Cabina de pilotaj a unei aeronave este o locație tipică pentru echipamentele de avionică, inclusiv sistemele de control, monitorizare, comunicare, navigație, meteo și anticoliziune. Majoritatea aeronavelor își alimentează avionica folosind sisteme electrice de curent continuu de 14 sau 28 de volți; cu toate acestea, aeronavele mai mari și mai sofisticate (cum ar fi avioanele de linie sau aeronavele militare de luptă) au sisteme de curent alternativ care funcționează la 400 Hz, 115 volți CA. Există mai mulți furnizori importanți de avionică de zbor, printre care Panasonic Avionics Corporation, Honeywell (care deține în prezent Bendix/King), Universal Avionics Systems Corporation, Rockwell Collins (în prezent Collins Aerospace), Thales Group, GE Aviation Systems, Garmin, Raytheon, Parker Hannifin, UTC Aerospace Systems (în prezent Collins Aerospace), Selex ES (în prezent Leonardo S.p.A.), Shadin Avionics și Avidyne Corporation.
Standardele internaționale pentru echipamentele de avionică sunt pregătite de Airlines Electronic Engineering Committee (AEEC) și publicate de ARINC.
ComunicațiiEdit
Comunicațiile fac legătura între cabina de pilotaj și sol și între cabina de pilotaj și pasageri. Comunicațiile de la bord sunt asigurate de sistemele de adrese publice și de intercomunicațiile aeronavei.
Sistemul de comunicații VHF pentru aviație funcționează în banda de emisie de la 118,000 MHz la 136,975 MHz. Fiecare canal este distanțat de cele adiacente cu 8,33 kHz în Europa, 25 kHz în alte părți. VHF este utilizat, de asemenea, pentru comunicații în linie de vedere, cum ar fi comunicațiile între aeronave și între aeronave și ATC. Se utilizează modulația de amplitudine (AM), iar conversația se realizează în modul simplex. Comunicarea între aeronave poate avea loc, de asemenea, folosind HF (în special pentru zborurile transoceanice) sau comunicarea prin satelit.
Navigația aeriană este determinarea poziției și a direcției pe sau deasupra suprafeței Pământului. Avionica poate utiliza sisteme de navigație prin satelit (cum ar fi GPS și WAAS), INS( sistem de navigație inerțială), sisteme de radionavigație la sol (cum ar fi VOR sau LORAN) sau orice combinație a acestora. Unele sisteme de navigație, cum ar fi GPS, calculează automat poziția și o afișează echipajului de zbor pe afișaje de hărți mobile. Sistemele mai vechi de navigație la sol, cum ar fi VOR sau LORAN, necesită ca pilotul sau navigatorul să traseze intersecția semnalelor pe o hartă de hârtie pentru a determina locația aeronavei; sistemele moderne calculează automat poziția și o afișează echipajului de zbor pe afișaje de hărți în mișcare.
MonitorizareEdit
Primile indicii de cabină de pilotaj din sticlă au apărut în anii 1970, când ecranele cu tub catodic (CRT) demne de zbor au început să înlocuiască afișajele, manometrele și instrumentele electromecanice. Un cockpit „de sticlă” se referă la utilizarea monitoarelor de calculator în locul indicatoarelor și a altor afișaje analogice. Avioanele primeau din ce în ce mai multe ecrane, cadrane și tablouri de bord cu informații care, în cele din urmă, concurau pentru spațiu și atenția pilotului. În anii ’70, o aeronavă medie avea mai mult de 100 de instrumente și comenzi în cabina de pilotaj. cabinele de pilotaj din sticlă au început să apară odată cu avionul privat Gulfstream G-IV în 1985. Una dintre provocările cheie ale cabinelor de pilotaj din sticlă este de a găsi un echilibru între cât de mult control este automatizat și cât de mult pilotul trebuie să facă manual. În general, acestea încearcă să automatizeze operațiunile de zbor, menținând în același timp pilotul în permanență informat.
Aeronavele dispun de mijloace de control automat al zborului. Pilotul automat a fost inventat pentru prima dată de Lawrence Sperry în timpul Primului Război Mondial pentru a pilota avioanele de bombardament suficient de stabile pentru a lovi ținte precise de la 25.000 de picioare. Când a fost adoptat pentru prima dată de armata americană, un inginer de la Honeywell stătea pe bancheta din spate cu un foarfece de tăiat șuruburi pentru a deconecta pilotul automat în caz de urgență. În prezent, majoritatea avioanelor comerciale sunt echipate cu sisteme de control al zborului pentru a reduce erorile și volumul de muncă al pilotului la aterizare sau decolare.
Primele autopiloți comerciale simple erau folosite pentru a controla direcția și altitudinea și aveau o autoritate limitată asupra unor lucruri cum ar fi împingerea și suprafețele de control ale zborului. În cazul elicopterelor, auto-stabilizarea a fost utilizată într-un mod similar. Primele sisteme au fost electromecanice. Apariția suprafețelor de zbor fly by wire și a suprafețelor de zbor electroacționate (mai degrabă decât cele hidraulice tradiționale) a crescut siguranța. Ca și în cazul afișajelor și instrumentelor, dispozitivele critice care erau electromecanice aveau o durată de viață limitată. În cazul sistemelor critice din punct de vedere al siguranței, software-ul este testat foarte strict.
Sisteme de combustibilEdit
Sistemul de indicare a cantității de combustibil (FQIS) monitorizează cantitatea de combustibil de la bord. Folosind diverși senzori, cum ar fi tuburi de capacitate, senzori de temperatură, densitometre & senzori de nivel, calculatorul FQIS calculează masa de combustibil rămasă la bord.
Sistemul de control și monitorizare a combustibilului (FCMS) raportează combustibilul rămas la bord într-o manieră similară, dar, prin controlul pompelor & supapele, gestionează și transferurile de combustibil în jurul diferitelor rezervoare.
- Controlul de realimentare pentru a încărca până la o anumită masă totală de combustibil și a o distribui automat.
- Transferuri în timpul zborului către rezervoarele care alimentează motoarele. De exemplu, de la fuselaj la rezervoarele aripilor
- Controlul centrului de greutate transferă de la rezervoarele de coadă (Trim) înainte către aripi pe măsură ce se consumă combustibilul
- Menținerea combustibilului în vârful aripilor (pentru a ajuta la oprirea îndoirii aripilor din cauza portanței în zbor) &transferul către rezervoarele principale după aterizare
- Controlul aruncării combustibilului în timpul unei situații de urgență pentru a reduce greutatea aeronavei.
Sisteme de evitare a coliziuniiEdit
Pentru a completa controlul traficului aerian, majoritatea aeronavelor mari de transport și multe altele mai mici folosesc un sistem de alertă de trafic și de evitare a coliziunilor (TCAS), care poate detecta locația aeronavelor din apropiere și poate oferi instrucțiuni pentru evitarea unei coliziuni în aer. Aeronavele mai mici pot utiliza sisteme de alertă de trafic mai simple, cum ar fi TPAS, care sunt pasive (nu interoghează în mod activ transponderele altor aeronave) și nu oferă sfaturi pentru rezolvarea conflictelor.
Pentru a ajuta la evitarea zborului controlat în teren (CFIT), aeronavele utilizează sisteme cum ar fi sistemele de avertizare de proximitate față de sol (GPWS), care utilizează altimetre radar ca element cheie. Unul dintre principalele puncte slabe ale GPWS este lipsa informațiilor de tip „look-ahead”, deoarece oferă doar altitudinea deasupra terenului „look-down”. Pentru a depăși această slăbiciune, avioanele moderne folosesc un sistem de avertizare pentru conștientizarea terenului (TAWS).
Înregistrări de zborEdit
Înregistrătoarele de date din cabina de pilotaj a aeronavelor comerciale, cunoscute în mod obișnuit sub numele de „cutii negre”, stochează informații de zbor și înregistrări audio din cabina de pilotaj. Ele sunt adesea recuperate de la o aeronavă după un accident pentru a determina setările de control și alți parametri din timpul incidentului.
Sisteme meteorologiceEdit
Sistemele meteorologice, cum ar fi radarul meteorologic (de obicei Arinc 708 pe aeronavele comerciale) și detectoarele de fulgere, sunt importante pentru aeronavele care zboară pe timp de noapte sau în condiții meteorologice instrumentale, unde nu este posibil ca piloții să vadă vremea din față. Precipitațiile abundente (detectate de radar) sau turbulențele puternice (detectate de activitatea fulgerelor) sunt ambele indicii ale unei activități convective puternice și ale unor turbulențe severe, iar sistemele meteorologice permit piloților să se abată în jurul acestor zone.
Detonatoarele de fulgere, cum ar fi Stormscope sau Strikefinder, au devenit suficient de ieftine pentru a fi practice pentru aeronavele ușoare. În plus față de detectarea radarului și a fulgerelor, observațiile și imaginile radar extinse (cum ar fi NEXRAD) sunt acum disponibile prin conexiuni de date prin satelit, permițând piloților să vadă condițiile meteorologice mult dincolo de raza de acțiune a propriilor sisteme de bord. Afișajele moderne permit ca informațiile meteorologice să fie integrate cu hărțile în mișcare, terenul și traficul pe un singur ecran, simplificând foarte mult navigația.
Sistemele meteorologice moderne includ, de asemenea, detectarea forfecării vântului și a turbulențelor și sisteme de avertizare privind terenul și traficul. Avionica meteorologică din avion este deosebit de populară în Africa, India și în alte țări în care călătoriile cu avionul reprezintă o piață în creștere, dar asistența la sol nu este la fel de bine dezvoltată.
A existat o evoluție către un control centralizat al multiplelor sisteme complexe montate pe aeronave, inclusiv monitorizarea și gestionarea motoarelor. Sistemele de monitorizare a stării de sănătate și a utilizării (HUMS) sunt integrate cu calculatoarele de gestionare a aeronavelor pentru a oferi mentenanților avertismente timpurii cu privire la piesele care vor trebui înlocuite.
Conceptul de avionică modulară integrată propune o arhitectură integrată cu software de aplicație portabil pe un ansamblu de module hardware comune. Acesta a fost utilizat la a patra generație de avioane de luptă cu reacție și la ultima generație de avioane de linie.
.