I ett flygplan är cockpit en typisk plats för avionikutrustning, inklusive kontroll-, övervaknings-, kommunikations-, navigations-, väder- och antikollisionssystem. Majoriteten av flygplanen driver sin avionik med hjälp av 14- eller 28-volts likströmsystem. Större och mer sofistikerade flygplan (t.ex. passagerarflygplan eller militära stridsflygplan) har dock växelströmsystem som arbetar med 400 Hz, 115 volts växelström. Det finns flera stora leverantörer av flygelektronik, bland annat Panasonic Avionics Corporation, Honeywell (som nu äger Bendix/King), Universal Avionics Systems Corporation, Rockwell Collins (numera Collins Aerospace), Thales Group, GE Aviation Systems, Garmin, Raytheon, Parker Hannifin, UTC Aerospace Systems (numera Collins Aerospace), Selex ES (numera Leonardo S.) och Leonardo S. (numera Leonardo S.).p.A.), Shadin Avionics och Avidyne Corporation.
Internationella standarder för flygelektronisk utrustning utarbetas av Airlines Electronic Engineering Committee (AEEC) och publiceras av ARINC.
CommunicationsEdit
Kommunikationer förbinder cockpit med marken och cockpit med passagerarna. Kommunikationen ombord tillhandahålls av högtalarsystem och flygplansintercomar.
VHF-kommunikationssystemet för luftfart fungerar i luftbandet 118,000 MHz till 136,975 MHz. Varje kanal har ett avstånd från de intilliggande kanalerna på 8,33 kHz i Europa och 25 kHz i övriga länder. VHF används också för kommunikation i siktlinjen, t.ex. mellan flygplan och flygplan och mellan flygplan och ATC. Amplitudmodulering (AM) används och samtalet sker i simplexläge. Flygplanskommunikation kan också ske med hjälp av HF (särskilt för transoceana flygningar) eller satellitkommunikation.
Flygnavigering är bestämning av position och riktning på eller ovanför jordytan. Avionik kan använda satellitnavigeringssystem (t.ex. GPS och WAAS), INS( tröghetsnavigeringssystem), markbaserade radionavigeringssystem (t.ex. VOR eller LORAN) eller någon kombination av dessa. Vissa navigationssystem, t.ex. GPS, beräknar positionen automatiskt och visar den för flygbesättningen på rörliga kartskärmar. Äldre markbaserade navigationssystem som VOR eller LORAN kräver att piloten eller navigatören plottar in korsningen av signalerna på en papperskarta för att bestämma flygplanets position; moderna system beräknar positionen automatiskt och visar den för flygbesättningen på rörliga kartskärmar.
ÖvervakningRedigera
De första antydningarna av glascockpits dök upp på 1970-talet, när flygdugliga katodstrålerörskärmar (CRT) började ersätta elektromekaniska displayer, mätare och instrument. Med glascockpit avses användning av datorskärmar i stället för mätare och andra analoga displayer. Flygplanen fick allt fler displayer, rattar och informationstavlor som så småningom konkurrerade om utrymmet och piloternas uppmärksamhet. På 1970-talet hade ett genomsnittligt flygplan mer än 100 instrument och reglage i cockpit. 1985 började glascockpits införas med privatjetflygplanet Gulfstream G-IV. En av de viktigaste utmaningarna med glascockpits är att balansera hur mycket kontroll som är automatiserad och hur mycket piloten ska göra manuellt. Generellt försöker man automatisera flygoperationer samtidigt som piloten hålls ständigt informerad.
Flygkontrollsystem för flygplanRedigera
Flygplan har medel för att automatiskt styra flygningen. Autopiloten uppfanns först av Lawrence Sperry under första världskriget för att flyga bombplan tillräckligt stabilt för att träffa exakta mål från 25 000 fot. När den först infördes av den amerikanska militären satt en ingenjör från Honeywell i baksätet med en bultsax för att koppla bort autopiloten i nödfall. Numera är de flesta kommersiella flygplan utrustade med flygledningssystem för att minska pilotens fel och arbetsbelastning vid landning och start.
De första enkla kommersiella autopiloterna användes för att styra kurs och höjd och hade begränsade befogenheter på saker som dragkraft och flygkontrollytor. I helikoptrar användes autostabilisering på ett liknande sätt. De första systemen var elektromekaniska. Tillkomsten av fly by wire och elektroaktiverade flygytor (i stället för de traditionella hydrauliska) har ökat säkerheten. Precis som med displayer och instrument hade kritiska anordningar som var elektromekaniska en begränsad livslängd. Med säkerhetskritiska system är programvaran mycket strikt testad.
BränslesystemRedigera
Fuel Quantity Indication System (FQIS) övervakar mängden bränsle ombord. Med hjälp av olika sensorer, t.ex. kapacitansrör, temperatursensorer, densitometrar & nivåsensorer, beräknar FQIS-datorn massan bränsle som återstår ombord.
Fuel Control and Monitoring System (FCMS) rapporterar bränsle som återstår ombord på ett liknande sätt, men genom att styra pumpar & ventiler hanterar det även bränsleöverföringar runt om i olika tankar.
- Refyllningskontroll för att ladda upp till en viss total massa bränsle och distribuera det automatiskt.
- Överföringar under flygning till de tankar som matar motorerna. T.ex. från skrov till vingtankar
- Tyngdpunktskontroll överföringar från stjärttankarna (Trim) framåt till vingarna när bränslet förbrukas
- Håller bränsle i vingspetsarna (för att hjälpa till att förhindra att vingarna böjs på grund av lyft under flygning) &överföringar till huvudtankarna efter landning
- Kontrollerar bränslets utskjutning under en nödsituation för att minska flygplansvikten.
Kollisionsundvikande systemRedigera
För att hjälpa till att undvika kontrollerad flygning in i terrängen (CFIT) använder luftfartyg system som varningssystem för marknära läge (GPWS), där radarhöjdmätare är ett centralt element. En av de största svagheterna med GPWS är bristen på ”look-ahead”-information, eftersom det endast ger höjd över terrängen ”look-down”. För att övervinna denna svaghet använder moderna flygplan ett varningssystem för terrängmedvetenhet (TAWS).
FlygskrivareRedigera
Commersiella flygplans cockpitdataregister, allmänt kända som ”svarta lådor”, lagrar flyginformation och ljud från cockpit. De återfinns ofta från ett flygplan efter en krasch för att fastställa kontrollinställningar och andra parametrar under händelsen.
VädretssystemRedigera
Vädersystem som väderradar (vanligtvis Arinc 708 på kommersiella flygplan) och blixtdetektorer är viktiga för flygplan som flyger på natten eller under instrumentmeteorologiska förhållanden, där det inte är möjligt för piloter att se vädret framåt. Kraftig nederbörd (som uppfattas av radarn) eller kraftig turbulens (som uppfattas av blixtaktivitet) är båda indikationer på stark konvektiv aktivitet och kraftig turbulens, och vädersystemen gör det möjligt för piloterna att avvika från dessa områden.
Blixtdetektorer som Stormscope eller Strikefinder har blivit så billiga att de är praktiska för lätta flygplan. Förutom radar- och blixtdetektering är observationer och utökade radarbilder (t.ex. NEXRAD) nu tillgängliga via satellitdataförbindelser, vilket gör det möjligt för piloter att se väderförhållanden långt utanför räckvidden för sina egna system under flygning. Moderna skärmar gör det möjligt att integrera väderinformation med rörliga kartor, terräng och trafik på en enda skärm, vilket underlättar navigeringen avsevärt.
Moderna vädersystem omfattar även vindskjuvning och turbulensdetektering samt varningssystem för terräng och trafik. Väderelektronik i flygplan är särskilt populär i Afrika, Indien och andra länder där flygresor är en växande marknad, men där markstödet inte är lika välutvecklat.
FlygplansstyrningssystemRedigera
Det har skett en utveckling mot centraliserad styrning av de många komplexa system som är monterade på flygplan, inklusive motorövervakning och -styrning. System för övervakning av hälsa och användning (HUMS) är integrerade med datorer för luftfartygsförvaltning för att ge underhållare tidiga varningar om delar som behöver bytas ut.
Det integrerade modulära flygelektroniska konceptet föreslår en integrerad arkitektur med tillämpningsprogramvara som kan överföras till en samling av gemensamma hårdvarumoduler. Det har använts i fjärde generationens stridsflygplan och den senaste generationen av passagerarflygplan.