Як літає літак: автопілот проти живого пілота Хто керує вашим літаком – пілот чи автопілот? Хто керує літаком пілот чи автопілот

Діти, ми вкладаємо душу в сайт. Дякуємо за те,
що відкриваєте цю красу. Дякую за натхнення та мурашки.
Приєднуйтесь до нас у Facebookі ВКонтакті

Простіше повірити в магію, ніж зрозуміти, як людині вдається підняти в небо багатотонний залізний птах. Незнання породжує страх перед невідомим. Тому багато пілотів та інших працівників авіакомпаній із задоволенням розповідають, чого дійсно варто побоюватися і чому літаки – це чудово!

сайтобрав 16 зрозумілих відповідей на найбільш хвилюючі та складні питання, які цікавлять кожного, хто хоча б раз у житті бачив літак.

16. Як потрапити до пілотів, якщо їхні двері заблоковані зсередини?

Борода, пишні вуса, пірсинг та будь-які інші прикраси та «нарости» на обличчі заважають пілоту використовувати кисневу маску, яка повинна щільно прилягати до обличчя. Тому обличчя пілота завжди чисте, іноді допускається легка неголення. Інакше створюється ситуація, яка ставить під загрозу життю пасажирів.

14. Що буде, якщо всі двигуни вийдуть з ладу?

Під час кожного польоту літак переходить на режим, коли . Якщо в машині з механічною коробкою передач перевести важіль у нейтральне положення, спускаючись гіркою, буде те саме. Повна відмова двигунів трапляється вкрай рідко, і на цей випадок є особлива інструкція щодо їх перезапуску.

Але й без двигунів літак може сісти на плануючому спуску. Найвідоміший випадок стався з Boeing 747 над Явою в 1982 році, коли літак потрапив у хмару пилу від вулкана, що вивергається, і всі 4 двигуни відмовили. Екіпаж зумів посадити борт у найближчому аеропорту, і ніхто із 263 людей не постраждав.

13. На який час розраховано кисневі маски?

Рівень кисню та тиск усередині літака підтримуються штучно. Якщо відбувається розгерметизація кабіни на великій висоті, У людини розвивається гіпоксія: він втрачає свідомість і без кисневої маски може загинути

7. Як харчуються пілоти під час рейсу?

Іноді в рамках роботи пілоти літають із пасажирами з одного аеропорту до іншого. Якщо вони знаходяться на борту у формі, то при пасажирах їм спати, їсти чи дивитися фільми у навушниках. Вигляд пілота у формі при таких заняттях може ввести в оману та призвести до паніки серед пасажирів. Але частіше пілоти у формі летять на запасних кріслах у кабіні пілотів чи першому класі.

5. Що страшніше – врізатися в птаха, потрапити під град чи отримати удар блискавки?

Блискавка часто потрапляє в літак, але пасажири навіть цього не помічають. У вкрай поодиноких випадках це може призвести до знеструмлення літака. На цей випадок пілоти мають кілька інструкцій, які буквально перезавантажують електроніку на борту, і політ триває у звичайному режимі.

Птахи становлять велику небезпекучим здається. Через попадання у вентилятор або турбіну можливі руйнування, відмова і навіть загоряння двигуна. Не кожне лобове скло переживе зіткнення з птахом. Тому в аеропортах використовують шумові генератори, соколів і навіть гелікоптери, щоб відлякувати птахів.

Не менш небезпечний град, але агресивні метеоумови літаку легше виявити та облетіти.

4. Навіщо на турбінах намальовані спіральки?

Denokan (пілот-інструктор однієї з найбільших авіакомпаній в Росії):Досить часто на авіаційних і не дуже форумах та сайтах порушується питання про те, наскільки сучасному цивільному літакупотрібен пілот. Мовляв, за сучасного рівня автоматики – чим вони там займаються, якщо за них все робить автопілот?

Жодна розмова не обходиться без згадки безпілотних літальних апаратів (БПЛА) і як апогей – політ Бурана.

"Вас мучить це питання, Ви хочете поговорити про це"?

Що ж, поговоримо.

Що таке автопілот?

Найкращий автопілот із тих, що я коли-небудь бачив, показаний в американській комедії "Аероплан".

Однак і в тому фільмі він ненароком вийшов з ладу, і, якби не героїчний невдаха, хепі енд би не вийшов. Хоча, там була ще й стюардеса… Ну, в будь-якому випадку, була людина.

Власне кажучи, багато пілотів тому і не вступають у суперечку з далекими від авіації людьми, що знають, як інколи поводиться найсучасніша техніка. Я ж сперечатися не буду, просто розповім, а далі ви там хоч подеретесь)Жарт.

Наші автопілоти є сумішшю металу, пластику, скла, лампочок, кнопочок, крутилок і проводочків. І перемикачів. Зовсім нічого людського.

Пілот керує автопілотом (вже в цій фразі прихований сакраментальний зміст) через пульти. На фото нижче – кабіна тренажера не найсучаснішого літака B737CL, але реально, у цьому плані немає глобальних відмінностей між ним, створеним у 80-х роках минулого сторіччя та В787, що вперше піднявся в небо кілька років тому.

Основний пульт управління автоматикою в цілому та автопілотом зокрема (МСР) можна розглянути майже посередині фотографії. Кожна кнопочка на ньому відповідає за включення одного з режимів автопілота, а чотири кнопки праворуч (A/P ENGAGE A – B) відповідають, власне, за включення автопілота. При тій конфігурації органів керування автопілотом, що зафіксована на фотографії, автопілот не включиться. Нехай знавці дадуть відповідь чому.

Циферки в віконцях означають дані, необхідні для того чи іншого режиму роботи автопілота. Наприклад, у віконці ALTITUDE можна розглянути 3500 – це означає, що якщо після зльоту ми включимо автопілот і встановимо якийсь режим набору, то літак займе висоту 3500 футів і тупо на ній летітиме, поки пілот не встановить нове значення висоти і… знову не ввімкне будь-який режим набору.

Сам собою автопілот висоту не змінить і в набір не перейде.

Більш того. Пілот може вибрати висоту, наприклад, 10 000 футів, однак, увімкнути не той режим автопілота, і літак слухняно полетить вниз до зіткнення із землею.

Аналогічно, якщо попереду за курсом, заданим пілотом у віконці HEADING стоятиме гора, то літак так і полетить у гору і обов'язково в неї вріжеться, якщо пілот не вдасться до будь-яких дій.

Так, варто відзначити те, що автопілот сучасного літака працює в парі з автоматом тяги - це ще один набір залізяків і проводочків, який відповідає за автоматичну зміну режиму двигунів, тобто, тяги. На фото вище на МСР ліворуч можна розглянути невеликий перемикач з написом A/T ARM/OFF, він відповідає за включення тягового автомата в режим готовності до використання. Однак, іноді їм доводиться працювати неу парі (наприклад, якщо автомат тяги несправний), що накладає значні обмеження автопілот, т.к. багато режимів автопілота потребують зміни тяги. Наприклад – автопілоту потрібно знижуватися, але тяга, встановлена ​​на злітному режимі, цього тупо зробити не дасть.

На фото нижче можна побачити панель керування FMS – системою керування польотом (flight management system). Через цю панель можна забити деякі корисні дані, за допомогою яких автоматика знатиме про те, за яким маршрутом сьогодні летить літак, про те, які значення тяги і швидкості будуть оптимальними саме сьогодні.

Після зльоту пілот може увімкнути (або він включається автоматично) режим автопілота, в якому літак летітиме за командами, що отримуються з цієї системи. Однак, як я вже говорив вище, якщо упреться у висоту 3500, встановлену в віконці МСР, то він не полетить, поки пілот не змінить це значення.

Найголовнішим обмеженням сучасних програмних систем (а автопілот є нічим іншим, як залізякою, набитою алгоритмами) є нездатність приймати нестандартні рішення, які залежать від конкретної ситуації.

Самі собою алгоритми управління літаком зовсім не складні, тому автопілоти на літаках стали з'являтися ще 1912 року, а 30-х почали набувати широкого поширення.

Більш ніж упевнений, що вже тоді почалися розмови про те, що професія "пілот" скоро себе виживе, як і професія "кучер". Через багато років Анатолій Маркуша в одній зі своїх книг переказував підслухану їм розмову однієї дівчини, яка висловлює претензії своєму молодому чоловікові в тому, що йому треба шукати іншу професію, мовляв, скоро пілоти стануть не потрібними.

З того часу ще років 40 минуло, і ця тема - прийняття рішень у нестандартних ситуаціях творцями нових літаків так і не переможена.

Так, багато авіаційних професій канули в Лету – бортінженер, який завідував “господарством”, штурман, який забезпечував навігацію, радист – який вів зв'язок… Їх замінили на розумні системи, це безперечно. Щоправда, одночасно до цього підвищилися вимоги до підготовки... а в деяких ситуаціях і навантаження на двох (!) пілотів, що залишилися в кабіні. Тепер їм доводиться як справлятися з купою систем (шлях і максимально автоматизованими), а й мати багато знань у голові, які раніше ними в польоті зазвичай не застосовувалися (і з часом вивітрювалися), т.к. у кабіні сиділи вузькі фахівці з цих напрямків.

Так, деякі БПЛА літають автономно (а деякі - управляються операторами із землі), та й Буран успішно зробив один (!) політ в автоматичному режимі без пілота на борту. Але це саме ті алгоритми, програмування яких можливе вже дуже давно.

Будь-який програміст, що цікавиться заради спортивного інтересу, може придумати доповнення до Microsoft Flight Simulator і садити свої Бурани хоч у Зав'ялівці, а потім йти на авіаційний форум і насміхатися з професії “водій літака”.

Але я, “водій літака”, маючи розуміння про ситуації, що виникають у небі, для яких потрібне постійне прийняття рішень, не наважуся сісти в літак, мозком якого є не людина, а програма Autopilot v.10.01, у якій виправлені помилки програмування , виявлені у попередніх десяти катастрофах.

Наприклад, сьогодні, незважаючи на практичну можливість такий режим створити, літаки не злітають автоматично. І це при тому, що вже дуже давно освоєно автоматичне приземлення та автоматичний пробіг після нього. Чому?
Ще Михайло Громов говорив "Зліт небезпечний, політ прекрасний, посадка важка". Істина. Зліт простіше, ніж посадка, проте якщо щось трапляється на зльоті, рахунок йде іноді на частки секунд. За цей час пілотові потрібно ухвалити рішення – припиняти зліт чи продовжувати. Більше того, залежно від факторів, з однієї і тієї ж причини в один день зліт краще припинити, а в іншій – краще продовжити. Поки пілот думає, важкий літак, що має величезний запас палива, швидко прискорюється, а смуга швидко зменшується. Відмови можуть бути найрізноманітнішими (на жаль, техніка все ще відмовляє) і не завжди відмова зводиться до банальної несправності двигуна. Та й відмови двигуна теж можуть бути різними.

Тобто, від програміста, який захоче прибрати людину з контуру керування літаком і контуру прийняття рішень, потрібно написати купу алгоритмів за діями в різноманітних позаштатних ситуаціях. І після кожного неврахованого випадку випускати нову версію прошивки.

В даний час "невраховані випадки" вирішуються тим, що в кабіні знаходиться людина, яка матюкнеться (або промовчить, залежно від витримки), але впорається із ситуацією і поверне літак на землю.

І в більшості випадків пусті обивателі про такі випадки просто не знають, адже в пресі не все повідомляється.

Жодною інструкцією не передбачена подібна помилка - залишити шматок троса аварійного залишення за бортом літака. Що б робив Autopilot v.10.01 у такому разі, як би він дізнався про те, що в нього скоро нафіг розіб'є вікно? Ніяк. Він продовжував би набір 11 км висоти, і ось коли б там розбилося вікно, за закладеною програмою зробив би аварійне зниження з викиданням масок… та тільки пасажирам вони б вже не дуже допомогли.

Що зробили пілоти? По-перше, досить рано отримали інформацію про те, що відбувається. По-друге, незважаючи на невиявлену природу явища, зрозуміли, чим ця нестандартна ситуація може закінчитися і прийняли єдине правильне рішення – знизитись і повернутися на аеродром вильоту.

І це лише ОДНА із ситуацій, що трапилася в кар'єрі лише ДВОХ пілотів (мене та другого пілота). А пілотів тисячі, а ситуацій – сотні тисяч.

Деякі “домогосподарі” опонують цифрами, мовляв, людина – слабка ланка, за статистикою 80% усіх катастроф сталися з вини людського чинника.

Все вірно. Техніка стала настільки надійною, що здебільшого відмовляє людина. Однак, я ще раз нагадаю, що пусті “домогосподарі” просто не замислюються, що багато польот, у яких відбулася відмова техніки, закінчилися благополучно лише тому, що в кабіні сидів людський фактор.

Запевняю, якщо прибрати з кабіни пілотів, то частка людського фактора збільшиться ще більше, але тільки в цьому випадку під людським фактором розумітиметься помилка програмування.

Далі, в літаку може весь політ все працювати дуже добре, проте може працювати не дуже добре на землі. Щоб літак долетів до аеродрому та приземлився там, створено ще цілу купу систем, які що?… Правильно, іноді відмовляють. І в цьому випадку пілот "прокидається" і робить свою роботу.

Банальне ухвалення рішень при обході гроз. Ось, наприклад, мій політ до Генуї, я назвав його "рейсом бляхаря" http://denokan.livejournal.com/66370.htm l

І це лише три рейси. А їх у сотні разів більше лише в одного окремо взятого пілота.

Грози на радарі виглядає по-різному, і не завжди одне рішення щодо обходу буде таким же добрим для іншого випадку. А коли ця гроза знаходиться в районі аеродрому… А якщо цей аеродром – гірський? Доводиться думати та приймати рішення.

Якщо в літак потрапить блискавка, або він схопить розряд статики, то люди від цього влучення не загинуть, а ось системи можуть непередбачено вийти з ладу. І випадки були, які закінчили добре лише тому, що у кабіні сиділи пілоти.

Варто додати ще до всього сказаного вище, що далеко не в усіх аеропортах сьогодні літак може виконати автоматичну посадку. Для неї потрібні тепличні умови в порівнянні з тими, в яких здійснити посадку може пілот. Звичайно, це питання програмування алгоритмів, але завдання є досить непростим, щоб забезпечити рівну надійність.

Звичайно, якщо поскупитись надійністю, то давно вже можна на лінії випустити літаки без пілотів-операторів.

Головною причиною того, чому досі на цивільні лінії не вийшли літаки без пілотів, є ця надійність. Для потреб військових чи вантажовідправників надійність може бути не такою високою, ніж для перевезення людей повітрям.

Звичайно, ступінь автоматизації зростатиме. Це також визначає надійність системи "Екіпаж-повітряне судно". Звичайно ж, продовжуватимуться пошуки найкращих рішень для того, щоб літаки надійнолітали без участі людини. Щоправда, повністю виключити участь людини з польоту можна буде лише тоді, коли буде винайдено штучний інтелект, який не поступається інтелекту підготовленої людини. Проблема прийняття рішень у нестандартних ситуаціях нікуди не подінеться. Літак не автомобіль, щоб у нестандартній ситуації просто тупо зупинитись на узбіччі.

Одним із варіантів є керування літаком оператором із землі. Тобто оператор на землі контролює політ одного або кількох літаків, приймаючи рішення у нестандартних ситуаціях. Якщо відбувається щось, що він вирішити із землі не може, він залишається живим… А пасажири гинуть. Потім з'являється наступна версія програмного забезпечення.

Тож давайте направимо свої зусилля не на обговорення професії пілот (кожне таке обговорення рано чи пізно переходить у тему "за що пілоти отримують ТОВАКі гроші?"), а сконцентруємо зусилля на творення за своєю прямою спеціальністю.

Що ж, буквально пара "щасливих порятунків" літака і людей, які в ньому перебували.

Невеликий текст із Вікіпедії:

Борт OO-DLL вилетів з Міжнародного аеропорту Багдад о 18:30 UTC і взяв курс на Бахрейн. Після зльоту літак набрав висоту 8000 футів (2450 метрів), коли раптово пролунав вибух ракети, випущеної із ПЗРК "Стріла-3". Вибухом було пошкоджено ліве крило, почався витік палива з лівих крилових баків, також було пошкоджено механізацію, що сприяло зростанню опору та падінню підйомної сили. Також стрімко почав падати тиск у всіх трьох гідросистемах і незабаром відбулася повна їхня відмова.

Як і на рейсі 232 United Airlines, який також втратив гідравліку, екіпаж борту OO-DLL міг керувати літаком лише тягою двигунів. Бортінженер вручну випустив шасі.

Після 10 хвилин експериментів над пошкодженим літаком екіпаж запросив екстрену аварійну посадку в аеропорту Багдада і почав знижуватись, виконуючи плавний правий розворот.

Так як з пошкодженого крила почався витік палива, потрібно було контролювати рівень палива в баку, бортінженер почав перекачування палива з правого в лівий крильовий бак, щоб запобігти відмові лівого двигуна, який неминуче призвів би до катастрофи.

КВС і другий пілот вирішили сідати на злітну смугу №33R.

На висоті 400 футів (120 метрів) посилилася турбулентність, яка розгойдувала пошкоджений Airbus A300. Торкання літака з ВПП сталося зі зміщенням від осьової лінії, пілоти миттєво активували реверси тяги, але літак зійшов зі смуги і помчав ґрунтом, залишаючи за собою шлейф піску і пилу. Остаточно літак зупинився приблизно за 1000 метрів, при цьому ніхто не постраждав.

В іншому джерелі я читав, що на цьому пригоди не скінчилися, літак зупинився на мінному полі. Але всі залишилися живими, і це головне. Через кілька тижнів пілоти знову літали, а бортінженер вирішив, що цей політ є добрим апогеєм кар'єри і перейшов на наземну роботу в DHL.

При викладанні CRM цей політ розглядається як яскравий приклад чудової взаємодії в екіпажі, які грамотно зуміли розпорядитися невеликими ресурсами, і зуміли повернути літак на землю.

Наступний приклад ще показовіший.

Знаменита "посадка на Гудзон"

Рейс AWE1549 вилетів із Нью-Йорка о 15:24 EST (20:24 UTC). Через 90 секунд після зльоту мовний самописець зафіксував зауваження командира екіпажу щодо влучення птахів. Ще секунду зафіксовано звуки ударів і швидке згасання звуку обох двигунів.

Літак встиг набрати висоту 3200 футів (975 метрів). КВС подав сигнал лиха і повідомив диспетчера про зіткнення літака зі зграєю птахів, в результаті якого було виведено з ладу обидва двигуни. Втрата тяги обох двигунів була підтверджена попереднім аналізом записів бортових самописців.

Пілотам вдалося розгорнути літак, що злітав на північ, на південь, спланувати над Гудзоном, не зачепивши міст Джорджа Вашингтона, і привести лайнер навпроти 48 вулиці Манхеттена, при цьому не зруйнувавши важкий заправлений літак. Остаточно він зупинився навпроти 42 вулиці. Усього літак пробув у повітрі близько трьох хвилин.

Після приведення літак залишився на поверхні води, і пасажири через обидва аварійні виходи вийшли на площині крил. Усі пасажири, що знаходилися на борту, були врятовані поромами і катерами, що підійшли через кілька хвилин до аварійного повітряного судна (поряд з місцем приводнення знаходиться одна з поромних переправміж Манхеттеном та Нью-Джерсі).

78 осіб отримали медичну допомогу з приводу незначних травм та переохолодження (температура води була досить низькою, різні ЗМІ наводять цифри від «близько нуля» до часом негативної температури води).

Ці хлопці взагалі відпрацювали так, ніби щодня тільки й робили, що садили літак, повний палива та пасажирів, без двигунів на воду Гудзона. Сама собою посадка на воду дуже складна, тим більше на річку з мостами і насиченим рухом.

Взаємодія екіпажу та диспетчера в даній ситуації є яскравим прикладом того, як треба працювати, здавалося б, 100% безвихідної ситуації. Ось, власне, і все, що я хотів сказати…

Якщо перераховувати всі випадки “щасливих порятунків” менш гучних, на це піде дуже багато часу.

Зародження авіабудування багато чого змінило у конструкції літаків та їх управлінні. Ще 20-30 років тому такий прилад як автопілот був невідомий практично нікому. За ці роки ситуація докорінно змінилася. Більшість польоту управління величезними пасажирськими авіалайнерами здійснюють саме автопілоти. Можна сказати, що пілот бере активну участь тільки на рулюванні і зльоті, після чого передає управління системі. Також потрібне втручання пілота при посадці судна. Бортовий комп'ютер літаків значно спрощує завдання в управлінні та контролі.

Пілоти сучасних моделей «Ейрбаса» часто жартують, що для керування новими моделями пасажирських лайнерів достатньо собаки та однієї людини. Собака необхідний, щоб кусати пілота, щоб той не тягнувся до важелів і кнопок управління, а людина потрібна для того, щоб годувати собаку. Звичайно ж, це жарт, який з'явився за рахунок сучасних систем керування, таких як fly-by-wire, іншими словами, це радіодистанційне керування апаратом. Воно дозволяє забезпечити передачу сигналів від пілота до механізмів лайнера у вигляді електричних сигналів. Це означає, що замість використання старої гідравліки пілоти здійснюють керування, надсилаючи сигнали через комп'ютер до окремих механізмів машини.

Що ж таке автопілот у широкому розумінні цього терміна? Це програмно-апаратна система, яка має можливість вести транспортний засіб заданим маршрутом. З кожним роком інновацій стає дедалі більше у багатьох галузях транспортної будівлі. Все ж лідируючі позиції займає повітряний транспорт.

Автопілот літака створений для стабілізації всіх параметрів польоту судна та ведення за заданим курсом. При цьому дотримується встановлена ​​пілотом швидкість та висота польоту. Перед тим як переводити літальний апарат на режим автопілота необхідно створити чіткий політ без ковзання або завалу машини. Після стабілізації літака по всіх площинах можна вмикати систему автоматичного управління, але при цьому необхідно проводити регулярний контроль показників. Варто зазначити, що й військові літаки мають такі системи.

Більш складні у своїй конструкції та надійні автопілоти почали встановлюватись на вітчизняні літаки з кінця 70-х років.

Коротка історія створення автопілота

Перший автопілот у світі було створено ще далекого 1912 року. Винахід належить американській компанії Sperry Corporation, яка спромоглася створити систему, яка утримує літак на заданій траєкторії, при цьому стабілізуючи крен. Це було досягнуто за рахунок зв'язку висотометра та компаса з кермами напряму та висоти. Зв'язок був налаштований за рахунок використання блоку та гідравлічного приводу.

На схемі показано, як працює типовий автопілот.

Заздалегідь розраховані параметри польоту вводяться в комп'ютер літака (1).

Після зльоту автопілот набирає чинності.

Два дисплеї (2) показують положення літака, його передбачуваний маршрут і висоту.

Зміна положення невеликих заслінок (3) на зовнішній поверхні літака повідомляє комп'ютери про найменшу зміну в орієнтації літака.

Для визначення положення використовується глобальна система навігації (ГСП) (4).

Приймач розташований на верхній частині корпусу (5).

Комп'ютери стежать за маршрутом і автоматично здійснюють необхідні зміни за допомогою сервомеханізмів (6),

які керують кермом (7),

кермами висоти (8),

елеронами (9),

закрилками (10)

та налаштуванням дроселів двигунів (11)

При необхідності пілот може в будь-який момент відключити автопілот і перейти до ручного керування (12)

Починаючи з 30-х років 20 століття автопілотами почали оснащувати деякі пасажирські авіалайнери. Новий виток у розвиток автоматичних систем керування внесла Друга світова війна, яка вимагала подібних технологій для далеких бомбардувальників Вперше повністю автоматичний політ через Атлантику, включаючи посадку та зліт, здійснив літак C-54, який належав США. Це сталося 1947 року.

Сучасний етап розвитку автоматизованих систем керування літаками досяг якісно нового рівня. На сьогоднішній день лайнери комплектуються системами ВБСУ чи САУ. Система автоматичного управління «САУ» здійснює якісну стабілізацію судна на маршруті та у просторі. Сукупність агрегатів системи дозволяє керувати апаратом всіх етапах польоту. Найсучасніші розробки дозволяють здійснювати політ у так званому штурвальному режимі, що дозволяє максимально полегшити роботу пілота, мінімізувати його втручання. Такі системи самостійно стабілізують літак від зносу, ковзання чи балаканини, можуть переходити навіть на критичні режими польоту, при цьому дуже часто ігноруючи дії пілотів.

Автопілот літака веде апарат заданим маршрутом, при цьому використовується комплексна інформація навігаційних приладів власних і наземних датчиків, які проводять аналіз польоту. Ця система проводить керування всіма агрегатами літального судна. Також працюють траєкторні системи, які проводять захід на посадку з високими показниками точності без дій пілотів.

Керуючі пристрої в їх стандартному вигляді (важелі, педалі) практично не використовуються. Високий рівень автоматизації довела управління до подачі електричних імпульсів всім частинам літаків без застосування гідравліки у системі управління. Електромеханічні прилади керування дозволяють відтворити звичніші умови пілотам. У кабінах пілотів все частіше встановлюються бічні важелі управління типу «сайдстик».

Проблеми автоматичного керування літаками

Звичайно, першочерговою і найголовнішою проблемою при створенні автопілотів є збереження безпеки польоту. У більшості старих автоматичних систем керування пілот має можливість у будь-який час зробити термінове відключення автопілота та перейти на ручне керування. При порушенні або поломці автопілота необхідно відключення системи звичайним способом або механічним. В апараті Ту-134 можливе проведення відстрілу автопілота встановленим піропатроном. Під час розробки автопілота старанно продумуються варіанти його відключення у разі поломки без шкоди польоту.

Для підвищення безпеки автоматика керування працює у багатоканальному режимі. Паралельно можуть працювати відразу чотири системи пілотування з однаковими параметрами та можливостями. Також система проводить постійний аналіз та моніторинг вхідних інформаційних сигналів. Політ складає основі так званого методу кворумування, який складається з прийняття рішення за даними більшості систем.

У разі поломки автопілот здатний самостійно вибрати подальший режим керування. Це може бути перемикання на інший канал керування або передача керування пілоту. Для перевірки роботи систем необхідно проводити так званий передполітний прогін систем. Цей тест складається із запуску покрокової програми, яка подає імітацію сигналів польоту.

Все ж таки жодна перевірка не дозволяє досягти 100% гарантії безпеки і роботи в польоті. Через нестандартні ситуації у повітрі можуть виникати додаткові проблеми з автоматикою управління. Деякі автопілоти мають різні програми, які дозволяють безпечніше проводити політ відповідного авіалайнера.

Все ж таки політ на одному автопілоті без людського фактора дуже небезпечний і практично неможливий. Можна зробити один логічний висновок, що чим розумніший літак і складніше його конструкція, тим менше шансів на політ без людського втручання. Чим більше нових автоматизованих систем використовується, тим більше зростають шанси на їх відмову в польоті. Прорахувати всі варіанти відмови практично неможливо. Саме тому навички пілота залишаться затребуваними постійно, оскільки кожен льотчик проходить дуже велику дорогу до керування пасажирськими лайнерами. Відповідно, навички та швидке прийняття рішень залишаються важливішими, ніж дії комп'ютерних програм.

Найсучасніші системи автоматичного керування типу fly-by-wire дозволили значно знизити загальну масу конструкції літака. У цьому надійність бортових систем зросла в рази. Устаткування реагує без зволікань, а також здатне виправляти помилки, спричинені людським фактором під час керування. Це говорить про те, що система не дозволить пілоту завести машину в небезпечну для неї та пасажирів на борту ситуацію. Сучасні літаки типу Airbus перестали комплектуватися стандартними важелями та педалями управління, натомість встановлюються джойстики. Все це дозволяє пілотам не замислюватися над тим, яку команду та як необхідно передати окремому агрегату. Не потрібно продумувати кут відхилення елеронів чи закрилок, достатньо нахилити джойстик керування – і комп'ютер зробить усе сам.

Все ж таки, незважаючи на всю райдужну картину, з вини автопілотів сталося чимало катастроф і аварій, які призвели до людських жертв. Історія авіакатастроф з вини автоматичних систем управління, на жаль, дуже багата на факти ненадійності таких систем.

Якось у Річарда Бренсона, засновника Virgin Airlines, запитали:
- Ви постійно економите на всьому. Що далі – ви посадите до кабіни одного пілота замість двох?
- Далі ми взагалі приберемо з кабіни пілотів.

"Та що там складного, включив автопілот - і спи". Це улюблений аргумент диванної гвардії в розмовах про авіацію, після якого неминуче слідує глибокий висновок «незрозуміло, за що їм такі гроші платять». А може, й справді політ на літакутака проста штука, що немає жодного сенсу проходити довге та складне навчання на пілота літака, докладно розбиратися, як літає літак, постійно підтверджувати кваліфікацію, вчити англійську і тремтіти від страху напередодні ВЛЕК, якщо вже кабіна сучасного авіалайнера обладнана чарівною кнопкою «автопілот»?

Автопілотом керує пілот

Для початку доведеться усвідомити, що чарівної кнопки немає. Замість неї – ціла панель датчиків, тумблерів, перемикачів, лампочок та кілометри проводів, що з'єднують усе це господарство з вузлами та агрегатами літака. Без участі людини вони залишаться склом, пластиком і металом. Тому керує автопілотом пілот. Як би це дивно не звучало.

Але перш ніж натиснути заповітну кнопку, потрібно як мінімум розрахувати кількість палива з урахуванням кількості пасажирів, вантажу, погоди, можливості піти на запасний аеродром «якщо що», дізнатися, де взагалі є такі аеродроми протягом усього польоту, і постійно пам'ятати їх , переконатися у працездатності всіх систем, запитати у диспетчера дозвіл на рулювання (а в завантажених) міжнародних аеропортахна рулежках пробки часом гірше міських), докотитися до смуги, ще раз все перевірити ще раз, злетіти, тримаючи в голові необхідність у будь-який момент негайно припинити зліт, набрати висоту і тільки після цього, зайнявши ешелон, можливо, перевести управління літаком в автоматичний режим. Це, якщо погода ідеальна і немає необхідності оминати грозові хмари, що буває досить рідко.

"Політ на літаку в автоматичному режимі" в даному випадку означатиме, що пілот виставив певні значення швидкості та висоти. Якщо умови зміниться, і висоту потрібно буде змінити, автопілот про це сам не дізнається. Мало того, сучасний автопілот має кілька режимів роботи і різні команди пілота не повинні суперечити один одному. Можна, наприклад, задати висоту 10000 футів, але увімкнути режим зниження, і літак слухняно полетить униз. Він, звичайно, буде несамовито верещати і пищати, але сам нічого не зробить, тому що набір лампочок, кнопочок і проводів не знає, як літає літак.

При грамотному обігу автопілот значно полегшує життя екіпажу, беручи на себе рутинну частину роботи, але високу зарплату льотчики отримують точно не за це. Це все одно, що ображатися на журналістів, що вони пишуть тексти на комп'ютері, а не гусячим пером.

Про гусячі пір'я або чому пілот літака буде завжди необхідний

У книзі радянського письменника та льотчика-винищувача Анатолія Маркуші є чудова сцена. Дівчина нарікає свого молодого чоловіка, що він вибрав неправильну професію, оскільки пілоти скоро стануть непотрібними.

Це було понад півстоліття тому. Телебачення, яке, до речі, загрожує «вбити» театр і кіно, винайшли пізніше автопілота, а мистецтво Мельпомени все живе і живе. Що вже казати про таку тонку матерію як політ літаком.

Перший автопілот був розроблений американською корпорацією Sperry Corporation аж 1912 року. А в 30-ті роки вже багато пасажирські лайнериобладналися системами, що дозволяють автоматично утримувати курс та вирівнювати крен щодо землі.
У 1947 році Douglas C-54 ВПС США перелетів через Атлантику в повністю автоматичному режимі, включаючи зліт та посадку.

Як не дивно, але якщо в інших сферах технічна досконалість сприяє прогресу, в авіації поки що все навпаки. Чим складніший, більший, комфортніший і «розумніший» літак, тим менше шансів, що колись він полетить сам. Чим технологічніше начинка, тим вище ймовірність відмови кожної її складової, а чим більше такої начинки, тим більше можливих комбінацій відмов, прорахувати які не в змозі жоден комп'ютер.

Ось чому грамотний пілот літака, навчений пілотуванню «на руках», який послідовно пройшов усі етапи підготовки – від маленької Цесни до авіалайнера – буде затребуваний завжди.

«Зліт небезпечний, політ прекрасний, посадка важка»

Це ще Михайло Громов – той самий, що у 1937 року у компанії з Юмашевим здійснив безпосадковий переліт Москва – Північний полюс – США - говорив. Навіть далекі від авіації люди, не усвідомлюючи до ладу, як літає літак, Розуміють, що просто так з висоти 10 тисяч метрів він не впаде. Найчастіше авіакатастрофи трапляються на зльоті та посадці. Тобто тієї частини польоту, справлятися з якою автопілот поки що не дуже вміє.

Так, вже давно створені системи, здатні піднімати та садити літак у повністю автоматичному режимі, але треба розуміти, що такі літаки вимагають практично лабораторних умов. По-перше, ідеальна погода – вітер не більше 10 м/с, жодного дощу, льоду, снігу чи грози. По-друге, аеропорт, обладнаний так званою ILS (Instrumental Landing System) – системою автоматичного заходу на посадку.

Грубо кажучи, це сукупність маяків та датчиків, за допомогою якої політ на літакуможе здійснюватися буквально наосліп. Дозволити собі таке обладнання можуть лише дуже великі міжнародні хаби у розвинених країнах. З іншого боку, в розвинені країни зазвичай дуже багато бажаючих прилетіти, а чим більше в повітрі літаків в одиницю часу, тим вища ймовірність збою системи ILS через перевантажений різноманітними радіохвилями і датчиками простору. Замкнуте коло.
Проте розмови про те, що скоро автоматика витіснить з кабіни живих пілотів, не замовкають.

5 причин, чому в найближчому майбутньому цього точно не станеться

- відсутність необхідної інфраструктури. Посадка на автопілоті при нульовій горизонтальній та вертикальній видимості (наприклад, у щільний туман) дозволяється лише в аеропортах, сертифікованих за ІІІ категорією ІКАО. Сертифікація ця не те щоб технічно реалізована, але дуже дорога. Вкладати такі гроші в півтора кілометри бетонки, збудовані ще англійськими колонізаторами (або рожевощокими будівельниками комунізму, залежно від географії) економічно не вигідно. А економіка в сучасній авіації вирішує якщо не все, то багато чого.

Радіообмін. Упродовж усього маршруту борт супроводжують авіадиспетчери на землі. А земля велика та різна. Вважають, що універсальною мовою в авіації вважається англійська, але будь-який пілот з досвідом міжнародних польотівскаже, що у кожній країні він свій. Класикою жанру в цьому плані вважається «китайська англійська», розібрати яку з незвички практично неможливо. Машина з подібним точно не впорається, а ось людина вміє пристосовуватись до всього.

Інтуїція помножена на досвід. Авіабудівники в комплект до літака завжди додають посібник з експлуатації та карти дій в аварійних ситуаціях. Так от, подвійні (потрійні тощо) відмови в них не передбачені. Точніше передбачені, але з формулюванням «екіпаж сам визначає послідовність дій, виходячи зі свого досвіду, знань та обстановки, що склалася». У автопілота своїх знань немає, а комп'ютер, який міг би прорахувати всі комбінації ситуацій, якщо і можливий теоретично, то в житті важитиме як три літаки.

Дорожнеча. Та ж кавоварка, що в магазині «Все для дому» коштує сотню доларів, на борту бізнес-джету коштуватиме тисячі десять. Не тому, що «крутизна дорожча за гроші», а тому що вона зобов'язана відповідати міжнародним вимогам безпеки для бортового обладнання. Що вже казати про обладнання, яке відповідає за життя пасажирів? Тарифи на авіаквитки будуть такими, що цивільна авіація втратить взагалі весь сенс свого існування.

Психологія пасажирів Це найпростіше і найскладніше водночас. Багато знайдеться у світі людей, готових віддати свої кровні за політ на літаку безпілота? Особливо, якщо цей квиток коштує дорожче, ніж експедиція на МКС?

Мріяти приємно, а легко фантазувати. Можливо, колись людство і досягне такого розквіту, що виховає штучний інтелект і побудує досконалу ILS-інфраструктуру в найвіддаленіших куточках Землі. А поки що у нас навіть газ із каналізацією не скрізь є, якісно підготовлений пілот літакаНавчання якого проходило в наближених до земних реаліях умовах – з живими прикладами, у різних погодних умовах, з необхідністю миттєво приймати рішення головою, а не автопілотом, роботу завжди знайде. Принаймні на найближчі 100-200 років.

Входячи в літак, будь-який пасажир подивиться не лише праворуч, а й ліворуч. Іноді двері в кабіну пілотів виявляються відчиненими і ми бачимо як складно влаштовано все всередині. Ми пояснимо, що означають головні важелі, тумблери та панелі.

1. Просторове становище літака

На екрані відображається тангаж – рух літака у поздовжньому каналі. Простіше кажучи, тангаж – підйом носа чи хвоста літака. Також тут видно крен літака у поперечному каналі, тобто підйом правого чи лівого крила

2. Навігаційний дисплей

Нагадує традиційний автомобільний навігатор. Як і в машині, тут відображаються дані про місце призначення, місцезнаходження на даний момент, яку відстань літак уже пролетів і яка має бути

3. Дублюючий прилад просторового становища літака та навігації

4. Годинник

5. Бортовий комп'ютер

Перед польотом пілоти вручну заносять у нього дані: звідки й куди летимо, масу, центрування, швидкості на зльоті, вітер маршрутом. Комп'ютер вважає нам необхідне паливо на політ, залишок палива, час польоту.

6. Ручка випуску та прибирання шасі

7. Сайдстик

Ручка керування літаком, замінює штурвал

8. Кнопка вимкнення автопілота

9. Педалі гальмування

Для гальмування у літаку використовуються дві педалі. Працюють вони окремо. Інтенсивність гальмування залежить від сили обтиснення педалі: чим сильніше натискаємо, тим швидше гальмує

10. Протипожежна система

У разі пожежі загоряються індикатори. Ми бачимо, в якій частині судна є вогнище загоряння, і включаємо автоматизований режим пожежогасіння. Ручні вогнегасники знаходяться в кабіні та салоні

11. Кнопки увімкнення паливних насосів

12. Ручка відкриття вікна

13. Автопілот

Для автопілота необхідні дані, які ми занесли до бортового комп'ютера. Автопілот вмикаємо після зльоту, коли літак набрав необхідну висоту. Посадка на автопілоті використовується в особливих випадках, наприклад, у тумані

14. Важіль керування двигуном

Це те саме, що й педаль газу в автомобілі. З його допомогою керуємо тягою двигуна

15. Тумблер керування спойлерами

Спойлери – відкидні щитки на верхній площині крила. Вони - повітряне гальмо. Часто необхідно знизити швидкість повітря, особливо при посадці. І тут випускаємо спойлери. Вони створюють додатковий опір, і швидкість літака падає

16. Ручка управління закрилками

Закрилки - поверхні, що відхиляються, розташовані на задній кромці крила. Випускаємо їх при зльоті збільшення площі крила, а, відповідно, і підйомної сили літака. Набравши необхідну висоту, закрилки прибираємо

17. Кнопки увімкнення акумуляторних батарей

18. Кнопки керування температурою повітря в кабіні та салоні літака

19. Планшетний комп'ютер

У ньому знаходяться збірки схем аеропортів та карт різних країн. Також на екран можна вивести картинку з відеокамер, встановлених у салоні літака

20. Панель керування літаком

Тут розташовані кнопки включення автомата тяги, перемикачі вибору навігаційних засобів, ручки задатчика курсу, швидкості. Діючи на них, ми даємо команди автопілоту на керування літаком

Фото: Максим Авдєєв, Василь Кузнєцов