Private Jet Cockpit-technologie – Alles wat u moet weten

Falcon 6X EASy III cockpitbeeld

Cockpittechnologie is een cruciaal, maar vaak over het hoofd gezien aspect van een privéjet.

Hoe geavanceerder en betrouwbaarder de technologie, hoe veiliger de vlucht. Geavanceerde technologie biedt piloten meer informatie, terwijl de algehele werkdruk voor piloten wordt verminderd. Het resultaat hiervan is dat piloten informatie beter kunnen managen en meer gefocust zijn in de cockpit. Dit alles resulteert in een veiligere vluchtuitvoering.

Bovendien, hoe geavanceerder de technologie, bijvoorbeeld vluchtbesturing en autopilot-technologie, hoe soepeler de vlucht. Daardoor wordt het voor de passagiers achterin comfortabeler.

Deze technologie wordt echter vaak over het hoofd gezien door passagiers en klanten.

Falcon 6X EASy III cockpitbeeld

In het begin

In de begindagen van gemotoriseerde vluchten vertrouwden piloten voor de meeste informatie op hun omgeving.

Dit veranderde echter snel toen computers in de tweede helft van de 20e eeuw klein genoeg werden om in vliegtuigen te worden gebruikt.

Tot de jaren zeventig waren de cockpits van vliegtuigen volgepropt met indicatoren, instrumenten en elektromechanische bedieningselementen.

De ingewikkelde wijzerplaten op de controllers zijn ontworpen voor een driekoppige bemanning, bestaande uit twee piloten en een ingenieur. Een typisch vliegtuig uit die tijd had meer dan 100 instrumenten en bedieningselementen, elk met zijn eigen reeks staven, naalden en symbolen. Al deze displays vergden veel ruimte en de volle aandacht van de piloten.

De ontwikkeling van weergaveapparaten die vluchtgegevens en onbewerkte informatie van vliegtuigsystemen kunnen verwerken tot gemakkelijk te begrijpen afbeeldingen, is het resultaat van onderzoek dat gericht is op het vinden van een oplossing voor dit probleem.

Gulfstream GII-cockpit

Deze ontwikkeling was alleen mogelijk door fundamentele wijzigingen aan te brengen in de manier waarop informatie door systemen aan boord werd verwerkt. Eerdere instrumenten, gebaseerd op analoge informatie, gaven aanwijzingen die direct verband hielden met fysieke phenomzoals luchtdruk, luchtsnelheid of positie van de gyroscoop.

Aan de andere kant wordt digitale informatie gecreëerd wanneer een fysieke meting wordt omgezet in binaire code met behulp van een analoog-digitaalomzetter.

De digitalisering van de fysieke gegevens die nodig zijn voor vluchtbesturing en navigatie resulteerde in een significante transformatie in vliegtuigcockpits. Gegevens kunnen eenvoudig worden omgezet van analoog naar digitaal formaat, worden verwerkt door computers en worden weergegeven op schermen in de cockpit dankzij verbeteringen in elektronica en computertechnologie.

Fly-by-Wire

Fly-by-wire-technologie werd voor het eerst in gebruik genomen door NASA in de jaren 1970, en werd voor het eerst gebruikt in jachtvliegtuigen. Het was een directe spin-off van het ruimteprogramma dat werd gebruikt om de Apollo Lunar Module te manoeuvreren.

Door de introductie van digitale fly-by-wire-technologie in burgervliegtuigen, zorgde de Airbus A320 voor een revolutie in de commerciële luchtvaart. Het heeft nieuwe veiligheids- en efficiëntiebenchmarks vastgesteld. Sinds de introductie in 1988 heeft elk nieuw vliegtuig fly-by-wire-technologie ingebouwd.

Fly-by-wire-technologie vond echter niet zo snel zijn weg naar zakenvliegtuigen.

In veel gevallen zijn privéjets de eersten die nieuwe technologie op een commerciële markt introduceren. Meestal veel sneller dan commerciële vliegtuigen.

Met de fly-by-wire-technologie vond de technologie echter alleen zijn weg naar: zakenvliegtuigen aan het begin van de 21e eeuw met de Dassault Falcon 7X.

Embraer Phenom 100EV-cockpit

Fly-by-wire voordelen

  • Flight-Envelope Protection software helpt bij het automatisch stabiliseren van het vliegtuig en het vermijden van onveilige handelingen.
  • Verminderde vermoeidheidsbelasting en verhoogd passagierscomfort door turbulentieonderdrukking.
  • Een geoptimaliseerde trim-instelling vermindert de weerstand.
  • Automatische piloot en andere automatische vluchtcontrolesystemen zijn gemakkelijker om mee te werken.
  • Verlaging van onderhoudskosten.
  • De kosten van de opleiding van piloten voor luchtvaartmaatschappijen worden verlaagd (afhandeling van vluchten wordt zeer vergelijkbaar in een hele vliegtuigfamilie). De werklast van piloten kan worden verminderd.
  • Fly-by-wire-besturingssystemen verbeteren ook de vluchteconomie omdat ze de noodzaak voor veel mechanische en zware vluchtbesturingsmechanismen en -kabels elimineren, met uitzondering van hydraulische systemen, die minder ruimte innemen, minder complex zijn en betrouwbaarder zijn.

Glazen Kuip

Een glazen cockpit is een cockpit waar vlucht-, motor- en vliegtuiggegevens worden weergegeven op elektronische displays in plaats van afzonderlijke meters voor elk instrument.

Een set van maximaal zes computermonitoren kan honderden schakelaars en meters vervangen, waardoor de taak van de cockpitbemanning wordt verminderd.

Een van de cruciale voordelen van een glazen cockpit is dat de waarden gemakkelijker te lezen zijn. Gegevens zijn veel duidelijker dan een naald en produceren ook exacte cijfers.

Hierdoor kunnen piloten hun snelheid, hoogte en positie sneller interpreteren.

Het tweede voordeel van een glazen cockpit is de ruimte. Eén display kan mogelijk honderden parameters weergeven, terwijl het allemaal minder ruimte in beslag neemt dan wanneer elke metriek zijn eigen indicator zou hebben.

In veel gevallen zijn er parameters die niet vaak gecontroleerd hoeven te worden. Daarom kunnen deze parameters in menu's worden geplaatst, in plaats van een permanente weergave te hebben die zelden wordt gebruikt.

Eclipse 500 kuip

Zie het als vergelijkbaar met toen fysieke toetsenborden van telefoons werden verwijderd. Ze worden niet altijd gebruikt en als dat niet het geval is, nemen ze onnodig veel ruimte in beslag.

Bovendien zorgt een glazen cockpit voor een betere datavisualisatie. Glazen displays zorgen bijvoorbeeld voor betere weers- en terreininformatie.

Hoewel elektronische vluchtdisplays als betrouwbaarder worden beschouwd dan analoge displays vanwege het ontbreken van bewegende delen, zijn ze kwetsbaar voor storingen in het elektrische systeem en softwarestoringen. Daarom staan ​​in sommige apparaten analoge displays stand-by voor het geval elektronische displays defect raken.

Automatische afhankelijke surveillance-uitzending (ADS-B)

Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B) is een systeem waarbij de elektronische apparatuur aan boord van een vliegtuig de exacte locatie van het vliegtuig uitzendt. Dit gebeurt via een digitale datalink. De gegevens kunnen door andere vliegtuigen en luchtverkeersleiding worden gebruikt om de positie en hoogte van het vliegtuig op beeldschermen te zien zonder dat er radar nodig is.

In de woorden van de FAA, "ADS-B transformeert alle segmenten van de luchtvaart."

Een vliegtuig uitgerust met ADS-B gebruikt GPS om zijn positie te bepalen. Een zender zendt vervolgens die positie uit, samen met identiteit, hoogte, snelheid en andere gegevens, met regelmatige tussenpozen. De uitzendingen worden ontvangen door de ADS-B grondstations, die de informatie vervolgens naar de luchtverkeersleiding sturen voor het nauwkeurig volgen van vliegtuigen.

De afkorting staat voor:
Automatisch – Er is geen pilootinvoer vereist.
Afhankelijk – Vertrouwt op het navigatiesysteem van het vliegtuig voor nauwkeurige positie- en snelheidsgegevens.
Toezicht - Biedt informatie zoals vliegtuigpositie, hoogte, snelheid en andere bewakingsgegevens.
Uitzending– Informatie wordt continu uitgezonden voor monitoring door adequaat uitgeruste grondstations of vliegtuigen.

Vanaf 1 januari 2020 zijn alle vliegtuigen die opereren in het luchtruim van klasse A in de Verenigde Staten moet uitgerust zijn met ADS-B.

Ter referentie: luchtruim van klasse A in de FAA is: gedefinieerd als zijnde "in het algemeen het luchtruim van 18,000 voet gemiddeld zeeniveau (MSL) tot en met vliegniveau (FL) 600, inclusief het luchtruim boven de wateren binnen 12 zeemijl (NM) van de kust van de 48 aangrenzende staten en Alaska. ”

Controller Pilot Data Link-communicatie (CPDLC)

Controller Pilot Data Link Communications (CPDLC) is een twee-weg datalink waarmee controllers berichten naar een vliegtuig kunnen sturen in plaats van spraakcommunicatie te gebruiken. Het bericht wordt weergegeven op een visueel display in de cockpit.

Voor de ATC-service biedt de CPDLC-applicatie lucht-gronddatacommunicatie. Het ondersteunt een aantal datalinkdiensten (DLS) die de uitwisseling van communicatiebeheer en inklarings-/informatie-/verzoekberichten mogelijk maken die spraakfrasen bevatten die compatibel zijn met luchtverkeersleidingsprocedures.

De controllers zijn voorzien van de mogelijkheid om ATC-machtigingen, radiofrequentietoewijzingen en verschillende verzoeken om informatie af te geven.

De piloten zijn voorzien van de mogelijkheid om te reageren op berichten, het aanvragen/ontvangen van toestemmingen en gemiste toestemmingen als gevolg van congestie van de stemfrequentie.

Daarom zijn pilot-terugleesfouten niet langer een probleem met deze technologie. De piloten kunnen nu met een druk op de knop de ontvangst bevestigen van toestemmingen via sms en instructies van verkeersleiders.

Gulfstream G550-cockpit

Deze informatie kan vervolgens rechtstreeks worden ingevoerd in het vluchtbeheersysteem, dat vervolgens de ATC-instructies volgt.

Er is ook de mogelijkheid om informatie uit te wisselen die niet voldoet aan gedefinieerde formaten. Dit staat bekend als een "vrije tekst" -mogelijkheid.

CPDLC-voordelen

  • Verminderde ATC-frequentie; verhoogde sectorcapaciteit
  •  Er kunnen meer pilotaanvragen tegelijkertijd worden verwerkt
  • Verminderd risico op miscommunicatie (bijvoorbeeld door verwarring met roepnamen)
  • Als gevolg van de veiligere frequentiewisselingen gaan er minder communicatiegebeurtenissen verloren.

Synthetisch zichtsysteem (SVS)

Synthetic Vision System (SVS) is een vliegtuigtechnologie die driedimensionale gegevens combineert tot intuïtieve displays om vliegtuigbemanningen een beter situationeel bewustzijn te geven.

Van SVS wordt verwacht dat het het situationeel bewustzijn verbetert, ongeacht het weer of het tijdstip van de dag. Bovendien vermindert het systeem de werklast van de piloot in complexe situaties en operationeel veeleisende vluchtfasen, zoals bij het naderen.

SVS combineert een display met hoge resolutie met databases met terrein- en luchtvaartinformatie, obstakelgegevens, datafeeds van andere vliegtuigen en GPS om piloten te laten zien waar ze zijn en wat er om hen heen is.

SVS creëert een virtuele weergave van de echte wereld en presenteert informatie aan de cockpitbemanning in een gemakkelijk te begrijpen en snel te verwerken formaat. Het beeld dat op de SVS-display(s) wordt weergegeven, bevat een 3D-weergave van de externe omgeving. Factoren zoals terrein, obstakels, het weer, het naderingspad, de landingsbaan en de manoeuvreergebieden van het luchtvaartterrein, samen met ander verkeer, worden allemaal gepresenteerd.

Gulfstream G450-cockpit

Het Synthetic Vision System is gemaakt om het situationeel bewustzijn van vliegtuigbemanningen te verbeteren, met name tijdens de naderings- en landingsfasen van de vlucht. Ze zijn ook geweldig voor het verhogen van de vliegveiligheid, vooral als het gaat om het verminderen van het aantal CFIT-incidenten (Controlled Flight into Terrain).

Volgens Honeywell's Ingram is SVS nu gebruikelijk in nieuwe zakenjets en is het betaalbaar voor zowel nieuwe turboprops voor zaken als voor het achteraf inbouwen in gebruikte vliegtuigen.

Verbeterd zichtsysteem (EVS)

Enhanced Vision is een technologie die gegevens van vliegtuigsensoren (zoals nabij-infraroodcamera's en millimetergolfradar) gebruikt om zicht te bieden in situaties met slecht zicht.

Al vele jaren hebben piloten van militaire vliegtuigen toegang tot nachtzichtsystemen. Onlangs hebben zakenjets vergelijkbare mogelijkheden aan hun vliegtuigen toegevoegd om het situationeel bewustzijn van piloten te verbeteren in situaties met slecht zicht, zoals die veroorzaakt door weer of waas, maar ook 's nachts.

Gulfstream Aerospace pionierde met de eerste civiele certificering van een Enhanced Vision System (EVS) in een vliegtuig, met behulp van een Kollsman IR-camera. Het werd voor het eerst aangeboden als een optie op de Gulfstream V-vliegtuigen. Echter, wanneer de Gulfstream G550 werd geïntroduceerd in 2003, het werd standaarduitrusting. Dit werd al snel gevolgd door de Gulfstream G450 en Gulfstream G650.

Gulfstream heeft meer dan 500 vliegtuigen geleverd met een gecertificeerde EVS vanaf 2009. EVS is nu beschikbaar op sommige Bombardier en Dassault zakenjetproducten, evenals enkele andere OEM's (Original Equipment Manufacturers) voor vliegtuigen. Boeing is begonnen met het aanbieden van EVS op zijn Boeing Business Jets, en het is ook beschikbaar op de B787.

Het voordeel van EVS is dat het de veiligheid in bijna alle vluchtfasen verbetert, met name tijdens nadering en landing bij slecht zicht. Ter voorbereiding op de landing kan een piloot op een gestabiliseerde nadering de baanomgeving (lichten, baanmarkeringen, etc.) eerder herkennen.

Obstakels zoals terrein, constructies, voertuigen en andere vliegtuigen op de startbaan die anders onzichtbaar zouden zijn, zijn duidelijk zichtbaar op het infraroodbeeld.

Cockpit bewegende kaartweergave

Het doel van de bewegende kaartweergave in de cockpit is om runway incurss te verminderen door het situationeel bewustzijn van de piloot te verbeteren.

Heads-up begeleidingsdisplaysystemen komen in elke fase aan de orde. Elke fase vereist de voortdurende ontwikkeling en certificering van cockpitweergaveapparatuur.

Bovendien is het vaststellen van normen, richtlijnen en procedures voor het gebruik van de apparatuur verdeeld in vier fasen.

Fase 1 richt zich op het ontwerp en de installatie van displays voor bewegende kaarten in de cockpit (luchthavens) met GPS-enabled positionering van het eigen schip.

Fase 2 omvat weergavemogelijkheden voor datagekoppeld verkeer, zowel op de grond als in de lucht. Dit wordt bereikt door gebruik te maken van ADS-B en TIS-B.

Functionaliteit voor adviessystemen voor baanbezetting zal in fase 3 worden toegevoegd.

Fase 4 zal functies toevoegen voor data-gekoppelde klaringslimieten en taxiroutes.

Elke fase zal ook betrekking hebben op heads-up guidance display systems (HUD's). Bovendien omvat elke fase de voortdurende ontwikkeling en certificering van cockpitweergaveapparatuur.

Elektronische Flight Bag (EFB)

Een Electronic Flight Bag (EFB) is een instrument dat toepassingen uitvoert waarmee vliegtuigbemanningen taken kunnen uitvoeren waarvoor voorheen papieren documenten en hulpmiddelen nodig waren.

Een EFB kan berekeningen voor vluchtplanning uitvoeren en digitale documentatie weergeven, zoals navigatiekaarten, bedieningshandleidingen en checklists voor vliegtuigen. De meeste EFB's zijn volledig gecertificeerd als onderdeel van het luchtvaartelektronicasysteem van een vliegtuig en zijn geïntegreerd met andere vliegtuigsystemen, zoals het vluchtbeheersysteem (FMS).

Deze geavanceerde systemen kunnen ook realtime weer en de positie van een vliegtuig weergeven.

De Electronic Flight Bag heeft een aantal cruciale voordelen.

Ten eerste is er de organisatie. Het is veel eenvoudiger om alle relevante berekeningen en gegevens elektronisch te ordenen dan met papier.

Het tweede voordeel is nauwkeurigheid. Door berekeningen elektronisch uit te voeren is de kans veel kleiner dat er een fout wordt gemaakt.

Het derde voordeel zijn de beschikbare updates. Aangezien alle informatie elektronisch is, kunnen de nieuwste kaarten en handleidingen draadloos worden bijgewerkt. Hierdoor hebben de piloten dus altijd de laatste informatie binnen handbereik.

En tot slot gemak. Door een hele flightbag in één apparaat te kunnen combineren, hoeft u veel minder mee te nemen. Dit maakt het veel gemakkelijker voor piloten die slechts één tool nodig hebben.

SwiftBroadBand (SB-B)

SwiftBroadband biedt een pakketgeschakelde data- en voice-over IP-service (VoIP) die altijd aan staat.

Alle belangrijke cockpit- en cabinetoepassingen, zoals telefonie, sms, e-mail en internet, samen met vluchtplanning, weer en kaartupdates, worden mogelijk gemaakt door SwiftBroadband.

Het is ontworpen om een ​​veel betere gegevensoverdracht te bieden via een IP-gebaseerde internetverbinding die altijd aan en altijd veilig is.

Door de grotere bandbreedte zullen de datakanalen onafhankelijk van elkaar kunnen werken. Hierdoor kan cockpitgerelateerde informatie voorrang krijgen op informatie met een lagere prioriteit in de cabine.

SB-B levert voordelen op voor zowel de bemanning als de passagiers, samen met de vliegtuigexploitant.

Operators kunnen spraak- en datadiensten leveren aan de bemanning in de cockpit. Ondertussen kan internetconnectiviteit worden geboden aan de passagiers achterin.

Bovendien kunnen de installatie- en hardwarekosten worden verlaagd, aangezien al deze functies door één enkel systeem kunnen worden geproduceerd.

Het spraakkanaal kan worden geïntegreerd met het audiopaneel, of een aparte kiezer kan aan de cockpit worden toegevoegd. De bemanning gebruikt vervolgens hun headsets om met de grond te communiceren. Met het FMS-toetsenbord kunnen typische ACARS-berichten nu in seconden worden gedaan, zoals sms'en op een telefoon.

Conclusie

De nieuwste technologie in de cockpit van een privéjet zorgt voor een veiligere en comfortabelere vlucht.

Cruciaal is dat alle functies en upgrades dit op een gemeenschappelijke manier bereiken. Toenemende eenvoud.

De glazen cockpit vermindert bijvoorbeeld de behoefte aan honderden analoge wijzerplaten. De informatie is nog steeds hetzelfde, maar wordt op een veel eenvoudigere manier verstrekt.

Daarnaast zijn er functies zoals het verbeterde zichtsysteem. Een systeem dat de eenvoud vergroot door ervoor te zorgen dat piloten verder kunnen kijken en meer tijd kunnen besteden aan het uit het raam kijken.