Privātas lidmašīnas kabīnes tehnoloģija - viss, kas jums jāzina

Falcon 6X EASy III pilotu kabīnes attēls

Lidmašīnas kabīnes tehnoloģija ir kritisks, tomēr bieži ignorēts privātās lidmašīnas aspekts.

Jo modernāka un uzticamāka tehnoloģija, jo drošāks lidojums. Uzlabotā tehnoloģija sniedz pilotiem vairāk informācijas, vienlaikus samazinot pilotu kopējo slodzi. Tā rezultātā piloti var labāk pārvaldīt informāciju un koncentrēties kabīnē. Tas viss nodrošina drošāku lidojuma darbību.

Turklāt, jo progresīvāka tehnoloģija, piemēram, lidojuma vadība un autopilota tehnoloģija, jo vienmērīgāks ir lidojums. Līdz ar to pasažieriem aizmugurē būs ērtāk.

Tomēr pasažieri un klienti šo tehnoloģiju bieži vien ignorē.

Falcon 6X EASy III pilotu kabīnes attēls

Jo sākumā

Lidojumu ar motoru pirmajās dienās piloti lielāko daļu informācijas paļāvās uz savu apkārtni.

Tomēr tas drīz mainījās, kad datori 20. gadsimta otrajā pusē kļuva pietiekami mazi, lai tos varētu izmantot lidmašīnās.

Līdz 1970. gadiem lidmašīnu kabīnes bija pārpildītas ar indikatoriem, instrumentiem un elektromehāniskām vadības ierīcēm.

Kontrolieru sarežģītie ciparnīcas bija paredzētas trīs cilvēku apkalpei, kurā bija divi piloti un viens inženieris. Tā laika tipiskajai lidmašīnai bija vairāk nekā 100 instrumenti un vadības ierīces, katrai no tām bija savs stieņu, adatu un simbolu komplekts. Visi šie displeji prasīja daudz vietas un pilotu pilnīgu uzmanību.

Attēlošanas ierīču izstrāde, kas spēj apstrādāt lidojuma datus un lidaparātu sistēmu sniegto neapstrādāto informāciju viegli saprotamos attēlos, radās pētījumos, kuru mērķis bija rast risinājumu šai problēmai.

Gulfstream GII pilota kabīne

Šī attīstība bija iespējama tikai tāpēc, ka tika veiktas pamata izmaiņas informācijas apstrādes veidā borta sistēmās. Iepriekšējie instrumenti, kuru pamatā bija analogā informācija, sniedza norādes, kas bija tieši saistītas ar fizisko phenomena, piemēram, gaisa spiediens, gaisa ātrums vai žiroskopa stāvoklis.

No otras puses, digitālā informācija tiek radīta, kad fiziskais mērījums tiek pārvērsts binārajā kodā, izmantojot analogo ciparu pārveidotāju.

Lidojuma vadībai un navigācijai nepieciešamo fizisko datu digitalizācija izraisīja būtisku transformāciju lidmašīnu kabīnēs. Pateicoties elektronikas un datortehnikas sasniegumiem, datus var viegli pārveidot no analogā uz ciparu formātu, apstrādāt ar datoriem un parādīt ekrānos pilotu kabīnē.

Fly-by-Wire

Fly-by-wire tehnoloģija pirmo reizi tika nodota ekspluatācijā NASA septiņdesmitajos gados, un to pirmo reizi izmantoja iznīcinātājlidmašīnās. Tas bija tiešs kosmosa programmas papildinājums, kas tika izmantots, lai manevrētu Apollo Mēness moduli.

Ieviešot civilajās lidmašīnās digitālo lidaparātu tehnoloģiju, Airbus A320 radīja revolūciju komerciālajā aviācijā. Tā noteica jaunus drošības un efektivitātes kritērijus. Kopš tā ieviešanas 1988. gadā katrā jaunajā lidmašīnā ir iekļauta lidojuma vadu tehnoloģija.

Tomēr lidmašīnas tehnoloģija nebija tik ātra, lai sasniegtu biznesa lidmašīnas.

Daudzos gadījumos privātās lidmašīnas ir pirmās, kas komerciālajā tirgū ievieš jaunas tehnoloģijas. Parasti tas ir daudz ātrāk nekā komerciāli lidaparāti.

Tomēr, izmantojot fly-by-wire tehnoloģiju, šī tehnoloģija tikai sasniedza ceļu biznesa lidmašīnas 21. gadsimta sākumā ar Dassault Falcon 7X.

Embraer Phenom 100EV pilota kabīne

Fly-by-Wire priekšrocības

  • Programmatūra lidojuma aploksņu aizsardzībai palīdz automātiski stabilizēt lidmašīnu un izvairīties no nedrošām darbībām.
  • Samazināta noguruma slodze un palielināts pasažieru komforts, pateicoties turbulences slāpēšanai.
  • Optimizēts apdares iestatījums samazina pretestību.
  • Ar autopilotu un citām automātiskām lidojuma vadības sistēmām ir vieglāk strādāt.
  • Uzturēšanas izmaksu samazināšana.
  • Aviokompāniju pilotu apmācības izmaksas tiek samazinātas (lidojumu vadīšana kļūst ļoti līdzīga visai lidmašīnu saimei). Pilotu darba slodzi var samazināt.
  • Vadīšanas sistēmas ar vadiem uzlabo arī lidojuma ekonomiju, jo tās novērš vajadzību pēc daudziem mehāniskiem un smagiem lidojuma vadības mehānismiem un vadiem, izņemot hidrauliskās sistēmas, kas aizņem mazāk vietas, ir mazāk sarežģītas un uzticamākas.

Stikla kabīne

Stikla kabīne ir kabīne, kurā lidojuma, dzinēja un lidmašīnas dati tiek parādīti elektroniskos displejos, nevis atsevišķos mērinstrumentos katram instrumentam.

Līdz sešu datoru monitoru komplekts var aizstāt simtiem slēdžu un mērinstrumentu, samazinot lidojuma apkalpes uzdevumu.

Viena no stikla kabīnes kritiskajām priekšrocībām ir tā, ka vērtības ir vieglāk nolasāmas. Dati ir daudz skaidrāki par adatu, vienlaikus radot precīzus skaitļus.

Tas ļauj pilotiem ātrāk interpretēt savu ātrumu, augstumu un atrašanās vietu.

Otra stikla kabīnes priekšrocība ir telpa. Viens displejs var parādīt potenciāli simtiem parametru, vienlaikus aizņemot mazāk vietas nekā tad, ja katram rādītājam būtu savs indikators.

Daudzos gadījumos ir parametri, kas jāpārbauda reti. Tāpēc šos parametrus var ievietot izvēlnēs, nevis tiem jābūt pastāvīgam displejam, kas tiek reti izmantots.

Eclipse 500 pilotu kabīne

Padomājiet par to līdzīgi tam, kad no tālruņiem tika noņemtas fiziskās tastatūras. Tie netiek izmantoti visu laiku, un, ja tie nav, tie aizņem nevajadzīgu vietu.

Turklāt stikla kabīne ļauj labāk vizualizēt datus. Piemēram, stikla displeji nodrošina labāku informāciju par laika apstākļiem un reljefu.

Lai gan kustīgo detaļu trūkuma dēļ elektroniskie lidojuma displeji tiek uzskatīti par uzticamākiem nekā analogie displeji, tie ir neaizsargāti pret elektriskās sistēmas kļūmēm un programmatūras traucējumiem. Tāpēc dažās ierīcēs analogie displeji ir gaidīšanas režīmā, ja elektroniskie displeji neizdodas.

Automātiskā atkarīgās uzraudzības apraide (ADS-B)

Automātiskā atkarīgā novērošanas apraide (ADS-B) ir sistēma, kurā gaisa kuģī esošais elektroniskais aprīkojums pārraida precīzu gaisa kuģa atrašanās vietu. Tas tiek panākts, izmantojot digitālo datu saiti. Datus var izmantot citi gaisa kuģi un gaisa satiksmes vadība, lai redzētu lidmašīnas atrašanās vietu un augstumu displeja ekrānos bez radaru izmantošanas.

Pēc vārdiem FAA"ADS-B pārveido visus aviācijas segmentus."

Lidmašīna, kas aprīkota ar ADS-B, izmanto GPS, lai noteiktu tās atrašanās vietu. Pēc tam raidītājs regulāri pārraida šo pozīciju kopā ar identitāti, augstumu, ātrumu un citiem datiem. Raidījumus uztver ADS-B sauszemes stacijas, kuras pēc tam nosūta informāciju gaisa satiksmes vadībai precīzai lidmašīnu izsekošanai.

Akronīms nozīmē:
Automātisks - Nav nepieciešama pilota ievade.
Atkarīgs - Paļaujas uz lidmašīnas navigācijas sistēmu, lai sniegtu precīzus atrašanās vietas un ātruma datus.
Uzraudzība - Sniedz tādu informāciju kā lidmašīnas atrašanās vieta, augstums, ātrums un citi novērošanas dati.
Pārraidīt- Informācija tiek nepārtraukti pārraidīta uzraudzībai, izmantojot attiecīgi aprīkotas zemes stacijas vai gaisa kuģus.

No 1. gada 2020. janvāra visas lidmašīnas, kas darbojas A klases gaisa telpā ASV jābūt aprīkotam ar ADS-B.

Atsaucei A klases gaisa telpa FAA ir definēti parasti ir gaisa telpa no 18,000 600 pēdām līdz jūras līmenim (MSL) līdz 12 (ieskaitot) lidojuma līmenim ieskaitot, ieskaitot gaisa telpu, kas atrodas virs ūdeņiem 48 jūras jūdžu (NM) attālumā no XNUMX blakus esošo štatu un Aļaskas krasta. ”

Kontroliera izmēģinājuma datu saziņas sakari (CPDLC)

Controller Pilot Data Link Communications (CPDLC) ir a divvirzienu datu saite kas ļauj kontrolieriem nosūtīt ziņojumus lidmašīnai, nevis izmantot balss sakarus. Šis ziņojums tiek parādīts vizuālā displejā pilotu kabīnē.

ATC pakalpojumam CPDLC lietojumprogramma nodrošina gaisa un zemes datu sakarus. Tas atbalsta vairākus datu saišu pakalpojumus (DLS), kas ļauj apmainīties ar sakaru pārvaldību un noskaidrošanas/informācijas/pieprasījuma ziņojumiem, kas ir ar gaisa satiksmes vadības procedūrām saderīgas balss frāzes.

Kontrolieriem ir iespēja izsniegt ATC atļaujas, radiofrekvenču piešķiršanu un dažādus informācijas pieprasījumus.

Pilotiem tiek nodrošināta iespēja atbildēt uz ziņojumiem, pieprasīt/saņemt atļaujas un nokavētās atļaujas balss frekvenču pārslodzes dēļ.

Tāpēc izmēģinājuma nolasīšanas kļūdas vairs nav šīs tehnoloģijas problēma. Piloti tagad, nospiežot pogu, var apstiprināt, ka ir saņēmuši īsziņās saņemtas atļaujas un norādījumus no kontrolieriem.

Gulfstream G550 Kabīne

Pēc tam šo informāciju var ievadīt tieši lidojuma vadības sistēmā, kas pēc tam seko ATC norādījumiem.

Ir arī iespēja apmainīties ar informāciju, kas neatbilst noteiktajiem formātiem. To sauc par “brīvā teksta” iespēju.

CPDLC priekšrocības

  • Samazināta ATC frekvence; palielināta nozares jauda
  •  Vienlaikus var apstrādāt vairāk izmēģinājuma pieprasījumu
  • Samazināts nepareizas saziņas risks (piemēram, izsaukuma zīmju sajaukšanas dēļ)
  • Drošākas frekvences izmaiņu rezultātā tiek zaudēts mazāk sakaru notikumu.

Sintētiskās redzes sistēma (SVS)

Sintētiskās redzes sistēma (SVS) ir lidmašīnas tehnoloģija, kas trīsdimensiju datus apvieno intuitīvos displejos, lai lidmašīnu apkalpes locekļi labāk izprastu situāciju.

Paredzams, ka SVS uzlabos situācijas izpratni neatkarīgi no laika apstākļiem vai diennakts laika. Turklāt sistēma samazina pilota slodzi sarežģītās situācijās un ekspluatācijas prasīgos lidojuma posmos, piemēram, tuvojoties.

SVS apvieno augstas izšķirtspējas displeju ar reljefa un aeronavigācijas informācijas datu bāzēm, šķēršļu datiem, datu plūsmām no citām lidmašīnām un GPS, lai parādītu pilotiem, kur viņi atrodas un kas atrodas apkārt.

SVS veido virtuālu reālās pasaules atveidojumu, sniedzot informāciju lidojuma apkalpei viegli saprotamā un ātri asimilējamā formātā. SVS displejā (-os) parādītajā attēlā ir ārējās vides 3D attēlojums. Tiek parādīti tādi faktori kā reljefs, šķēršļi, laika apstākļi, tuvošanās ceļš, skrejceļš un lidlauka manevrēšanas zonas, kā arī cita satiksme.

Gulfstream G450 Kabīne

Sintētiskās redzes sistēma tika izveidota, lai uzlabotu gaisa kuģa apkalpes izpratni par situāciju, it īpaši lidojuma tuvošanās un nosēšanās fāzēs. Tie ir arī lieliski, lai palielinātu lidojumu drošību, it īpaši, ja runa ir par kontrolētu lidojumu uz reljefu (CFIT) incidentu skaita samazināšanu.

Saskaņā ar Honeywell's Ingram, SVS tagad ir izplatīta jaunās biznesa lidmašīnās, un tā ir pieejama gan jauniem biznesa turbopropelleru dzinējiem, gan modernizēšanai lietotajās lidmašīnās.

Uzlabotā redzes sistēma (EBD)

Uzlabotā redze ir tehnoloģija, kas izmanto datus no lidmašīnas sensoriem (piemēram, tuvās infrasarkanās kameras un milimetru viļņu radaru), lai nodrošinātu redzamību sliktas redzamības apstākļos.

Daudzus gadus militāro lidmašīnu pilotiem ir bijusi piekļuve nakts redzamības sistēmām. Nesen biznesa lidmašīnas ir pievienojušas līdzīgas iespējas lidmašīnām, lai uzlabotu pilotu situācijas izpratni sliktas redzamības situācijās, piemēram, laika apstākļu vai dūmaka dēļ, kā arī naktī.

Gulfstream Aerospace aizsāka pirmo civiltiesisko uzlabotās redzamības sistēmas (EVS) sertifikāciju lidmašīnā, izmantojot Kollsman IR kameru. Tas pirmo reizi tika piedāvāts kā opcija vietnē Gulfstream V lidmašīna. Tomēr, kad Gulfstream G550 tika ieviests 2003. gadā, tas kļuva par standarta aprīkojumu. Tam drīz sekoja Gulfstream G450 un Gulfstream G650.

Gulfstream 500. gadā ir piegādājis vairāk nekā 2009 lidmašīnu ar sertificētu EBD. EVS tagad ir pieejams dažos Bombardier un Dassault biznesa lidmašīnu ražojumiem, kā arī dažiem citiem gaisa kuģu oriģinālo iekārtu ražotājiem (OEM). Boeing ir sācis piedāvāt EBD savā Boeing Business Jets, un tas ir pieejams arī B787.

EBD priekšrocība ir tā, ka tā uzlabo drošību gandrīz visos lidojuma posmos, jo īpaši tuvošanās un nolaišanās laikā ar sliktu redzamību. Gatavojoties nosēšanās brīdim, pilots ar stabilizētu pieeju var atpazīt skrejceļa vidi (gaismas, skrejceļa marķējumus utt.) Agrāk.

Infrasarkanajā attēlā ir skaidri redzami šķēršļi, piemēram, reljefs, konstrukcijas, transportlīdzekļi un citi lidaparāti uz skrejceļa.

Kabīnes pārvietošanas kartes displejs

Kabīnes kustīgās kartes displeja mērķis ir samazināt skrejceļa iebrukumus, uzlabojot pilota situācijas izpratni.

Katrā posmā tiks apskatītas vadlīniju displeja sistēmas. Katrā posmā būs nepieciešama nepārtraukta kabīnes displeja aprīkojuma izstrāde un sertifikācija.

Turklāt iekārtu lietošanas standartu, vadlīniju un procedūru noteikšana ir sadalīta četros posmos.

Pirmajā posmā galvenā uzmanība tiek pievērsta kabīnes kustīgo karšu (lidostu) displeju projektēšanai un uzstādīšanai ar GPS iespējotu sava kuģa pozicionēšanu.

Otrā fāze ietver displeja iespējas ar datiem saistītai satiksmei gan uz zemes, gan gaisā. Tas tiek panākts, izmantojot ADS-B un TIS-B.

3. posmā tiks pievienota funkcionalitāte skrejceļu aizņemšanas konsultāciju sistēmām.

4. fāzē tiks pievienotas funkcijas ar datiem saistītiem muitošanas ierobežojumiem un taksometru maršrutiem.

Katrā fāzē tiks apskatītas arī heads-up vadības displeja sistēmas (HUD). Turklāt katrs posms ietvers nepārtrauktu kabīnes displeja aprīkojuma izstrādi un sertifikāciju.

Elektroniskā lidojuma soma (EFB)

Elektroniskā lidojuma soma (EFB) ir instruments, kas vada lietojumprogrammas, kas lidojumu apkalpēm ļauj veikt uzdevumus, kuriem iepriekš bija nepieciešami papīra dokumenti un rīki.

EFB var veikt lidojumu plānošanas aprēķinus, kā arī parādīt digitālo dokumentāciju, piemēram, navigācijas kartes, darbības rokasgrāmatas un lidmašīnu kontrolsarakstus. Lielākā daļa EFB ir pilnībā sertificēti kā daļa no gaisa kuģa aviācijas elektronikas sistēmas un ir integrēti ar citām gaisa kuģu sistēmām, piemēram, lidojumu vadības sistēmu (FMS).

Šīs uzlabotās sistēmas var arī parādīt reāllaika laika apstākļus un parādīt lidmašīnas atrašanās vietu.

Elektroniskajai lidojuma somai ir dažas būtiskas priekšrocības.

Pirmkārt, organizācija. Visus attiecīgos aprēķinus un datus ir daudz vieglāk organizēt elektroniski, nekā izmantojot papīru.

Otrs ieguvums ir precizitāte. Veicot aprēķinus elektroniski, ir daudz mazāka iespēja, ka tiks pieļauta kļūda.

Trešais ieguvums ir pieejamie atjauninājumi. Ņemot vērā, ka visa informācija ir elektroniska, jaunākās diagrammas un rokasgrāmatas var atjaunināt ēterā. Tādējādi pilotiem vienmēr ir pieejama jaunākā informācija.

Un visbeidzot, ērtības. Spējot apvienot visu lidojuma somu vienā ierīcē, ir daudz mazāk, ko nēsāt līdzi. Tas ievērojami atvieglo pilotiem, kuriem nepieciešams tikai viens rīks.

SwiftBroadBand (SB-B)

SwiftBroadband nodrošina pakešu komutācijas datu un balss pārraides IP (VoIP) pakalpojumu, kas vienmēr ir ieslēgts.

SwiftBroadband ir iespējojis visas galvenās kabīnes un salona lietojumprogrammas, piemēram, telefoniju, īsziņas, e -pastu un internetu, kā arī lidojumu plānošanu, laika apstākļus un karšu atjauninājumus.

Tas tika izstrādāts, lai nodrošinātu daudz labāku datu pārraidi, izmantojot IP interneta savienojumu, kas vienmēr ir ieslēgts un vienmēr drošs.

Palielinātā joslas platuma dēļ datu kanāli varēs darboties neatkarīgi viens no otra. Tādējādi tas ļauj ar kabīni saistītai informācijai būt svarīgākai par zemākas prioritātes informāciju salonā.

SB-B dod priekšrocības gan apkalpei, gan pasažieriem, kā arī lidmašīnas operatoram.

Operatori var sniegt balss un datu pakalpojumus apkalpei kabīnē. Tikmēr aizmugurē esošajiem pasažieriem var nodrošināt interneta savienojumu.

Turklāt var samazināt uzstādīšanas un aparatūras izmaksas, jo visas šīs funkcijas var radīt viena sistēma.

Balss kanālu var integrēt ar audio paneli, vai arī kabīnē var pievienot atsevišķu zvanītāju. Pēc tam apkalpe izmanto austiņas, lai sazinātos ar zemi. Izmantojot FMS tastatūru, tipiskas ACARS ziņojumapmaiņas tagad var veikt dažu sekunžu laikā, piemēram, īsziņu sūtīšana pa tālruni.

Secinājumi

Jaunākās tehnoloģijas privātās lidmašīnas kabīnē nodrošina drošāku un ērtāku lidojumu.

Būtiski, ka visas funkcijas un jauninājumi to panāk vienotā veidā. Vienkāršības palielināšana.

Piemēram, stikla kabīne samazina vajadzību pēc simtiem analogo ciparnīcu. Informācija joprojām ir tāda pati, tomēr tā tiek sniegta daudz vienkāršākā veidā.

Turklāt ir tādas funkcijas kā uzlabotā redzes sistēma. Sistēma, kas palielina vienkāršību, nodrošinot, ka piloti var redzēt tālāk un pavadīt vairāk laika, skatoties pa logu.