Как лети самолет: автопилот срещу жив пилот. Кой управлява вашия самолет - пилотът или автопилотът? Колко дълго издържат кислородните маски?

Автопилотите отпускат пилотите на гражданската авиация, оплакват се те на съответната федерална агенция на САЩ. Не е ли време да се откажем от необмисленото разчитане на железен приятел?

Първите експерименти за полет и кацане "под капака" са проведени през 30-те години на миналия век. Оттогава автопилотите са напреднали изключително далеч и често, ако метеорологичните условия позволяват, полетът може да бъде изцяло преместен на раменете им. Къде всъщност е технологията на автономните БЛА, която през последните десетилетия бурно разцъфна.

Има обаче проблем: самолетите се управляват не само от компютри, но и от пилоти. Защо се случва това? Въздухът не е земя: ако автомобилите се движат главно по пътища, оборудвани със знаци и други правила за движение, тогава полетите дори на най-обикновената гражданска авиация понякога приличат на шофиране извън пътя, едновременно през кал и сняг. По всяко време и на всяка част от маршрута могат да възникнат само непроходима кал, сняг (бурен фронт и други метеорологични чудеса) и други „липси на пътища“. Летищата правят отделна линия в този стон.

За да взаимодейства с такива сложни и непредвидими фактори като гръмотевични бури, ръководители на полети и така нататък, никой все още не знае как да прави компютри, което налага винаги да държи човек на борда на пътнически самолет.

В същото време при повечето прости условия автопилотът лесно го замества, което ... кара човек да се отпусне. Федералната авиационна администрация на САЩ наскоро публикува доклад, част от който изтече в пресата.

А от него следва, че според резултатите от 9 хиляди скорошни полета, за които имаше подробна информация за случващото се в пилотските кабини, много от тях „се намесват с голямо нежелание“ в работата на автоматизираните системи за управление на самолетите. Те са още по-резервирани относно изключването на автопилотите и преминаването към ръчно управление в опасни ситуации.

В допълнение към липсата на собствен опит в ръчното управление, се отбелязва в доклада, виновна е и лошата подготовка на летния екипаж: когато ги обучава, точно тези компоненти на програмата често не получават достатъчно внимание. Последиците от привидно положителния факт, че автоматизираните системи за управление на полета се развиват бързо, не са по-добри: знанията на пилотите за тях не се попълват толкова бързо, което може да доведе до непълно разбиране от човек на всички възможности и характеристики на системата, която той контролира.

Особено обезпокоителен е фактът, че често, без да имат време да прехвърлят управлението на самолета в ръчен режим, пилотите допускат загуба на скорост под прага на срива, тоест всъщност позволяват на своите кораби да летят твърде бавно. Резултатите са очевидни: такива самолети падат. На земята.

Системите, отговорни за автоматично поддържане на оптималния ъгъл, при който крилото се среща с насрещния въздушен поток, понякога създават условия, при които неквалифициран пилот просто не може да поддържа адекватно този ъгъл, ако устройството се повреди по някаква причина.

Много от разпоредбите на доклада трудно могат да се нарекат нови. Например системата за избягване на сблъсък на самолети (TCAS) беше обвинена за катастрофата над езерото Констанс. Тогава се оказа, че в действителност диспечерът се е объркал и пилотите му се подчиняват, а не TCAS, а който и да е виновен за бедствията - автоматизация или невъзможност за работа с нея - мерки за подобряване на взаимодействието на пилотите с постоянно променящи се автоматизираните системи за управление са жизненоважни.

Грешката „Мислех, че работи“ заслужава специално споменаване. Този юли пилотите на полет на Asiana Airlines, летящ над Сан Франциско, САЩ, смятаха, че автоматичният газ е програмиран да поддържа скорост от 254 км/ч, докато просто забравиха да го включат. В резултат на това никой не последва газта и скоростта падна до точката, в която самолетът влетя в земята.

Има ли изход от всички тези „забравих да включа“, „не отговори на подкани на TCAS“, „не следваше тягата/височина/скорост“? Връщането към ръчно управление е глупаво.

„Усъвършенстваната автоматизация направи летенето много по-безопасно, така че не е нужно да изхвърляме бебето с водата“, казва Мери Къмингс, бивш пилот на ВМС на САЩ, а сега просто дизайнер на системи за автоматизация на полети.

Всеки, който си спомня честотата на произшествията в авиацията преди половин век, ще се съгласи, че е станало несравнимо по-трудно да умреш в полет след масовото въвеждане на автопилоти (а именно те управляват самолета в 95% от времето), отколкото на земята . Достатъчно е да се каже, че сегашният брой на загиналите поради тази причина е на нивото от 40-те години на миналия век, когато е имало порядък по-малко летящи хора.

В много отношения впечатлението за определена специална степен на произшествия във въздушния транспорт е следствие от „ефекта на Хинденбург“: всъщност степента на оцеляване на пътниците на дирижабъла през 30-те години е по-висока от тази на пътниците на самолети, по-тежки от въздуха.

Големите размери на дирижаблите обаче доведоха до факта, че дори една катастрофа направи изключително впечатление на публиката (вестници, „шок, видео“), като в крайна сметка създаде мнение за дирижаблите като опасен транспорт. Днес самолетите са достигнали капацитета на дирижаблите от миналото, поради което публиката отново е нервна. И, разбира се, интензивността на пътническия въздушен транспорт нараства, което автоматично увеличава вероятността от смърт във въздуха.

Напълно безполезно е да се обвиняват хората, че се страхуват от самолети, „от които“ средно умират по-малко от 1200 души годишно, докато доброволно доверяват живота си на лични автомобили, които убиват 1,2 милиона души за същия период. Общественото мнение по принцип не се поддава на рационални аргументи, така че във въздуха да умре дори хиляда, дори милион пъти по-малко, отколкото по пътищата - и това все още няма да убеди никого.

Но какво да правим със самия транспорт, каква трябва да бъде основната посока на усилията за подобряване на неговата безопасност? Същият Къмингс е категоричен: само работата по автоматизация и пилотите могат да подобрят ситуацията.

„Програмите за обучение на пилоти могат да бъдат подобрени. Но може би най-голямата практическа стъпка ще бъде подобряването на надеждността на самите автоматични системи“, обяснява тя.

Съдейки по динамиката на тяхното развитие през последния половин век, това е може би най-доброто, което можем да направим за безопасността на полетите.

Адаптирано от NewScientist.

Доста често в авиационните и не толкова форуми и сайтове се повдига въпросът доколко един съвременен граждански самолет има нужда от пилот. Например, при сегашното ниво на автоматизация, какво правят там, ако автопилотът прави всичко вместо тях?

Нито един разговор не е завършен без да се споменат безпилотни летателни апарати (БЛА) и като кулминация полетът на Буран.

„Този ​​въпрос ви измъчва, искате да поговорим за него“?

Е, нека поговорим.

--==(о)==--

Какво е автопилот?

Най-добрият автопилот, който съм виждал, е представен в американската комедия Самолет.

Въпреки това, в този филм той случайно се провали и ако не беше героичният неудачник, щастливият край нямаше да се случи. Макар че имаше и стюардеса... Е, при всички случаи имаше човек.

Всъщност много пилоти не влизат в спор с хора, които са далеч от авиацията, защото знаят как понякога се държат най-модерните технологии. Няма да споря, просто ще ви кажа и тогава поне се биете там) Това е шега.

Нашите автопилоти са смесица от метал, пластмаса, стъкло, крушки, бутони, копчета и проводници. И превключватели. Изобщо нищо човешко.

Пилотът управлява автопилота (сакраменталното значение вече е скрито в тази фраза) чрез конзолите. Снимката по-долу показва пилотската кабина на не много модерен самолет B737CL, но в действителност, в това отношение, няма глобални разлики между него, създаден през 80-те години на миналия век, и B787, който за първи път се издига в небето преди няколко години.

Основният контролен панел за автоматизация като цяло и автопилотът в частност (MSP) се вижда почти в средата на снимката. Всеки бутон върху него отговаря за включването на един от режимите на автопилот, а четирите бутона вдясно (A / P ENGAGE A - B) всъщност са отговорни за включване на автопилота. Между другото, с конфигурацията на контролите на автопилота, която е фиксирана на снимката, автопилотът няма да се включи. Нека експертите отговорят защо.

Цифрите в полетата показват данните, които са необходими за определен режим на работа на автопилота. Например, в полето ВИСОТА можете да видите 3500 - това означава, че ако след излитане включим автопилота и зададем някакъв режим на изкачване, самолетът ще вземе височина от 3500 фута и ще лети глупаво към него, докато пилотът зададе нов стойността на надморската височина и... няма да включат отново никакъв режим на набиране.

Сам по себе си автопилотът няма да промени височината и няма да влезе в комплект.

Освен това. Пилотът може да избере височина от, да речем, 10 000 фута, но да включи грешен режим на автопилот и самолетът послушно ще лети надолу, докато не се удари в земята.

По същия начин, ако има планина напред по курса, зададен от пилота в полето НАПЪЛНЕНИЕ, тогава самолетът ще лети нагоре по планината и определено ще се разбие в нея, ако пилотът не предприеме никакви действия.

Да, също така си струва да се отбележи, че автопилотът на модерен самолет е сдвоен с автодросел - това е друг набор от парчета желязо и проводници, който е отговорен за автоматичната промяна на режима на двигателя, тоест тягата. На снимката по-горе на MCP вляво можете да видите малък превключвател с надпис A / T ARM / OFF, той е отговорен за включване на автоматичния газ в режим на готовност. Въпреки това, понякога те трябва да работят не по двойки (например, ако автодроселът е дефектен), което налага значителни ограничения на автопилота, тъй като много режими на автопилот изискват промени в тягата. Например, автопилотът трябва да се спусне, но тягата, зададена в режим на излитане, няма да направи това глупаво.

На снимката по-долу можете да видите контролния панел FMS - система за управление на полета (система за управление на полета). Чрез този панел можете да въведете някои полезни данни, с помощта на които автоматизацията ще знае по кой маршрут лети самолетът днес, кои стойности на тягата и скоростта ще бъдат оптимални днес.

След излитане пилотът може да включи (или да включи автоматично) режима на автопилот, в който самолетът ще лети по команди, получени от тази система. Въпреки това, както казах по-горе, ако достигне височина от 3500, зададена в прозореца на MCP, тогава няма да лети по-високо, докато пилотът не промени тази стойност.

--==(о)==--

Най-важното ограничение на съвременните софтуерни системи (а автопилотът не е нищо повече от парче желязо, натъпкано с алгоритми) е невъзможността да се вземат нестандартни решения, които зависят от конкретната ситуация.

Самите алгоритми за управление на самолетите не са никак сложни, така че автопилотите на самолетите започват да се появяват още през 1912 г., а през 30-те години на миналия век започват да се разпространяват.

Повече от сигурен съм, че още тогава се заговори, че професията "пилот" скоро ще отпадне, както и професията "кочияш". Много години по-късно Анатолий Маркуша в една от книгите си разказа разговор, който е чул от момиче, което изрази претенции към младия си мъж, че трябва да търси друга професия, казват, че скоро пилотите вече няма да са необходими.

Оттогава минаха още 40 години и тази тема – вземане на решения в нестандартни ситуации от създателите на най-новите самолети не е победена.

Да, много авиационни професии потънаха в забвение - бортинженерът, който отговаряше за "икономиката", навигаторът, който осигуряваше навигацията, радистът - който беше в комуникацията... Те бяха заменени от интелигентни системи, това е безспорно. Вярно е, че в същото време изискванията за обучение се увеличиха ... и в някои ситуации натоварването на двамата (!) Пилоти, останали в пилотската кабина. Сега те трябва не само да се справят с куп системи (по начина и възможно най-автоматизирани), но и да имат много знания в главите си, които обикновено не са използвали по време на полет преди (и избледняват с времето), защото. в пилотската кабина седяха тесни специалисти в тези области.

Да, някои БЛА летят автономно (а някои се управляват от оператори от земята), а Буран успешно направи един (!) полет в автоматичен режим без пилот на борда. Но това са точно онези алгоритми, чието програмиране е възможно от много, много дълго време.

Всеки заинтересован програмист в името на спортния интерес може да измисли добавка към Microsoft Flight Simulator и да кацне снежните си бури дори в Завяловка, след което да отиде на форума за авиацията и да се подиграе с професията „шофьор на самолет“.

Но ето ме, "шофьор на самолет", имайки разбиране за ситуациите, които възникват в небето, които изискват постоянно вземане на решения, няма да посмея да се кача на самолет, чийто мозък не е човек, а автопилот v.10.01 програма, в която са отстранени програмни грешки, идентифицирани в предишните десет бедствия.

Например днес, въпреки практическата възможност за създаване на такъв режим, самолетите не излитат автоматично. И това въпреки факта, че автоматичното кацане и автоматичното бягане след него са усвоени от много дълго време. Защо?

Това каза още Михаил Громов "Излитането е опасно, летенето е красиво, кацането е трудно". Вярно. Излитането е по-лесно от кацането, но ако нещо се случи при излитане, понякога това се брои за част от секундата. През това време пилотът трябва да вземе решение - да спре излитането или да продължи. Освен това, в зависимост от факторите, по същата причина, един ден е по-добре да спрете излитането, а на следващия е по-добре да продължите. Докато пилотът мисли, тежък самолет с огромно количество гориво бързо се ускорява и пистата бързо намалява. Неизправностите могат да бъдат много разнообразни (уви, но оборудването все още се проваля) и не винаги повредата се свежда до банална неизправност на двигателя. И повредите на двигателя също могат да бъдат различни.

Тоест програмист, който иска да премахне човек от веригата за управление на самолета и цикъла за вземане на решения, ще трябва да напише куп алгоритми за действия в различни видове извънредни ситуации. И след всеки незаписан случай пускайте нова версия на фърмуера.

В момента "незаписаните случаи" се решават, като в кабината има човек, който ще псува (или ще мълчи, в зависимост от скоростта на затвора), но ще се справи със ситуацията и ще върне самолета на земята.

И в повечето случаи безделните жители просто не знаят за такива случаи, защото не всичко се съобщава в пресата.

Нито една инструкция не предвижда такъв надзор - да оставите парче от кабела за аварийно евакуиране зад борда. Какво би направил Autopilot v.10.01 в този случай, как би знаел, че прозорецът му скоро ще бъде счупен? Няма начин. Продължаваше да изкачва 11 км височина и когато там се счупеше прозорец, според заложената програма, той предприемаше аварийно спускане с изхвърлените маски... но те нямаше да помогнат много на пътниците.

Какво направиха пилотите? Първо, доста рано получихме информация за преминаващото събитие. Второ, въпреки неразкрития характер на явлението, те разбраха как може да завърши тази нестандартна ситуация и взеха единственото правилно решение - да се спуснат и да се върнат на летището за излитане.

И това е само ЕДНА от ситуациите, случили се в кариерата само на ДВАМА пилоти (аз и вторият пилот). И има хиляди пилоти и стотици хиляди ситуации.

Някои "домакини" се противопоставят на числата, казвайки, че човек е слабо звено, според статистиката 80% от всички бедствия са се случили по вина на човешкия фактор.

Добре. Технологията е станала толкова надеждна, че в повечето случаи човек се проваля. Все пак ще напомня още веднъж, че бездействащите „домакини“ просто не смятат, че много полети, при които оборудването се е повредило, са завършили благополучно само защото човешкият фактор е бил в пилотската кабина.

Уверявам ви, ако премахнете пилотите от пилотската кабина, тогава делът на човешкия фактор ще се увеличи ОЩЕ повече, но само в този случай човешкият фактор ще се разбира като програмна грешка.

Освен това в самолета всичко може да работи много добре за целия полет, но ... може да не работи много добре на земята. За да лети самолетът до летището и да кацне там, са създадени цял куп системи, кои какви са?... Така е, понякога се отказват. И в този случай пилотът се „събужда“ и си върши работата.

Банално вземане на решения при заобикаляне на гръмотевични бури. Ето например моя полет до Генуа, нарекох го "полетът на калайджия" http://denokan.livejournal.com/66370.html

Или полет до Сочи: http://denokan.livejournal.com/67901.html

И това са само три полета. И само един отделен пилот има стотици пъти повече от тях.

Гръмотевичните бури изглеждат различно на радара и едно решение за байпас не винаги ще бъде толкова добро за друг случай. И когато тази гръмотевична буря се намира в района на летището ... И ако това летище е планинско? Трябва да мислиш и да вземаш решения...

Ако самолет бъде ударен от мълния или статични разряди, тогава хората няма да умрат от този удар, но системите могат да се провалят непредвидимо. И имаше случаи, които завършваха добре само защото пилотите седяха в кабината.

Струва си да добавим към всичко по-горе, че далеч от всички летища днес самолетът може да извърши автоматично кацане. Изисква по-скоро парникови условия в сравнение с тези, в които може да кацне пилот. Разбира се, това е въпрос на алгоритми за програмиране, но задачата не е достатъчно лесна, за да се гарантира еднаква надеждност.

Разбира се, ако спестите от надеждност, тогава отдавна е възможно да се произвеждат самолети на линия без пилоти-оператори.

Основната причина, поради която самолетите без пилоти все още не са влезли в граждански линии, е тази НАДЕЖДНОСТ. За нуждите на военните или спедиторите надеждността може да не е толкова висока, колкото при превоз на хора по въздух.

Разбира се, степента на автоматизация ще се увеличи. Това определя и надеждността на системата екипаж-самолет. Разбира се, търсенето на по-добри решения ще продължи да гарантира, че самолетите надеждно летеше без човешка намеса. Вярно е, че ще бъде възможно напълно да се изключи човешко участие от полета само когато бъде изобретен изкуствен интелект, който не е по-нисък от интелекта на обучен човек. Проблемът с вземането на решения в нестандартни ситуации няма да отиде никъде. Самолетът не е кола, така че в необичайна ситуация е просто глупаво да спрете отстрани на пътя.

Една от възможностите е операторът да управлява самолета от земята. Тоест операторът на земята контролира полета на един или повече самолети, вземайки решения в нестандартни ситуации. Ако се случи нещо, което той не е в състояние да реши от земята, той остава жив... И пътниците умират. След това се появява следващата версия на софтуера.

Така че нека насочим усилията си да не обсъждаме професията пилот (всяка такава дискусия рано или късно преминава в темата „за какво толкова много пари получават пилотите?“), а да концентрираме усилията си върху създаването в пряката ни специалност.

Летете безопасно!

Самолетите стават все по-умни всеки ден. Ако по-рано автопилотът се смяташе за висота на съвършенството в авиацията, при относително спокойни метеорологични условия, безопасно и надеждно ескортиращ самолета от точка А до точка Б, тогава съвременните лайнери могат да се похвалят със системи, които им позволяват да излитат и кацат автоматично. Сред пътниците понякога дори има мнение, че професията пилот не е толкова трудна, колкото се показва, да речем, във филмите - седиш, пиеш кафе и натискаш бутоните. И ако изведнъж нещо се случи, тогава автоматизацията винаги ще помогне и ще помогне дори на обикновен пътник да кацне самолета. Но дали наистина е така?

Представи си. Летите на почивка до слънчев Кипър или на филмов фестивал в Ню Йорк. На екрана на мултимедийната система на пътническата седалка пред вас се показва цветна карта с маршрута и параметрите на полета. Височина 11 хиляди метра, скорост 890 километра в час. Двигателите свирят премерено, пухкави облаци плавно плуват зад илюминатора отдолу, а отгоре - бездънно синьо и ослепително слънце. Но тогава изведнъж бледа стюардеса се втурва в кабината и силно обявява (въпреки че всъщност това никога няма да се случи, защото инструкцията забранява), че всички пилоти (да, и двамата наведнъж!) са загубили съзнание и не се връщат в него.

Нито един пилот като вас, летящ на почивка, не е в кабината. Няма кой да лети и да кацне самолета. И тогава ставаш от стола си и с походката на истински смел човек отиваш до вратата на пилотската кабина. Трябва да влезеш по някакъв начин, но как? Вратата е бронирана, пилотите контролират отварянето й. На помощ идва стюардеса: на малък цифров панел до вратата тя набира таен код. Но вратата не се отваря, тъй като електронното заключване на вратата осигурява забавяне: пилотите трябва да се уверят чрез камерата, че стюардесата е набрала кода сама, а не под надзора на терористи (в този случай те блокират ключалката, докато края на полета). След закъснение вратата се отваря.

Пред вас: вятърни прозорци с облаци и бездънно синьо, много бутони, нониуси, екрани и екрани, дръжки и дръжки, пилотски тела и два волана (ако летите на лайнер Боинг или Туполев или два джойстика ако сте на Airbus или SSJ). Най-вероятно, когато влезете в пилотската кабина, самолетът ще лети под контрола на автопилота (защото времето е ясно и нищо не пречи). Най-добре е да заемете място отляво. Това е командно, от там има повече от всякакви възможности за управление на самолета. На първо място, на волана или джойстика, трябва да намерите превключвателя на радиото (просто не натискайте червения бутон, в противен случай ще изключите автопилота).

След като превключвателят на радиото бъде намерен, сложете слушалки (слушалки с микрофон), натиснете намерения превключвател и кажете „Mayday“ силно и ясно няколко пъти (това е сигнал за бедствие, диспечерът определено ще отговори на него). Ако превключвателят на волана или джойстика не може да бъде намерен, тогава отляво на стола ви ще бъде намерено уоки-токи. Чувствайте се свободни да го вземете, да го включите, да го настроите на честота от 121,5 мегахерца и да му извикате "Mayday". Спасителните служби слушат тази честота, така че скоро ще бъдете прехвърлени към диспечера или дежурния пилот и той вече ще обясни какво да правите по-нататък.

Всъщност в целия този процес най-важната стъпка е комуникацията с контролната кула. След като диспечерът отговори на вашето обаждане за помощ, той ще ви помоли да дадете номера на вашия полет и да ви каже къде можете да намерите тази информация (например на волана тези номера са на „клаксона“ вляво). И тогава ще започне най-интересното - под ръководството на диспечера и дежурния пилот, ще продължите директно към кацането на самолета. Ако преди това сте "летяли" у дома на компютърен симулатор на полети, ще ви бъде по-лесно, но това все още не е гаранция за успешно кацане.

В зависимост от типа на самолета, действията, които ще ви подкани дежурният, ще се различават, но общият модел на кацане е един и същ за всички. Като начало ще бъдете помолени да се уверите, че автопилотът работи правилно и че параметрите на полета, към които се придържа, са правилни. На известно разстояние от летището ще бъдете подканени да превключите автопилота в режим на подход за кацане и след това те ще ви подскажат с кои дръжки трябва да зададете скорост, височина и завой. В същото време ще ви бъде предложено да настроите автоматизацията на самолета за получаване на сигнали от маяка на инструменталната система за кацане, разположена на летището. Самолетът ще отиде по неговия сигнал при кацане.

Тогава със сигурност ще дойде моментът, когато дежурният пилот ще ви помоли да освободите клапите (дръжката на централния панел с надпис FLAP и няколко деления) и колесника (голямото копче със стрелки и надписите НАГОРЕ и НАДОЛУ) . След като докоснете пистата, ще ви бъде наредено да включите двигателя на заден ход (лостовете на дръжките за управление на двигателя между седалките) и да използвате цялата механизация на крилата, за да намалите скоростта. Накрая ще бъдете помолени да натиснете спирачките (обикновено разположени отгоре на педалите на волана под краката ви). Всичко. Ти кацна, самолетът спря. Можете да припаднете или героично да избършете потта от челото си.

Всъщност това беше описано като идеалното кацане. В него вие сте голям късметлия. В края на краищата времето е добро, няма вятър, самолетът е оборудван със система за автоматично кацане и инструментална система за кацане (система от маяци, която позволява на самолета да се ориентира, да намира пистата и дори да се подравни в центъра му) се инсталира на приемащото летище. В зависимост от категорията на точност инструменталната система за кацане ви позволява да кацате самолета в автоматичен режим от височина от 790 до 49 метра. Но досега само големите летища са оборудвани с такива системи, което означава, че в регионално пристанище ще трябва да кацнете в ръчен режим.

Факт е, че бордовата система за автоматично кацане на самолет без инструментална система за кацане на летището няма да работи; самолетът просто „не вижда“ къде да кацне и всичко ще свърши много тъжно. И ако сте мислили, че кацането в автоматичен режим е като да натискате два бутона и да чакате самолетът да направи всичко сам, значи сте се объркали. Машината има достъп само до кормилата, асансьорите и двигателите. Все още трябва да включите клапи, спойлери, спойлери, отклонени чорапи, спирачки на колесника и друга механизация.

Ако летището на пристигане няма система за инструментално кацане или има силен страничен вятър, дъжд или мъгла, тогава най-вероятно ще трябва да кацнете самолета в пълен ръчен режим. И тук шансовете ви за успех са намалени с порядък. Дежурният пилот, разбира се, ще ви каже до последно къде и какво трябва да дръпнете, кой педал да натиснете и какви номера да наберете, но това едва ли ще помогне. Факт е, че пилотите се учат как да управляват самолет при лоши метеорологични условия дълго време и трудно. Човек, който се нарича "от студа", няма шанс.

И да, лоши новини. Ако никога не сте се интересували конкретно от устройството на пилотската кабина на самия самолет, на който летите, тогава както автоматичното, така и ръчното кацане ще завърши за вас по един и същи начин - бедствие, при което всички на борда ще загинат. Винаги има малък шанс за оцеляване, разбира се, но той е незначителен. В режим на автоматично кацане ще имате поне няколко секунди, за да намерите правилната дръжка или бутон, а компютърът ще ви застрахова срещу сериозни грешки. В режим на ръчно кацане просто няма да има време за търсене на необходимите бутони, а забавянето е смърт.

Така че без значение какъв модерен самолет летите, най-вероятно няма да можете да го кацнете без поне минимално обучение. Но добрата новина е, че докато не кацнете (или катастрофирате), всъщност дори не знаете, че изобщо нещо се е случило с пилотите. Стюардесите най-вероятно просто няма да ви кажат това, защото такава информация може да предизвика паника на борда и това вече е гарантирана смърт - невъзможно е да се контролира паникьосаща тълпа. Стюардесите ще се опитат сами да предприемат всички действия за автоматично или ръчно кацане до края.

През 2009 г. Boeing 737 на Turkish Airlines се разби близо до Амстердам в Холандия. При бедствието загинаха девет души и бяха ранени 120 други. Самолетът кацаше под контрола на професионален пилот в автоматичен режим, а причината за катастрофата беше неправилно извеждане на данни от радиовисотомер. Но не се паникьосвайте: в случай, че самолетът се управлява от пилот, вероятността от катастрофално кацане в автоматичен режим се оценява на един на два милиарда.

И помни. В кабината винаги има двама пилоти: командир на самолета и втори пилот. В историята на пътническата авиация все още не е имало нито един случай, при който и двамата пилоти са се провалили наведнъж. През ноември 2012 г. Boeing 747 на Lufthansa направи аварийно кацане на летището в Дъблин (лети от Ню Йорк до Франкфурт), след като пилотът получи тежък пристъп на мигрена. На втория пилот е помогнал да кацне самолета от един от пътниците, който случайно е имал малък опит в пилотирането на турбовитлови самолети.

В същото време имаше само пет или шест случая в историята на авиацията, когато пътник или стюардеса ще участват в управлението на самолет като помощник-пилот. Във всички случаи асистентите имаха, макар и малък, но все пак известен опит в управлението на самолет.

Но напредъкът не стои на едно място. В края на миналата година Федералната авиационна администрация на САЩ въведе нови правила за подход за пътнически самолети, оборудвани със системи за сляпо кацане. Такива самолети вече могат да кацат на летища, затворени за други самолети поради лоша видимост. Тези системи включват няколко сензора за посоката, включително инфрачервени камери и оборудване за обмен на техническа информация. По време на подхода за кацане системата показва комбинирани изображения от сензори за курс и различни инструментални данни в реално време на екрана в пилотската кабина.

Наличието на "слепи" и автоматични системи за кацане на борда на самолета (в ход е и разработването на система за автоматично рулиране по летището) ще направи полетите наистина безопасни през следващите десет до двадесет години. Предвид развитието на автоматичните системи и недостига на пилоти, НАСА в началото на миналата година създаде позицията "супер контролер на трафика" на летищата и съкрати наполовина екипажите на самолетите, тоест остави един пилот в пилотската кабина. Експертите на агенцията смятат, че един пилот може да управлява самолета при нормални условия, особено след като по-голямата част от полета се извършва като правило под контрола на автопилота.

„Супер контролерът на трафика“ на летището ще стане виртуален втори пилот. Той ще се намира в специален контролен център и ще придружава няколко полета наведнъж. В случай на авария или загуба на капитана на самолета, той ще поеме контрола. Дистанционното управление на самолета и обменът на данни ще се осъществяват чрез широколентов комуникационен канал в реално време. Любопитното е, че в отговор на предложението на НАСА някои авиокомпании решиха да отидат още по-далеч и обявиха, че самолетите изобщо могат да останат без пилоти.

Факт е, че съществуващите системи за управление и навигация на съвременните самолети вече са достатъчно точни, за да поверят напълно излитането, полета и кацането на самолетите на автоматизация. Например някои самолети вече са оборудвани с навигационно оборудване RNP-1. Това означава, че в автоматичен режим лайнерът ще се отклони от оста на дадения маршрут с не повече от една морска миля (1,852 километра) с вероятност 0,95 по време на целия полет. Познавайки високата точност на навигационните системи, израелците, например, дори прихващат зони на системи за противовъздушна и противоракетна отбрана чак до границите на въздушните коридори.

Големите производители на авионика, включително френската Thales и американската Honeywell, вече разработват наистина автоматизирани системи. Такива системи ще бъдат независими от летищните приборни системи и ще могат да кацат самолети на всяка подходяща за тях писта. Оборудването на тези системи ще разпознава независимо пистите, ще оценява околните условия и ще управлява самолета. Интегрирането на такива системи в пътническите лайнери обаче все още е много, много далече. В края на краищата те все още трябва да бъдат тествани, проверени за надеждност, дублирани. И това отнема години на изследване.

navigationparameters.wordpress.com

Василий Сичев

Раждането на самолетната индустрия промени много неща в дизайна на самолетите и тяхното управление. Дори преди 20-30 години такова устройство като автопилот беше непознато за почти никого. През годините ситуацията се промени коренно. По-голямата част от управлението на полета на огромни пътнически самолети се извършва от автопилоти. Можем да кажем, че пилотът активно участва само в рулиране и излитане, след което предава управлението на системата. Необходима е и намеса на пилота, когато корабът каца. Бордовият компютър на самолета значително опростява задачите за управление и контрол.

Пилотите на съвременните модели Airbus често се шегуват, че куче и един човек са достатъчни, за да летят с нови модели пътнически лайнери. Кучето е необходимо, за да ухапе пилота, за да не посяга към лостовете и бутоните за управление, а човекът е необходим, за да нахрани кучето. Разбира се, това е шега, която се появи поради съвременни системи за управление като fly-by-wire, с други думи, това е радио дистанционно управление на устройството. Той позволява предаването на сигнали от самия пилот към механизмите на самолета под формата на електрически сигнали. Това означава, че вместо да използват старата хидравлика, пилотите управляват, като изпращат сигнали през компютъра към отделните механизми на машината.

Какво е автопилот в най-широкия смисъл на думата? Това е софтуерна и хардуерна система, която има способността да управлява превозно средство по даден маршрут. Всяка година има все повече иновации в много отрасли на транспортната структура. Въпреки това въздушният транспорт заема водеща позиция.

Автопилотът на самолета е предназначен да стабилизира всички параметри на полета на кораба и да поддържа даден курс. В същото време се наблюдава скоростта и височината, зададени от пилота. Преди да прехвърлите самолета в режим на автопилот, е необходимо да се създаде ясен полет без подхлъзване или блокиране на машината. След като самолетът се стабилизира във всички самолети, е възможно да се включи автоматичната система за управление, но е необходимо да се извършва редовно наблюдение на индикаторите. Струва си да се отбележи, че военните самолети също имат такива системи.

По-сложни в своя дизайн и надеждни автопилоти започват да се инсталират на вътрешните самолети от края на 70-те години.

Кратка история на автопилота

Първият автопилот в света е създаден през 1912 г. Изобретението принадлежи на американската компания Sperry Corporation, която успя да създаде система, която поддържа самолета на дадена траектория, като същевременно стабилизира ролката. Това беше постигнато чрез свързване на висотомера и компаса с кормилата и асансьорите. Комуникацията беше създадена чрез използване на блок и хидравлично задвижване.

Диаграмата показва как работи типичният автопилот.

Предварително изчислените параметри на полета се въвеждат в компютрите на самолета (1).

След излитане автопилотът поема управлението.

Два дисплея (2) показват позицията на самолета, предвидения му маршрут и височина.

Промяната на позицията на малките клапи (3) на външната повърхност на самолета предупреждава компютрите за най-малката промяна в ориентацията на самолета.

За определяне на позицията се използва глобалната навигационна система (GOS) (4).

Приемникът е разположен в горната част на корпуса (5).

Компютрите следят маршрута и автоматично правят необходимите промени чрез серво механизми (6),

който управлява волана (7),

асансьори (8),

елерони (9),

клапи (10)

и регулиране на моторните дросели (11)

Ако е необходимо, пилотът може по всяко време да изключи автопилота и да премине към ръчно управление (12)

От 30-те години на 20-ти век някои пътнически самолети започват да се оборудват с автопилоти. Нов кръг в развитието на системите за автоматично управление беше въведен от Втората световна война, която изискваше подобни технологии за бомбардировачи с далечни разстояния. Първият напълно автоматичен полет през Атлантическия океан, включително кацане и излитане, беше извършен от американския самолет C-54. Това се случи през 1947 г.

Настоящият етап в развитието на автоматизирани системи за управление на самолетите достигна качествено ново ниво. Към днешна дата лайнерите са оборудвани със системи VBSU или ACS. Автоматичната система за управление "САУ" осигурява висококачествена стабилизация на плавателния съд по маршрута и в космоса. Съвкупността от системни единици ви позволява да управлявате устройството на всички етапи от полета. Най-модерните разработки позволяват летене в така наречения режим на кормилото, което дава възможност да се улесни максимално работата на пилота, да се сведе до минимум неговата намеса. Такива системи независимо стабилизират самолета срещу дрейф, подхлъзване или неравности, дори могат да преминат към критични режими на полет, като много често игнорират действията на пилотите.

Автопилотът на самолета насочва устройството по даден маршрут, като същевременно използва комплексната информация от навигационните устройства на собствените си и наземни сензори, които анализират полета. Тази система управлява всички единици на самолета. Работят и системи за траектория, които извършват подходи за кацане с висока точност без никакво пилотно действие.

Устройствата за управление в стандартната им форма (лостове, педали) практически не се използват. Високата степен на автоматизация доведе до контрол върху подаването на електрически импулси към всички части на самолета без използването на хидравлика в системата за управление. Електромеханичните контроли позволяват на пилотите да пресъздадат по-познати условия. Все по-често в пилотските кабини се инсталират контроли на страничния лост.

Проблеми с автоматичното управление на самолета

Разбира се, основният и най-важен проблем при създаването на автопилоти е да се поддържа безопасността на полетите. В повечето по-стари системи за автоматично управление пилотът има възможност да изключи автопилота и да превключи на ръчно управление по всяко време. В случай на нарушение или повреда на автопилота е задължително да изключите системата по обичайния начин или механично. В апарата Ту-134 е възможно да се "застреля" автопилот с инсталиран пиропатрон. При разработването на автопилот внимателно се обмислят опциите за деактивирането му в случай на повреда без увреждане на полета.

За да се повиши безопасността, автоматизацията за управление работи в многоканален режим. Паралелно могат да работят четири пилотни системи със същите параметри и възможности. Системата също така извършва постоянен анализ и наблюдение на входящите информационни сигнали. Полетът се осъществява на базата на така наречения метод на кворума, който се състои във вземане на решение според данните на повечето системи.

В случай на повреда автопилотът може самостоятелно да избере допълнителен режим на управление. Това може да бъде превключване към друг контролен канал или прехвърляне на контрол към пилота. За да се провери работата на системите, е необходимо да се извърши т. нар. предполетна работа на системите. Този тест се състои в стартиране на програма стъпка по стъпка, която предоставя симулирани полетни сигнали.

И все пак нито един тест не може да постигне 100% гаранция за безопасност и представяне по време на полет. Поради нестандартни ситуации във въздуха могат да възникнат допълнителни проблеми с автоматичното управление. Някои автопилоти имат различни програми, които ви позволяват да управлявате въпросния самолет по най-безопасния начин.

Въпреки това летенето на един автопилот без човешки фактор е много опасно и почти невъзможно. Може да се направи едно логично заключение, че колкото по-интелигентен е самолетът и по-сложен дизайнът му, толкова по-малка е вероятността той да лети без човешка намеса. Колкото повече нови автоматизирани системи се използват, толкова по-голям е шансът да се провалят по време на полет. Почти невъзможно е да се изчислят всички опции за отказ. Ето защо уменията на пилота ще останат търсени през цялото време, тъй като всеки пилот изминава много дълъг път към управлението на пътническите лайнери. Съответно, уменията и бързото вземане на решения остават по-важни от действията на компютърните програми.

Най-модерните автоматични системи за управление с помощта на кабели са намалили значително общото тегло на конструкцията на самолета. В същото време надеждността на бордовите системи се е увеличила значително. Оборудването реагира без забавяне, а също така е в състояние да коригира грешки, причинени от човешка грешка по време на работа. Това предполага, че системата няма да позволи на пилота да запали колата в ситуация, която е опасна за нея и пътниците на борда. Съвременните самолети като Airbus вече не са оборудвани със стандартни лостове и педали за управление, вместо това са инсталирани джойстици. Всичко това позволява на пилотите да не мислят каква команда и как да изпратят отделна единица. Няма нужда да мислите за ъгъла на отклонение на елероните или закрилките, просто наклонете джойстика за управление - и компютърът ще направи всичко сам.

Въпреки това, въпреки цялата розова картина, по вина на автопилоти се случиха много катастрофи и аварии, което доведе до човешки жертви. Историята на въздушните катастрофи по вина на системите за автоматично управление, за съжаление, е много богата на факти за ненадеждността на такива системи.

Влизайки в самолета, всеки пътник ще погледне не само надясно, но и наляво. Понякога вратата на пилотската кабина е отворена и виждаме колко сложно е всичко вътре. Ще обясним какво означават основните лостове, превключватели и панели.

1. Отношение на самолета

На екрана се показва стъпката - движението на самолета в надлъжния канал. Най-просто казано, височината е височината на носа или опашката на самолета. Също така тук можете да видите търкалянето на самолета в напречния канал, тоест издигането на дясното или лявото крило

2. Дисплей за навигация

Напомня на традиционен автомобилен навигатор. Като в кола, той показва данни за дестинацията, текущото местоположение, колко далеч е прелетял самолетът и колко далеч

3. Устройство за копиране на пространственото положение на самолета и навигацията

4. Часовник

5. Бордови компютър

Преди полета пилотите въвеждат ръчно данни в него: откъде и къде летим, тегло, баланс, скорост на излитане, вятър по маршрута. Компютърът изчислява необходимото гориво за полета, оставащото гориво, времето за полет ...

6. Освобождаване на дръжката и почистване на шасито

7. Странична палка

Пръчка за управление на самолета, замества волана

8. Бутон за изключване на автопилота

9. Спирачни педали

За спиране в самолет се използват два педала. Те работят отделно. Интензивността на спиране зависи от силата на натискане на педала: колкото по-силно натискаме, толкова по-бързо спира

10. Противопожарна система

В случай на пожар индикаторите светват. Виждаме в коя част на кораба се намира пожарът и включваме автоматизирания режим на пожарогасене. Ръчните пожарогасители са разположени в кабината и в салона

11. Бутони за включване на горивните помпи

12. Дръжка за отваряне на прозорец

13. Автопилот

Автопилотът изисква данни, които сме въвели в бордовия компютър. Включваме автопилота след излитане, когато самолетът достигне необходимата височина. Кацането на автопилот се използва в специални ситуации, като мъгла

14. Лост за управление на двигателя

Това е същото като педала за газ в кола. Той контролира тягата на двигателя.

15. Превключвател за управление на спойлера

Спойлери - сгъваеми клапи в горната равнина на крилото. Те са въздушни спирачки. Често се налага забавяне във въздуха, особено при кацане. В този случай пускаме спойлери. Те създават допълнително съпротивление и скоростта на самолета пада.

16. Копче за управление на клапите

Клапи - огъващи се повърхности, разположени на задния ръб на крилото. Освобождаваме ги по време на излитане, за да увеличим площта на крилото и съответно подемната сила на самолета. След като получихме необходимата височина, премахваме клапите

17. Бутони за активиране на батерията

18. Бутони за контрол на температурата на въздуха в кокпита и кабината

19. Таблетен компютър

Той съдържа колекции от летищни схеми и карти на различни страни. Можете също да покажете снимка от видеокамери, инсталирани в кабината на самолета.

20. Табло за управление на самолета

Тук са бутоните за включване на автодросел, превключватели за избор на навигационни средства, копчета за настройка на курс, скорост. Действайки по тях, ние даваме команди на автопилота за управление на самолета

Снимка: Максим Авдеев, Василий Кузнецов