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コックピット テクノロジーは、プライベート ジェットの重要な側面ですが、見過ごされがちです。

技術が高度で信頼性が高いほど、飛行はより安全になります。 高度なテクノロジーにより、パイロットはより多くの情報を入手できると同時に、パイロットの全体的な作業負荷が軽減されます。 その結果、パイロットは情報をより適切に管理し、コックピットでより集中できるようになります。 これらすべてが、より安全な飛行操作につながります。

さらに、飛行制御や自動操縦技術などの技術が進歩すればするほど、飛行はスムーズになります。 その結果、後部座席の乗員にとってより快適になります。

しかし、この技術は乗客や顧客から見過ごされがちです。

Falcon 6X EASyIIIフライトデッキ画像

初めに

動力飛行の初期の頃、パイロットは情報の大部分を周囲に依存していました。

しかし、20世紀後半にコンピューターが航空機で使用できるほど小さくなったとき、これはすぐに変わりました。

1970年代まで、航空機のコックピットにはインジケーター、計器、電気機械式制御装置が詰め込まれていました。

コントローラーの複雑なダイヤルは、100人のパイロットとXNUMX人のエンジニアで構成されるXNUMX人の乗組員のために設計されました。 当時の典型的な航空機にはXNUMXを超える計器と制御装置があり、それぞれに独自のバー、針、記号のセットがありました。 これらのディスプレイはすべて、多くのスペースとパイロットの完全な注意を必要としました。

航空機システムから提供された飛行データや生情報をわかりやすい画像に加工できるディスプレイ装置の開発は、この問題の解決策を見つけることを目的とした研究から生まれました。

Gulfstream GIIコックピット

このような開発が可能になったのは、車載システムによる情報の処理方法が根本的に変わったからです。 アナログ情報に基づく初期の機器は、物理的情報に直接リンクされた指標を提供しました。 phenom気圧、対気速度、ジャイロスコープの位置などのエナ。

一方、デジタル情報は、物理的な測定値がアナログ-デジタルコンバーターを使用してバイナリコードに変換されるときに作成されます。

飛行制御とナビゲーションに必要な物理データのデジタル化は、航空機のコックピットに大きな変革をもたらしました。 エレクトロニクスとコンピューター技術の進歩により、データをアナログからデジタル形式に簡単に変換し、コンピューターで処理し、コックピットの画面に表示することができました。

フライバイワイヤー

フライバイワイヤー技術は、1970年代にNASAによって最初に運用され、戦闘機で最初に使用されました。 これは、アポロ月着陸船を操縦するために使用された宇宙プログラムからの直接のスピンオフでした。

デジタル フライバイワイヤ技術を民間航空機に導入することにより、エアバス A320 は民間航空に革命をもたらしました。 新たに確立した 安全性 そして効率ベンチマーク。 1988 年の導入以来、すべての新しい旅客機にはフライバイワイヤ技術が組み込まれています。

しかし、フライバイワイヤー技術は、ビジネスジェットへの道を開くのにそれほど迅速ではありませんでした。

多くの場合、プライベートジェットは新しい技術を商業市場に最初に導入したものです。 通常、民間航空機よりもはるかに高速です。

しかし、フライバイワイヤー技術では、この技術は 21世紀初頭のビジネスジェット Dassault Falcon 7X.

Embraer Phenom 100EVコックピット

フライバイワイヤの利点

  • Flight-Envelope Protectionソフトウェアは、航空機の自動安定化と危険な行動の回避を支援します。
  • 乱気流の抑制により、疲労負荷が軽減され、乗客の快適性が向上します。
  • 最適化されたトリム設定により、抗力が減少します。
  • 自動操縦およびその他の自動飛行制御システムは、操作が簡単です。
  • の削減 メンテナンス コスト。
  • 航空会社のパイロット トレーニングのコストが削減されています (フライト ハンドリングは、航空機ファミリー全体で非常に似ています)。パイロットの作業負荷は削減できます。
  • フライバイワイヤ制御システムは、占有スペースが少なく、複雑さが少なく、信頼性が高い油圧システムを除いて、多くの機械的で重い飛行制御メカニズムとワイヤの必要性を排除するため、飛行経済性も向上させます。

グラスコックピット

グラスコックピットは、フライト、エンジン、および航空機のデータが、機器ごとに個別のゲージではなく、電子ディスプレイに表示されるコックピットです。

最大XNUMX台のコンピューターモニターのセットで数百のスイッチとゲージを置き換えることができ、フライトクルーの作業を軽減できます。

グラスコックピットの重要な利点のXNUMXつは、値が読みやすいことです。 データは針よりもはるかに明確であり、正確な数値も生成します。

これにより、パイロットは速度、高度、位置をより迅速に解釈できます。

グラスコックピットのXNUMXつ目の利点は、スペースです。 XNUMXつのディスプレイに数百のパラメーターを表示できる可能性がありますが、各メトリックに独自のインジケーターがある場合よりも少ないスペースで済みます。

多くの場合、頻繁にチェックする必要のないパラメータがあります。 したがって、これらのパラメータは、めったに使用されない永続的な表示を必要とせずに、メニュー内に配置できます。

エクリプス500コックピット

物理キーボードが電話から取り外されたときと同じように考えてください。 常に使用されているわけではなく、使用されていない場合は不要なスペースを占有します。

さらに、グラスコックピットにより、データの視覚化が向上します。 たとえば、ガラスディスプレイを使用すると、天気や地形に関する情報をより適切に取得できます。

電子フライトディスプレイは、可動部品がないため、アナログディスプレイよりも信頼性が高いと考えられていますが、電気システムの障害やソフトウェアの不具合に対して脆弱です。 したがって、一部のデバイスでは、電子ディスプレイに障害が発生した場合に備えて、アナログディスプレイがスタンバイ状態になっています。

自動従属監視-ブロードキャスト(ADS-B)

Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) は、航空機に搭載された電子機器が航空機の正確な位置をブロードキャストするシステムです。 これは、デジタル データ リンクによって実現されます。 このデータは、他の航空機や航空交通管制で使用され、レーダーを必要とせずに航空機の位置と高度を表示画面で確認できます。

の言葉で 米連邦航空局(FAA)、「ADS-Bは航空のすべてのセグメントを変革しています。」

ADS-Bを搭載した航空機は、GPSを使用して位置を特定します。 次に、送信機は、ID、高度、速度、およびその他のデータとともに、その位置を定期的にブロードキャストします。 放送はADS-B地上局によって受信され、ADS-B地上局は、航空機を正確に追跡するために情報を航空交通管制に送信します。

頭字語は次の略です。
オートマチック –パイロット入力は必要ありません。
依存 –航空機のナビゲーションシステムを利用して、正確な位置と速度のデータを提供します。
監視 –航空機の位置、高度、速度、その他の監視データなどの情報を提供します。
放送– 情報は、適切に装備された地上局または航空機による監視のために継続的にブロードキャストされます。

1 年 2020 月 XNUMX 日以降、米国のクラス A 空域内で運航するすべての航空機は ADS-B を装備する必要があります。

参考までに、FAA のクラス A 空域は、「一般に、平均海面 (MSL) 18,000 フィートから飛行高度 (FL) 600 までの空域であり、12 海里 (NM) 以内の海域の上空を含む」と定義されています。本土48州とアラスカの海岸のこと。」

管制官パイロットデータリンク通信(CPDLC)

管制官パイロットデータリンク通信(CPDLC)は 双方向データリンク これにより、コントローラーは音声通信を使用する代わりに航空機にメッセージを送信できます。 メッセージは、フライトデッキのビジュアルディスプレイに表示されます。

ATCサービスの場合、CPDLCアプリケーションは空中データ通信を提供します。 これは、通信管理と、航空交通管制手順と互換性のある音声表現であるクリアランス/情報/要求メッセージの交換を可能にする多数のデータリンクサービス(DLS)をサポートします。

コントローラには、ATCクリアランス、無線周波数割り当て、およびさまざまな情報要求を発行する機能が備わっています。

パイロットには、メッセージに応答したり、クリアランスを要求または受信したり、音声周波数の輻輳によるクリアランスを逃したりする機能が提供されます。

したがって、パイロットのリードバックエラーはこのテクノロジーではもはや問題ではありません。 パイロットは、ボタンを押すことにより、コントローラーからのテキストメッセージによるクリアランスと指示の受信を確認できるようになりました。

Gulfstream G550コックピット

この情報は、ATCの指示に従うフライト管理システムに直接入力できます。

定義された形式に準拠していない情報を交換する機能もあります。 これは「フリーテキスト」機能として知られています。

CPDLCの利点

  • ATC頻度の削減。 セクター容量の増加
  •  より多くのパイロットリクエストを同時に処理できます
  • 誤解のリスクの低減(たとえば、コールサインの混乱による)
  • より安全な周波数変更の結果として、失われる通信イベントが少なくなります。

合成視覚システム(SVS)

Synthetic Vision System(SVS)は、XNUMX次元データを直感的な表示に組み合わせて、乗務員の状況認識を向上させる航空機技術です。

SVSは、天候や時間帯に関係なく、状況認識を向上させることが期待されています。 さらに、このシステムは、複雑な状況や、接近時などの運用上要求の厳しい飛行段階でのパイロットの作業負荷を軽減します。

SVSは、高解像度のディスプレイと、地形および航空情報、障害物データ、他の飛行機からのデータフィード、およびGPSのデータベースを組み合わせて、パイロットがどこにいて、何が周囲にあるかを示します。

SVSは、現実世界の仮想表現を作成し、情報をわかりやすく、すぐに理解できる形式で乗務員に提示します。 SVSディスプレイに表示される画像には、外部環境の3D表現が含まれています。 地形、障害物、天候、アプローチパス、滑走路、飛行場操縦エリアなどの要素が、他のトラフィックとともにすべて表示されます。

Gulfstream G450コックピット

合成視覚システムは、特に飛行の進入段階と着陸段階で、搭乗員の状況認識を向上させるために作成されました。 また、特にCFIT(Controlled Flight into Terrain)インシデントの数を減らすことになると、飛行の安全性を高めるのにも最適です。

HoneywellのIngramによると、SVSは現在、新しいビジネスジェットで一般的であり、新しいビジネスターボプロップ機と中古航空機への改造の両方に手頃な価格です。

エンハンストビジョンシステム(EVS)

Enhanced Visionは、航空機のセンサー(近赤外線カメラやミリ波レーダーなど)からのデータを使用して、視界の悪い状況で視界を提供するテクノロジーです。

長年にわたり、軍用機のパイロットは暗視システムにアクセスできました。 最近では、ビジネス ジェット機にも同様の機能が航空機に追加されており、天候やもやによる視界の悪い状況や夜間の飛行など、パイロットの状況認識が向上しています。

Gulfstream 航空宇宙は、コールズマンIRカメラを使用して、航空機のエンハンストビジョンシステム(EVS)の最初の市民認証を開拓しました。 それは最初にオプションとして提供されました Gulfstream V航空機。 ただし、 Gulfstream G550は2003年に発売され、標準装備となりました。 これはすぐに続いた Gulfstream G450および Gulfstream G650.

Gulfstream は、500 年現在、認定 EVS を搭載した航空機を 2009 機以上納入しています。 Bombardier & Dassault ビジネスジェット製品、およびその他の航空機の相手先ブランド供給(OEM)。 ボーイングはボーイングビジネスジェットでEVSの提供を開始しており、B787でも利用できます。

EVSの利点は、飛行のほぼすべての段階で、特に視界の悪い進入および着陸時に安全性が向上することです。 着陸の準備として、安定したアプローチのパイロットは、滑走路環境(ライト、滑走路マーキングなど)を早期に認識することができます。

滑走路上の地形、構造物、車両、その他の航空機など、他の方法では見えない障害物が赤外線画像ではっきりと見えます。

コックピット移動マップ表示

コックピット移動マップ表示の目的は、パイロットの状況認識を改善することにより、滑走路への侵入を減らすことです。

ヘッズアップガイダンス表示システムは、各フェーズで対処されます。 各フェーズでは、コックピットディスプレイ機器の継続的な開発と認証が必要になります。

さらに、機器の使用に関する基準、ガイドライン、および手順の確立は、XNUMXつの段階に分かれています。

フェーズ1は、GPS対応の自船測位を備えたコックピット移動マップ(空港)ディスプレイの設計と設置に焦点を当てています。

フェーズ2には、地上と空中の両方でのデータリンクトラフィックの表示機能が含まれています。 これは、ADS-BとTIS-Bを使用して実現されます。

滑走路占有勧告システムの機能はフェーズ3で追加されます。

フェーズ4では、データにリンクされたクリアランス制限とタクシールートの機能が追加されます。

各フェーズでは、ヘッズアップガイダンスディスプレイシステム(HUD)についても説明します。 さらに、各フェーズには、コックピットディスプレイ機器の継続的な開発と認証が含まれます。

電子フライトバッグ(EFB)

電子フライトバッグ(EFB)は、以前は紙の文書やツールが必要だったタスクをフライトクルーが実行できるようにするアプリケーションを実行する機器です。

EFBは、フライトプランニングの計算を実行できるだけでなく、海図、操作マニュアル、航空機のチェックリストなどのデジタルドキュメントを表示できます。 ほとんどのEFBは、航空機のアビオニクスシステムの一部として完全に認定されており、飛行管理システム(FMS)などの他の航空機システムと統合されています。

これらの高度なシステムは、リアルタイムの天気を表示し、航空機の位置を表示することもできます。

電子フライトバッグには、いくつかの重要な利点があります。

まず、組織です。 紙を使用するよりも、関連するすべての計算とデータを電子的に整理する方がはるかに簡単です。

XNUMX番目の利点は精度です。 電子的に計算を実行することにより、間違いが発生する可能性がはるかに低くなります。

XNUMX番目の利点は、利用可能なアップデートです。 すべての情報が電子的であることを考えると、最新のチャートとマニュアルは無線で更新できます。 したがって、これにより、パイロットは常に最新の情報をすぐに入手できます。

そして最後に、利便性。 フライトバッグ全体をXNUMXつのデバイスにまとめることができるため、持ち運びがはるかに少なくなります。 これにより、XNUMXつのツールしか必要としないパイロットにとってはるかに簡単になります。

SwiftBroadBand(SB-B)

SwiftBroadbandは、常にオンになっているパケット交換データおよびボイスオーバーIP(VoIP)サービスを提供します。

SwiftBroadbandは、電話、テキストメッセージング、電子メール、インターネットなどのすべての主要なコックピットおよびキャビンアプリケーションに加えて、フライトプランニング、天気、チャートの更新を有効にします。

これは、常にオンで常に安全なIPベースのインターネット接続を介してはるかに優れたデータ送信を提供するように設計されています。

帯域幅が増加したため、データチャネルは互いに独立して動作できるようになります。 したがって、これにより、コックピット関連の情報がキャビン内の優先度の低い情報よりも優先されます。

SB-Bは、航空機の運航者とともに、乗務員と乗客の両方にメリットをもたらします。

オペレーターは、コックピットの乗組員に音声およびデータサービスを提供できます。 その間、インターネット接続は後ろの乗客に提供することができます。

さらに、これらの機能はすべて単一のシステムで作成できるため、インストールとハードウェアのコストを削減できます。

音声チャネルをオーディオパネルと統合することも、別のダイヤラーをコックピットに追加することもできます。 次に、乗組員はヘッドセットを使用して地面と通信します。 FMSキーパッドを使用すると、電話でのテキストメッセージのように、通常のACARSメッセージングを数秒で実行できるようになりました。

まとめ

プライベートジェットのコックピットにある最新のテクノロジーにより、より安全で快適な飛行が実現します。

重要なのは、すべての機能とアップグレードが共通の方法でこれを実現し、シンプルさを増していることです。

たとえば、ガラス製のコックピットにより、何百ものアナログ ダイヤルの必要性が軽減されます。 情報は同じですが、はるかに簡単な方法で提供されます。

さらに、エンハンストビジョンシステムなどの機能があります。 パイロットがより遠くを見ることができ、窓の外を見るのにより多くの時間を費やすことができるようにすることで、シンプルさを増すシステム。

ベネディクト

ベネディクトは熱心なライターであり、民間航空の所有権とそれに関連するトピックについての詳細な議論を専門としています。