i display elettronici si guastino.

Sorveglianza dipendente automatica-Broadcast (ADS-B)

Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) è un sistema in cui le apparecchiature elettroniche a bordo di un aeromobile trasmettono la posizione esatta dell'aeromobile. Ciò si ottiene tramite un collegamento dati digitale. I dati possono essere utilizzati da altri velivoli e dal controllo del traffico aereo per visualizzare la posizione e l'altitudine dell'aeromobile sugli schermi senza bisogno di radar.

Nelle parole del FAA, "ADS-B sta trasformando tutti i segmenti dell'aviazione".

Un aereo dotato di ADS-B utilizza il GPS per determinare la sua posizione. Un trasmettitore trasmette quindi quella posizione, insieme a identità, altitudine, velocità e altri dati, a intervalli regolari. Le trasmissioni vengono ricevute dalle stazioni di terra ADS-B, che inviano quindi le informazioni al controllo del traffico aereo per il monitoraggio preciso degli aeromobili.

L'acronimo sta per:
Automatico – Non è richiesto alcun input del pilota.
Dipendente – Si basa sul sistema di navigazione del velivolo per fornire dati precisi sulla posizione e sulla velocità.
Sorveglianza – Fornisce informazioni quali posizione dell'aeromobile, altitudine, velocità e altri dati di sorveglianza.
Broadcast– Le informazioni vengono trasmesse continuamente per il monitoraggio da stazioni di terra o aerei adeguatamente attrezzati.

A partire dal 1 gennaio 2020, tutti gli aeromobili che operano all'interno dello spazio aereo di Classe A negli Stati Uniti deve avere ADS-B equipaggiato.

Per riferimento, lo spazio aereo di classe A nella FAA è definito come “generalmente lo spazio aereo da 18,000 piedi dal livello medio del mare (MSL) fino al livello di volo (FL) 600 compreso, compreso lo spazio aereo sovrastante le acque entro 12 miglia nautiche (NM) dalla costa dei 48 stati contigui e dell'Alaska. "

Comunicazioni collegamento dati pilota controllore (CPDLC)

Controller Pilot Data Link Communications (CPDLC) è un collegamento dati bidirezionale che consente ai controllori di inviare messaggi a un aeromobile invece di utilizzare le comunicazioni vocali. Il messaggio viene visualizzato su un display visivo sul ponte di volo.

Per il servizio ATC, l'applicazione CPDLC fornisce la comunicazione dati aria-terra. Supporta una serie di servizi di collegamento dati (DLS) che consentono lo scambio di messaggi di gestione della comunicazione e di autorizzazione/informazione/richiesta che sono una fraseologia vocale compatibile con le procedure di controllo del traffico aereo.

I controllori sono dotati della capacità di rilasciare autorizzazioni ATC, assegnazioni di radiofrequenze e varie richieste di informazioni.

I piloti sono dotati della capacità di rispondere a messaggi, richiedere/ricevere autorizzazioni e autorizzazioni mancate a causa della congestione delle frequenze vocali.

Pertanto, gli errori di rilettura pilota non sono più un problema con questa tecnologia. I piloti possono ora confermare la ricezione di autorizzazioni e istruzioni via SMS dai controllori premendo un pulsante.

Gulfstream Pozzetto G550

Queste informazioni possono quindi essere inserite direttamente nel sistema di gestione del volo, che segue quindi le istruzioni dell'ATC.

C'è anche la possibilità di scambiare informazioni non conformi a formati definiti. Questa è nota come funzionalità di "testo libero".

Vantaggi CPDLC

  • Frequenza ATC ridotta; aumento delle capacità del settore
  •  È possibile elaborare più richieste pilota contemporaneamente
  • Rischio ridotto di problemi di comunicazione (ad esempio, a causa della confusione del segnale di chiamata)
  • Come risultato delle variazioni di frequenza più sicure, si perdono meno eventi di comunicazione.

Sistema di visione sintetico (SVS)

Il sistema di visione sintetica (SVS) è una tecnologia aeronautica che combina dati tridimensionali in display intuitivi per offrire agli equipaggi di volo una migliore consapevolezza della situazione.

SVS dovrebbe migliorare la consapevolezza della situazione indipendentemente dal tempo o dall'ora del giorno. Inoltre, il sistema riduce il carico di lavoro del pilota in situazioni complesse e fasi di volo impegnative dal punto di vista operativo, come l'avvicinamento.

SVS combina un display ad alta risoluzione con database di informazioni sul terreno e aeronautiche, dati sugli ostacoli, feed di dati da altri aerei e GPS per mostrare ai piloti dove si trovano e cosa c'è intorno a loro.

SVS crea una rappresentazione virtuale del mondo reale, presentando le informazioni all'equipaggio di volo in un formato di facile comprensione e veloce da assimilare. L'immagine visualizzata sui display SVS include una rappresentazione 3D dell'ambiente esterno. Vengono presentati fattori come il terreno, gli ostacoli, le condizioni meteorologiche, il percorso di avvicinamento, la pista e le aree di manovra dell'aeroporto, insieme ad altro traffico.

Gulfstream Pozzetto G450

Il Synthetic Vision System è stato creato per migliorare la consapevolezza situazionale degli equipaggi di volo, specialmente durante le fasi di avvicinamento e atterraggio del volo. Sono anche ottimi per aumentare la sicurezza del volo, soprattutto quando si tratta di ridurre il numero di incidenti di volo controllato nel terreno (CFIT).

Secondo Ingram di Honeywell, l'SVS è ora comune nei nuovi business jet ed è conveniente sia per i nuovi turboelica aziendali che per il retrofit in velivoli usati.

Sistema di visione avanzato (EVS)

Enhanced Vision è una tecnologia che utilizza i dati dei sensori degli aerei (come le telecamere nel vicino infrarosso e il radar a onde millimetriche) per fornire la visione in situazioni di scarsa visibilità.

Per molti anni, i piloti di aerei militari hanno avuto accesso a sistemi di visione notturna. Recentemente, i business jet hanno aggiunto capacità simili ai loro aerei per migliorare la consapevolezza della situazione del pilota in situazioni di scarsa visibilità, come quelle causate da condizioni meteorologiche o foschia, nonché di notte.

Gulfstream Il settore aerospaziale è stato il pioniere della prima certificazione civile di un sistema di visione avanzato (EVS) su un aereo, utilizzando una telecamera IR Kollsman. È stato inizialmente offerto come opzione sul Gulfstream aereo V. Tuttavia, quando il Gulfstream G550 è stato introdotto nel 2003, è diventato di serie. Questo è stato presto seguito dal Gulfstream G450 e Gulfstream G650.

Gulfstream ha consegnato oltre 500 velivoli con un SVE certificato in atto a partire dal 2009. SVE è ora disponibile su alcuni Bombardier e Dassault prodotti per business jet, così come alcuni altri produttori di apparecchiature originali (OEM) di aeromobili. Boeing ha iniziato a offrire EVS sui suoi Boeing Business Jet ed è disponibile anche sul B787.

Il vantaggio dell'EVS è che migliora la sicurezza in quasi tutte le fasi del volo, in particolare durante l'avvicinamento e l'atterraggio in condizioni di scarsa visibilità. In preparazione per l'atterraggio, un pilota su un approccio stabilizzato può riconoscere l'ambiente della pista (luci, segnaletica della pista, ecc.) in anticipo.

Ostacoli come terreno, strutture, veicoli e altri velivoli sulla pista che altrimenti sarebbero invisibili sono chiaramente visibili sull'immagine a infrarossi.

Visualizzazione della mappa mobile in cabina di pilotaggio

Lo scopo della visualizzazione della mappa mobile della cabina di pilotaggio è ridurre le incursioni in pista migliorando la consapevolezza della situazione del pilota.

In ogni fase verranno affrontati i sistemi di visualizzazione di guida a comparsa. Ogni fase richiederà lo sviluppo e la certificazione continui delle apparecchiature di visualizzazione della cabina di pilotaggio.

Inoltre, la definizione di standard, linee guida e procedure per l'uso delle apparecchiature è suddivisa in quattro fasi.

La fase 1 si concentra sulla progettazione e installazione di display di mappe mobili della cabina di pilotaggio (aeroporto) con posizionamento della propria nave abilitato per GPS.

La fase 2 include funzionalità di visualizzazione per il traffico collegato ai dati, sia a terra che in aria. Ciò si ottiene utilizzando ADS-B e TIS-B.

Nella fase 3 saranno aggiunte le funzionalità per i sistemi di consulenza sull'occupazione delle piste.

La fase 4 aggiungerà funzioni per i limiti di autorizzazione collegati ai dati e le rotte dei taxi.

Ogni fase riguarderà anche i sistemi di visualizzazione di guida a testa alta (HUD). Inoltre, ogni fase comporterà lo sviluppo continuo e la certificazione delle apparecchiature di visualizzazione della cabina di pilotaggio.

Borsa di volo elettronica (EFB)

Un Electronic Flight Bag (EFB) è uno strumento che esegue applicazioni che consentono agli equipaggi di volo di svolgere attività che in precedenza richiedevano documenti e strumenti cartacei.

Un EFB può eseguire calcoli di pianificazione del volo e visualizzare documentazione digitale come carte nautiche, manuali operativi e liste di controllo degli aeromobili. La maggior parte degli EFB sono completamente certificati come parte del sistema avionico di un aeromobile e sono integrati con altri sistemi aeronautici come il sistema di gestione del volo (FMS).

Questi sistemi avanzati possono anche visualizzare il meteo in tempo reale e mostrare la posizione di un aereo.

L'Electronic Flight Bag offre alcuni vantaggi cruciali.

In primo luogo è l'organizzazione. È molto più facile organizzare elettronicamente tutti i calcoli e i dati rilevanti che utilizzando la carta.

Il secondo vantaggio è la precisione. Eseguendo i calcoli elettronicamente è molto meno probabile che venga commesso un errore.

Il terzo vantaggio sono gli aggiornamenti disponibili. Dato che tutte le informazioni sono elettroniche, gli ultimi grafici e manuali possono essere aggiornati via etere. Questo, quindi, fa sì che i piloti abbiano sempre le informazioni più recenti a portata di mano.

E infine, convenienza. Essendo in grado di combinare un'intera borsa da volo in un unico dispositivo, c'è molto meno da trasportare. Questo rende molto più facile per i piloti che richiedono solo uno strumento.

SwiftBroadBand (SB-B)

SwiftBroadband fornisce un servizio dati a commutazione di pacchetto e voice-over IP (VoIP) sempre attivo.

Tutte le applicazioni chiave della cabina di pilotaggio e della cabina, come telefonia, messaggi di testo, e-mail e Internet, insieme alla pianificazione del volo, al meteo e agli aggiornamenti delle carte, sono abilitate da SwiftBroadband.

È stato progettato per fornire trasmissioni di dati di gran lunga superiori tramite una connessione Internet basata su IP che è sempre attiva e sempre sicura.

A causa della maggiore larghezza di banda, i canali dati potranno funzionare indipendentemente l'uno dall'altro. Ciò, quindi, consente alle informazioni relative alla cabina di pilotaggio di avere la precedenza sulle informazioni di priorità inferiore in cabina.

SB-B comporta vantaggi sia per l'equipaggio che per i passeggeri, oltre che per l'operatore aereo.

Gli operatori sono in grado di fornire servizi voce e dati all'equipaggio in cabina di pilotaggio. Nel frattempo, la connettività Internet può essere fornita ai passeggeri sul retro.

Inoltre, i costi di installazione e hardware possono essere ridotti poiché tutte queste funzionalità possono essere prodotte da un unico sistema.

Il canale vocale può essere integrato con il pannello audio, oppure è possibile aggiungere un combinatore separato al cockpit. L'equipaggio utilizza quindi le proprie cuffie per comunicare con il suolo. Con la tastiera FMS, la messaggistica ACARS tipica ora può essere eseguita in pochi secondi, come inviare SMS su un telefono.

Conclusione

L'ultima tecnologia nella cabina di pilotaggio di un jet privato si traduce in un volo più sicuro e confortevole.

Fondamentalmente, tutte le funzionalità e gli aggiornamenti raggiungono questo obiettivo in modo comune. Semplicità crescente.

Ad esempio, il cockpit in vetro riduce la necessità di centinaia di quadranti analogici. Le informazioni sono sempre le stesse, tuttavia, sono fornite in un modo molto più semplice.

Inoltre, ci sono funzionalità come il sistema di visione avanzato. Un sistema che aumenta la semplicità garantendo che i piloti possano vedere più lontano e possano passare più tempo a guardare fuori dal finestrino.