O cockpit de uma aeronave é um local típico para equipamentos aviônicos, incluindo sistemas de controle, monitoramento, comunicação, navegação, meteorologia e anti-colisão. A maioria das aeronaves alimenta seus aviônicos usando sistemas elétricos CC de 14 ou 28 volts; entretanto, aeronaves maiores e mais sofisticadas (como aviões de linha aérea ou de combate militar) têm sistemas CA operando a 400 Hz, 115 volts CA. Existem vários fornecedores importantes de aviónica de voo, incluindo a Panasonic Avionics Corporation, Honeywell (que agora é proprietária da Bendix/King), Universal Avionics Systems Corporation, Rockwell Collins (agora Collins Aerospace), Thales Group, GE Aviation Systems, Garmin, Raytheon, Parker Hannifin, UTC Aerospace Systems (agora Collins Aerospace), Selex ES (agora Leonardo S.p.A.), Shadin Avionics e Avidyne Corporation.
Os padrões internacionais para equipamentos aviônicos são preparados pelo Airlines Electronic Engineering Committee (AEEC) e publicados pela ARINC.
CommunicationsEdit
Communications connect the flight deck to the ground and the flight deck to the passengers. As comunicações a bordo são fornecidas por sistemas de endereços públicos e intercomunicadores de aeronaves.
O sistema de comunicação de aviação VHF funciona na banda aérea de 118.000 MHz a 136.975 MHz. Cada canal é espaçado dos canais adjacentes em 8,33 kHz na Europa, 25 kHz em outros lugares. O VHF é também utilizado para a comunicação por linha de vista, como por exemplo, de avião para avião e de avião para ATC. A modulação de amplitude (AM) é utilizada, e a conversação é realizada em modo simplex. A comunicação entre aeronaves também pode ser feita usando HF (especialmente para voos transoceânicos) ou comunicação via satélite.
A navegação aérea é a determinação da posição e direção sobre ou acima da superfície da Terra. A aviónica pode utilizar sistemas de navegação por satélite (como GPS e WAAS), INS (sistema de navegação por inércia), sistemas de radionavegação terrestres (como VOR ou LORAN), ou qualquer combinação dos mesmos. Alguns sistemas de navegação, como o GPS, calculam a posição automaticamente e apresentam-na à tripulação de voo em mapas em movimento. Sistemas de navegação mais antigos baseados em terra como VOR ou LORAN requerem um piloto ou navegador para traçar a intersecção de sinais em um mapa de papel para determinar a localização de uma aeronave; sistemas modernos calculam a posição automaticamente e a exibem para a tripulação de vôo em visores de mapas em movimento.
MonitoramentoEditar
As primeiras dicas de cockpits de vidro surgiram nos anos 70, quando os ecrãs do tubo de raios catódicos (CRT), digno de voo, começaram a substituir os ecrãs, medidores e instrumentos electromecânicos. Um cockpit de “vidro” refere-se ao uso de monitores de computador em vez de medidores e outros visores analógicos. As aeronaves estavam recebendo progressivamente mais displays, mostradores e painéis de informação que eventualmente competiam pelo espaço e pela atenção do piloto. Na década de 1970, a aeronave tinha em média mais de 100 instrumentos e controles no cockpit. O cockpit de vidro começou a ser construído com o jato privado Gulfstream G-IV em 1985. Um dos principais desafios em cockpits de vidro é equilibrar o quanto o controle é automatizado e o quanto o piloto deve fazer manualmente. Geralmente eles tentam automatizar operações de vôo enquanto mantêm o piloto constantemente informado.
Aircraft tem meios de controlar o vôo automaticamente. O piloto automático foi inventado pela primeira vez por Lawrence Sperry durante a Primeira Guerra Mundial para pilotar aviões bombardeiros suficientemente firme para atingir alvos precisos a partir de 25.000 pés. Quando foi adotado pela primeira vez pelo exército americano, um engenheiro da Honeywell sentou-se no banco de trás com cortadores de parafuso para desconectar o piloto automático em caso de emergência. Atualmente, a maioria dos aviões comerciais são equipados com sistemas de controle de vôo para reduzir o erro do piloto e a carga de trabalho no pouso ou decolagem.
Os primeiros pilotos automáticos comerciais simples eram usados para controlar o rumo e a altitude e tinham autoridade limitada em coisas como empuxo e superfícies de controle de vôo. Nos helicópteros, a auto-estabilização foi usada de forma semelhante. Os primeiros sistemas eram electromecânicos. O advento do vôo por fio e das superfícies de vôo eletro-actuadas (ao invés das tradicionais hidráulicas) aumentou a segurança. Tal como os displays e instrumentos, os dispositivos críticos que eram electromecânicos tinham uma vida útil finita. Com sistemas críticos de segurança, o software é testado com muito rigor.
Fuel SystemsEdit
Fuel Quantity Indication System (FQIS) monitora a quantidade de combustível a bordo. Usando vários sensores, tais como tubos de capacitância, sensores de temperatura, densitómetros & sensores de nível, o computador FQIS calcula a massa de combustível restante a bordo.
Fuel Control and Monitoring System (FCMS) relata o combustível restante a bordo de forma semelhante, mas, ao controlar bombas & válvulas, também gere as transferências de combustível em torno de vários tanques.
- Controlo de reabastecimento para carregar para uma certa massa total de combustível e distribuí-lo automaticamente.
- Transferências durante o voo para os tanques que alimentam os motores. E.G. da fuselagem para os tanques das asas
- Centro de gravidade transfere dos tanques da cauda (Trim) para a frente para as asas, enquanto o combustível é gasto
- Manter o combustível nas pontas das asas (para ajudar a parar a dobra das asas devido à elevação em voo) &Transferência para os tanques principais após a aterragem
- Controlar o jettison de combustível durante uma emergência para reduzir o peso da aeronave.
Sistemas de prevenção de colisõesEditar
Para complementar o controle de tráfego aéreo, a maioria das grandes aeronaves de transporte e muitas aeronaves menores usam um sistema de alerta de tráfego e anticolisão (TCAS), que pode detectar a localização de aeronaves próximas, e fornecer instruções para evitar uma colisão no ar. As aeronaves menores podem usar sistemas de alerta de tráfego mais simples, como o TPAS, que são passivos (não interrogam ativamente os transponders de outras aeronaves) e não fornecem conselhos para a resolução de conflitos.
Para ajudar a evitar vôos controlados no terreno (CFIT), as aeronaves usam sistemas como os sistemas de alerta de proximidade do solo (GPWS), que usam altímetros de radar como elemento chave. Um dos maiores pontos fracos do GPWS é a falta de informação “look-ahead”, porque só fornece altitude acima do terreno “look-down”. Para superar esta fraqueza, as aeronaves modernas usam um sistema de aviso de consciência do terreno (TAWS).
Regravadores de vooEditar
Gravadores de dados comerciais do cockpit das aeronaves, vulgarmente conhecidos como “caixas negras”, armazenam informações de voo e áudio do cockpit. Eles são frequentemente recuperados de uma aeronave após um acidente para determinar as configurações de controle e outros parâmetros durante o incidente.
Sistemas meteorológicosEditar
Sistemas meteorológicos como radar meteorológico (tipicamente Arinc 708 em aeronaves comerciais) e detectores de raios são importantes para aeronaves voando à noite ou em condições meteorológicas por instrumentos, onde não é possível para os pilotos verem o tempo à frente. Precipitação pesada (como sentida pelo radar) ou turbulência severa (como sentida pela atividade de raios) são ambas indicações de forte atividade convectiva e turbulência severa, e os sistemas meteorológicos permitem que os pilotos se desviem ao redor dessas áreas.
Detectores de raios como o Stormscope ou Strikefinder tornaram-se baratos o suficiente para que sejam práticos para aeronaves leves. Além da detecção de radares e relâmpagos, observações e imagens ampliadas de radar (como o NEXRAD) estão agora disponíveis através de conexões de dados de satélite, permitindo aos pilotos ver condições meteorológicas muito além do alcance de seus próprios sistemas em vôo. Visores modernos permitem integrar informações meteorológicas com mapas em movimento, terreno e tráfego em uma única tela, simplificando muito a navegação.
Sistemas meteorológicos modernos também incluem cisalhamento de vento e detecção de turbulência e sistemas de alerta de terreno e tráfego. A aviônica meteorológica no avião é especialmente popular na África, Índia e outros países onde o transporte aéreo é um mercado em crescimento, mas o suporte no solo não está tão bem desenvolvido.
Há uma progressão em direção ao controle centralizado dos múltiplos sistemas complexos instalados nas aeronaves, incluindo monitoramento e gerenciamento de motores. Sistemas de monitoramento de saúde e uso (HUMS) são integrados com computadores de gerenciamento de aeronaves para dar aos mantenedores avisos antecipados de peças que precisarão de substituição.
O conceito de aviônica modular integrada propõe uma arquitetura integrada com software aplicativo portátil através de um conjunto de módulos de hardware comuns. Tem sido utilizado em aviões de caça de quarta geração e aviões de última geração.