Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Airbus A380 стекло кабины с функцией «вытащить клавиатуру и две широкие экраны компьютера по бокам для пилотов» [1]

Стекло кабины является самолет кабины , который имеет электронные (цифровые) пилотажный прибор дисплеи , обычно большие ЖК - экраны, а не в традиционном стиле аналоговых циферблатов и датчиков. [2] В то время как традиционная кабина полагается на многочисленные механические датчики (так называемые «датчики пара») для отображения информации, в стеклянной кабине используются несколько многофункциональных дисплеев, управляемых системами управления полетом , которые можно настроить для отображения полетной информации по мере необходимости. Это упрощает эксплуатацию и навигацию самолета и позволяет пилотамсосредоточиться только на самой актуальной информации. Они также популярны среди авиакомпаний, поскольку обычно исключают необходимость в бортинженере , что снижает расходы. В последнее время [ когда? ] лет эта технология также стала широко доступной в малой авиации.

По мере модернизации авиационных дисплеев модернизировались и датчики, которые их питают. Традиционные гироскопические летные приборы были заменены электронными системами ориентации и курса (AHRS) и компьютерами данных о воздухе (ADC), что повысило надежность и снизило затраты и техническое обслуживание. Приемники GPS обычно встраиваются в стеклянные кабины.

В ранних стеклянных кабинах, которые можно было найти в McDonnell Douglas MD-80 , Boeing 737 Classic , ATR 42 , ATR 72 и в Airbus A300-600 и A310 , использовались системы электронных пилотажных приборов (EFIS) для отображения только информации об ориентации и навигационной информации с традиционными сохранены механические датчики воздушной скорости, высоты, вертикальной скорости и характеристик двигателя. На самолетах Boeing 757 и 767-200 / -300 была внедрена электронная система индикации состояния двигателя и оповещения экипажа (EICAS) для контроля характеристик двигателя с сохранением механических датчиков воздушной скорости, высоты и вертикальной скорости.

Более поздние стеклянные кабины, которые использовались в самолетах Boeing 737NG , 747-400 , 767-400 , 777 , Airbus A320 , позже в Airbus, Ильюшин Ил-96 и Туполев Ту-204 , полностью заменили механические датчики и сигнальные огни на самолетах предыдущих поколений. В то время как в самолетах, оборудованных стеклянной кабиной, на протяжении всего конца 20 века аналоговые высотомеры , индикаторы ориентации и воздушной скорости по- прежнему использовались в качестве резервных приборов на случай отказа дисплеев EFIS, более современные самолеты все чаще используют цифровые резервные инструменты, такие как интегрированный резервный прибор. система.

История [ править ]

Модернизированная "стеклянная" панель приборов С-5М.

Стеклянные кабины появились в военных самолетах в конце 1960-х - начале 1970-х годов; Одним из первых примеров является авионика Mark II самолета F-111D (впервые заказанная в 1967 году, поставленная в 1970–1973 годах), которая имела многофункциональный дисплей .

До 1970-х годов авиаперевозки не считались достаточно требовательными, чтобы требовать современного оборудования, такого как электронные индикаторы полета. Кроме того, компьютерные технологии были не на том уровне, где была доступна достаточно легкая и мощная электроника. Возрастающая сложность транспортных самолетов, появление цифровых систем и растущая загруженность воздушного движения вокруг аэропортов начали это менять.

Boeing 2707 был один из самых ранних коммерческих самолетов , спроектированных с стеклянной кабиной. Большинство кабины инструменты были еще аналоговые, но электронно - лучевой трубки (ЭЛТ) дисплеи должны были быть использованы для авиагоризонт и горизонтального индикатора ситуации (HSI). Однако модель 2707 была списана в 1971 году из-за непреодолимых технических трудностей и, в конечном итоге, из-за прекращения финансирования проекта правительством США.

Средний транспортный самолет в середине 1970-х годов имел более сотни приборов и средств управления в кабине, а основные летные приборы были уже заполнены индикаторами, поперечинами и символами, а растущее число элементов кабины конкурировало за пространство кабины и внимание пилота. . [3] В результате НАСА провело исследование дисплеев, которые могли обрабатывать необработанные данные о системе самолета и полетных данных в единую, легко понимаемую картину полетной ситуации, завершившуюся серией полетов, демонстрирующих полностью стеклянную систему кабины.

Успех работы над стеклянной кабиной под руководством НАСА отражается в всеобщем признании электронных индикаторов полета. От этого выиграли и авиакомпании, и их пассажиры. Безопасность и эффективность полетов повысились за счет лучшего понимания пилотом ситуации самолета относительно окружающей среды (или « ситуационной осведомленности »).

К концу 1990-х годов производители самолетов все чаще предпочитали жидкокристаллические дисплеи (LCD) из-за их эффективности, надежности и удобочитаемости. Более ранние ЖК-панели страдали от плохой читаемости под некоторыми углами обзора и плохого времени отклика, что делало их непригодными для авиации. Современные самолеты, такие как Boeing 737 Next Generation , 777 , 717 , 747-400ER , 747-8F 767-400ER , 747-8 и 787 , семейство Airbus A320 (более поздние версии), A330 (более поздние версии), A340-500 / 600 , A340-300 (более поздние версии),А380 и А350 оснащены стеклянными кабинами, состоящими из ЖК-блоков. [4]

Стеклянная кабина в Cirrus SR22 . Обратите внимание на три аналоговых резервных прибора в нижней части главной приборной панели.

Стеклянная кабина стала стандартным оборудованием авиалайнеров , бизнес-джетов и военных самолетов . Он был установлен на орбитальные аппараты космических челноков НАСА « Атлантис» , « Колумбия» , « Дискавери» и « Индевор» , а также на нынешнюю российскую модель космического корабля «Союз ТМА», запущенную в 2002 году. К концу века стеклянные кабины экипажа стали появляться и в самолетах авиации общего назначения . В 2003 году Cirrus Design «s SR20 и SR22 стал первым легкий самолетоборудованы стеклянными кабинами, которые они сделали стандартными на всех самолетах Cirrus. К 2005 году даже базовые тренажеры, такие как Piper Cherokee и Cessna 172, поставлялись со стеклянной кабиной в качестве опции (что выбрали почти все клиенты), а также многие современные служебные самолеты, такие как Diamond DA42 . Lockheed Martin F-35 Lightning II имеет «панорамный дисплей кабины» сенсорный экран , который заменяет большинство переключателей и тумблеров найденных в кабине самолета. У гражданского Cirrus Vision SF50 теперь есть такая же стеклянная кабина, которую они называют «Perspective Touch».

Использует [ редактировать ]

Коммерческая авиация [ править ]

Стеклянная кабина Sukhoi Superjet 100

В отличие от предыдущей эпохи стеклянных кабин, где дизайнеры просто скопировали внешний вид обычных электромеханических инструментов на электронно-лучевые трубки, новые дисплеи представляют собой истинное отличие. Они выглядят и ведут себя так же, как другие компьютеры, с окнами и данными, которыми можно управлять с помощью устройств «укажи и щелкни». Они также добавляют местность, карты подхода, погоду, вертикальные дисплеи и трехмерные навигационные изображения.

Усовершенствованные концепции позволяют производителям самолетов настраивать кабины в большей степени, чем раньше. Все вовлеченные производители так или иначе решили сделать это - например, использовать трекбол , большой палец или джойстик в качестве пилотного устройства ввода в компьютерной среде. Многие модификации, предлагаемые производителями самолетов, улучшают ситуационную осведомленность и настраивают интерфейс человек-машина для повышения безопасности.

Современные стеклянные кабины могут включать в себя системы Synthetic Vision (SVS) или Enhanced Vision (EVS). Системы Synthetic Vision отображают реалистичное трехмерное изображение внешнего мира (аналогично авиасимулятору ) на основе базы данных о местности и геофизических характеристиках в сочетании с информацией об ориентации и местоположении, полученной от навигационных систем самолета. Системы Enhanced Vision добавляют информацию в реальном времени от внешних датчиков, таких как инфракрасная камера.

Все новые авиалайнеры, такие как Airbus A380 , Boeing 787 и частные самолеты, такие как Bombardier Global Express и Learjet, используют стеклянные кабины.

Авиация общего назначения [ править ]

Garmin G1000 в Cessna 182

Многие современные самолеты авиации общего назначения доступны со стеклянной кабиной. Такие системы, как Garmin G1000 , теперь доступны на многих новых самолетах GA , включая классический Cessna 172 . Многие небольшие самолеты также можно модифицировать после производства, чтобы заменить аналоговые приборы.

Стеклянные кабины также популярны в качестве модернизации старых частных самолетов и турбовинтовых самолетов, таких как Dassault Falcons , Raytheon Hawkers , Bombardier Challengers , Cessna Citations , Gulfstreams , King Airs , Learjets , Astras и многих других. Авиационные сервисные компании тесно сотрудничают с производителями оборудования, чтобы удовлетворить потребности владельцев этих самолетов.

Потребительская, исследовательская, любительская и развлекательная авиация [ править ]

Сегодня смартфоны и планшеты используют мини-приложения или «приложения» для удаленного управления сложными устройствами через радиоинтерфейс WiFi. Они демонстрируют, как идея «стеклянной кабины» применяется к потребительским устройствам. Приложения включают в себя беспилотные летательные аппараты, использующие дисплей и сенсорный экран планшета или смартфона для использования всех аспектов «стеклянной кабины» для отображения приборов, а также дистанционное управление самолетом.

Космический полет [ править ]

Шаттл стекла кабины

Идея стеклянной кабины попала в новости в отраслевых журналах 1980-х годов, таких как Aviation Week & Space Technology , когда НАСА объявило о замене большей части электромеханических летных приборов в космических шаттлах на стеклянные компоненты кабины. В статьях упоминалось, что стеклянные компоненты кабины экипажа имели дополнительное преимущество - они были на несколько сотен фунтов легче, чем оригинальные летные приборы и вспомогательные системы, используемые в космических кораблях. Шаттл Atlantis был первым орбитальным быть модернизирован со стеклянной кабиной в 2000 году с запуском STS-101 . Columbia была вторым орбитальным аппаратом со стеклянной кабиной на STS-109 в 2002 г., за ним последовал Discovery в 2005 г.STS-114 и Endeavour в 2007 году с STS-118 .

Космический корабль НАСА Orion будет использовать стеклянные кабины, заимствованные из Boeing 787 Dreamliner . [5]

Безопасность [ править ]

Поскольку эксплуатация воздушного судна зависит от систем кабины из стекла, летные экипажи должны быть обучены работе с отказами. [6] Семейство Airbus A320 было свидетелем пятидесяти инцидентов, когда несколько летных дисплеев были потеряны. [7]

25 января 2008 года рейс 731 United Airlines столкнулся с серьезным отключением электроэнергии в кабине экипажа, в результате чего была потеряна половина дисплеев электронного централизованного контроля самолетов ( ECAM ), а также все радиомодули, транспондеры, система предотвращения столкновений ( TCAS ) и индикаторы ориентации. [6] Пилоты смогли приземлиться в аэропорту Ньюарка без радиосвязи при хорошей погоде и дневных условиях.

Airbus предложила дополнительное исправление, которое Национальный совет по безопасности на транспорте США (NTSB) предложил Федеральному авиационному управлению США (FAA) как обязательное, но FAA еще не сделало это обязательным. [8] Доступен предварительный информационный бюллетень NTSB. [9] Из-за возможности затемнения в кабине самолета со стеклянной кабиной также есть интегрированная система резервных приборов, которая включает (как минимум) искусственный горизонт , высотомер и указатель скорости полета . Он отделен электроникой от основных приборов и может работать несколько часов от резервного аккумулятора.

В 2010 году NTSB опубликовал исследование 8000 легких самолетов авиации общего назначения. Исследование показало, что, хотя самолеты, оборудованные стеклянной кабиной, имели более низкую общую аварийность, они также имели больше шансов попасть в аварию со смертельным исходом. [10] Председатель NTSB сказал в ответ на исследование:

Обучение, несомненно, является одним из ключевых компонентов снижения аварийности легких самолетов, оборудованных стеклянными кабинами, и это исследование ясно демонстрирует важность соответствующей подготовки по этим сложным системам для жизни и смерти ... В то время как технологические инновации и инструменты управления полетом, которые Самолеты, оборудованные стеклянной кабиной, приносят авиационному сообществу общего назначения должны сократить количество несчастных случаев со смертельным исходом, чего мы, к сожалению, не видели.

См. Также [ править ]

  • Система индикации в кабине
  • Основной индикатор полета
  • Электронная система пилотажных приборов
  • ARINC 661
  • Электронная комбинация приборов
  • Проекционный дисплей
  • Информационная перегрузка

Ссылки [ править ]

  1. ^ Чуй, Сэм. «А380 посетит Австралию в ноябре 2005 года» . Samchuiphotos.com . Проверено 12 августа 2009 .
  2. ^ С. Nagabhushana, LK Sudha (2010). Приборы и системы самолетов . Нью-Дели: IK International. п. 21. ISBN 9789380578354.
  3. ^ Уоллес, Лейн. «Первопроходец в воздухе: два десятилетия с летающей лабораторией 737 НАСА в Лэнгли» . НАСА . Проверено 22 апреля 2012 .До 1970-х годов авиаперевозки не считались достаточно требовательными, чтобы требовать современного оборудования, такого как электронные индикаторы полета. Однако возрастающая сложность транспортных самолетов, появление цифровых систем и растущая загруженность воздушного движения вокруг аэропортов начали это менять. Она добавила, что средний транспортный самолет в середине 1970-х годов имел более 100 приборов и органов управления в кабине, а основные летные приборы уже были заполнены индикаторами, поперечинами и символами. Другими словами, растущее количество элементов кабины конкурировало за пространство кабины и внимание пилота.
  4. ^ "Кабина пилота A320" . airbus.com. Архивировано из оригинального 22 августа 2008 года . Проверено 12 августа 2009 .
  5. ^ Coppinger, Rob (6 октября 2006). «Экипажный автомобиль NASA Orion будет использовать голосовое управление в интеллектуальной кабине Boeing 787 Honeywell» . Международный рейс . Проверено 6 октября 2006 года .
  6. ^ a b Кац, Питер. "Журнал Plane & Pilot - затемнение стеклянной кабины" . Planeandpilotmag.com . Проверено 12 августа 2009 .
  7. ^ "Рекомендация по безопасности A08-53" (PDF) . Национальный совет по безопасности на транспорте. 22 июля 2008 г. с. 2. По данным Airbus, по состоянию на май 2007 года произошло 49 событий, аналогичных рейсу 731 United Airlines и событиям в Великобритании, когда отказ электрических автобусов привел к потере индикаторов полета и различных систем самолета.
  8. ^ "Затемнения в кабине" . Архивировано из оригинального 17 августа 2008 года . Проверено 30 августа, 2016 .
  9. ^ "DCA08IA033" (PDF) . Ntsb.gov. 2008-01-25 . Проверено 12 августа 2009 .
  10. ^ SB-10-07, пресс-релиз NTSB, «Исследование NTSB показывает, что внедрение« стеклянной кабины »в самолетах авиации общего назначения не привело к ожидаемому повышению безопасности»

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Фред Джордж (23 марта 2017 г.). "Меньше значит больше: достоинства минимализма кабины" . Деловая и коммерческая авиация . Сеть Aviation Week.