Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Взлет МИ-8 в зоне воздушной подушки.

Мы с Вами уже выяснили как, в принципе, управляется вертолет, и как работает автомат перекоса. А сегодня внесем некоторую ясность в вопрос о том, какую роль во всем этом играет пилот. Какие даны ему органы управления для решения вобщем-то непростой задачи, каковой является управление вертолетом

С самолетом все более-менее понятно. У него есть две самостоятельные системы: система управления самолетом (собственно управление рулями и элеронами) и система управления двигателем.

И органы в кабине экипажа в количестве трех штук ???? : ручка управления самолетом (РУС), ручка управления двигателем (РУД), и педали для управления рулем направления.

Как в этом плане обстоят дела у вертолета?…

Начнем с того, что определим более конкретно типы управления вертолетом.

Первое — это вертикальное управление. Осуществляется путем одновременного изменения угла установки лопастей несущего винта (то есть изменением общего шага). Делает это автомат перекоса.

Второе — путевое управление.То есть изменение направления полета. Осуществляется при помощи рулевого (хвостового) винта путем изменения его тяги (то есть изменение общего шага рулевого винта). Если вертолет двухвинтовой схемы (без хвостового винта), то путем изменения крутящего момента одного из винтов. Об этом я уже говорил ранее.

Третий тип — поперечное управление. Это управление вертолетом по крену. Крен создается наклоном плоскости вращения винта (а значит и полной аэродинамической силы винта) в нужную сторону, вправо или влево.

При этом появляется боковая составляющая полной аэродинамической силы, обеспечивающая возможность бокового движения вертолета. Кроме того сила тяги винта теперь уже не проходит через центр тяжести вертолета.

Поэтому относительно него появляется момент, кренящий вертолет в нужную сторону. Все это тоже прерогатива автомата перекоса.

Ну и четвертый тип управления вертолетом — продольное управление. Это управление вертолетом по тангажу, при этом вертолет летит вперед или назад с соответствующей скоростью. Осуществляется путем наклона плоскости вращения несущего винта и, соответственно, вектора полной аэродинамической силы в продольном направлении, вперед или назад.

При этом создается угол тангажа (вертолет опускает или поднимает нос) из-за создания момента наклоненной аэродинамической силы относительно центра тяжести вертолета. Плюс появляется горизонтальная составляющая этой силы, которая, собственно, и движет вертолет в нужном направлении.

Главную роль здесь опять же играет автомат перекоса, меняющий циклический шаг винта.

Итак у вертолета есть три главных агрегата, которые определяют его движение. Двигатель, автомат перекоса и рулевой винт. И, собственно, управление вертолетом означает управление этими тремя агрегатами.

Для этого существуют три системы: система управления автоматом перекоса (управление циклическим шагом несущего винта), система управления хвостовым винтом и система управления общим шагом винта во взаимодействии с управлением оборотами (мощностью) двигателя, или система «шаг-газ».

Что такое «шаг-газ». Дело в том, что угол установки лопастей несущего винта (общий шаг) и обороты двигателя связаны. Ведь если увеличить угол, то возрастет величина аэродинамических сил, действующих на лопасти.

Увеличивается и подъемная сила, и сила сопротивления. Винт, как говорят, нагружается. Двигатель, находясь на определенном уровне мощности не может «обслужить» возросшую нагрузку и может начать терять обороты.

Тяга винта, соответственно, может уменьшиться.

Чтобы этого не происходило, была придумана система шаг-газ, которая одновременно с увеличением угла установки лопастей подает команду в топливную автоматику на увеличение оборотов (то есть «увеличиваешь шаг – даешь газ» и наоборот), тем самым исключая падение мощности двигателя.

Теперь о том, что у нас в кабине. У пилота есть собственно две ручки управления вертолетом.

Первая – ручка управления циклическим шагом винта (или просто ручка управления вертолетом).

Она самолетного типа, расположена перед креслом пилота, и с ее помощью осуществляется продольное и поперечное управление вертолетом.

От нее через специальную систему тяг и качалок воздействие передается на тарелку автомата перекоса, которая, в свою очередь, определяет циклический угол установки лопастей.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Системы управления циклическим и общим шагом винта.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Кабина вертолета. Хорошо видны спаренные ручки управления и ручки шаг-газ.

Вторая – ручка управления общим шагом винта или, как ее еще называют «ручка шаг-газ». Эта ручка обычно расположена слева от кресла пилота и перемещается вертикально вверх-вниз.

С ее помощью осуществляется вертикальное управление путем одновременного воздействия на автомат перекоса и систему изменения оборотов двигателя.

Обычно обороты двигателя меняются на первой трети перемещения ручки, далее уже меняется только общий шаг винта.

Отдельно от шага винта мощность двигателя может меняться только в небольших пределах для необходимой корректировки. Для этого на ручке шаг-газ существует специальный корректор ( обычно что-то типа поворотного кольца).

На схеме под номерами: 1 — ручка управления циклическим шагом; 2 — ручка шаг-газ; 3 — автомат перекоса; 4 — агрегат системы управления двигателем.

Кроме ручек управления есть еще педали. С их помощью опять же через систему управления вертолетом летчик воздействует на рулевой винт с целью изменения общего шага его лопастей, меняя тем самым, его тягу и, соответственно, разворачивающий момент вертолета.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Система управления шагом рулевого винта.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Кабина вертолета. Хорошо видны ручка управления и правая педаль.

При использовании всех описанных органов управления вертолетом, этот аппарат превращается в маневренную машину с довольно широкими возможностями.

Основные режимы полета вертолета – это взлет, висение, разгон и набор высоты, маневрирование и далее снижение и посадка. Обычные, впрочем, режимы для любого летательного аппарата, за исключением, конечно, висения. Этот режим доступен еще только самолетам с вертикальным взлетом и посадкой (СВВП), не считая, конечно, всякой экзотики :-).

Чуть-чуть подробнее о режиме взлета. Существует два способа взлета. Первый – «по вертолетному».

В этом случае вертолет взлетает вертикально с кратковременным зависанием на высоте 1,5-2 метров (контрольное висение), после чего производится разгон с набором высоты. Второй – «по самолетному».

При этом вертолет разгоняется на земле, набирает скорость отрыва и взлетает с последующим набором высоты и скорости.

Способ взлета выбирается в зависимости от состояния самого аппарата и от внешних условий. Определяющим в этом плане является запас мощности двигателя, что вполне понятно :-).

Этот запас, в свою очередь, зависит от массы вертолета (точнее взлетной массы) и от таких параметров состояния атмосферы, влияющих на параметры работы двигателя и несущего винта, как местное давление воздуха, температура и влажность (влияющие на плотность воздуха).

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Взлет по вертолетному.

  • Кроме того на выбор способа взлета влияет размер и состояние поверхности площадки, на которой находится вертолет, наличие каких-либо препятствий по курсу взлета и обязательно направление и сила ветра у земли.
  • Чем выше барометрическая высота места взлета (ниже давление), чем выше температура и влажность воздуха, а также чем ниже скорость встречного ветра, тем ниже запас мощности двигателя, и тем ниже должна быть взлетная масса вертолета.

Взлет по вертолетному – это основной вид взлета для современных аппаратов. Он, однако, тоже может иметь различную конфигурацию. Дело в том, что при работе воздушного винта вблизи земли может появиться эффект воздушной подушки. Это явление, я думаю, известно практически каждому современному человеку.

Воздух, отбрасываемый несущим винтом вниз тормозится у земли и образует как бы поддерживающую аппарат подушку. Такое может происходить обычно на совсем малом расстоянии от земной поверхности.

Считается, что для вертолета это явление можно принимать во внимание, если расстояние от земли до плоскости вращения винта равно радиусу винта (или меньше).

В этом случае прирост подъемной силы составляет 10-15%.

Так вот взлет по вертолетному может осуществляться с разгоном вне зоны воздушной подушки или в ее зоне, а также может осуществляться разгон по наклонной траектории.

Первый случай выбирается тогда, когда взлетная площадка имеет ограниченные размеры и окружена высокими препятствиями, а также если она имеет сильное запыление или покрыта свежевыпавшим снегом. Режим работы двигателя при таком взлете – максимальный то есть запаса по мощности нет.

Это самый напряженный режим взлета, а при отказе двигателя (одного из двигателей) безопасная посадка не гарантирована. Вертикальный подъем должен осуществляться до высоты обеспечения прохода над препятствиями с превышением не менее 5 метров.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Взлет вне зоны воздушной подушки с площадки, ограниченной препятствиями.

Разгон по наклонной траектории может быть использован на такой же площадке, но с высотой препятствий до 5 метров. Запас мощности при таком взлете должен обеспечивать одновременный разгон с набором высоты. Должна быть гарантирована безопасная посадка в случае отказа двигателя (одного из двигателей).

Взлет с разгоном в зоне воздушной подушки – самый распространенный способ взлета. Он обычно производится с аэродромов (вертодромов), имеющих открытые подходы.

При этом двигатель работает обычно на номинальном режиме, то есть имеется запас мощности для необходимого, в случае чего :-), маневрирования.

Вертолет после контрольного висения разгоняется вдоль земли с углом тангажа на пикирование в 10-15 º (иной раз и больше, и это очень эффектно :-)) и далее переходит в набор высоты. Этот взлет, кстати, – самое распространенное из того, что мы видим в кино.

Если по вертолетному взлететь невозможно, то вертолет может взлететь по самолетному, вырулив для этого к месту старта. Далее все как у самолета :-).

Ручка шаг-газ устанавливается на взлетный режим, ручка управления дается немного от себя (для появления горизонтальной тяги), вертолет разбегается и, набрав определенную скорость (порядка 40-50 км/ч), после небольшого взятия ручки управления на себя, отрывается от земли. Далее некоторое выдерживание на высоте около 1,5 метров и подъем.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Взлет по самолетному.

Вот так вкратце о возможностях взлета. О других рабочих (а также аварийных и специальных) режимах полета поговорим в следующих статьях и по пожеланиям трудящихся :-).

А пока всем, я думаю, понятно, что на любых режимах полета управление производится совместными перемещениями ручек управления вертолетом, шаг-газ и педалями. Управление вертолетом максимально приближено к самолетному, но отличия, конечно, на лицо.

Пилотов вертолетов даже наблюдению из кабины за землей учат по-другому. Ничего не поделаешь, специфика. Да и сравнивать вертолет и самолет наверное было бы неправильно. Однако, как говорится глаз радует и тот и другой :-). Оба летают удивительно красиво.

Что еще нужно ? ???? :-)…….

В конце статьи помещаю ролик, который уже есть в моей статье о турбовальном двигателе. Для сегодняшней статьи он подходит как нельзя лучше :-). Взлет с разгоном в зоне воздушной подушки. Правда не совсем типичный, а с применением еще одного элемента под названием шик, граничащий с воздушным хулиганством. Однако ведь до чего ж эффектно выглядит! :-). Летчик… Снимаю шляпу…

В довершении еще ролик « О том как летает вертолет». Последний, к сожалению, на английском языке. Но кое-какие полезные моменты с точки зрения управления в нем можно понять и так и они неплохо показаны. К сожалению более приемлемого материала в этот раз не нашел ???? …

Читайте также:  Перевозка собак в самолете: как выбрать переноску, правила провоза за границу, необходимые документы

Как управлять самолетом

Управление самолетом для неподготовленного человека задача невыполнимая. Даже если получится разобраться в системах с первого раза, передвигаться на воздушном судне без летного свидетельства запрещено. Рассказываем, что предстоит узнать и пройти прежде, чем его получить, и где научиться управлять крылатой машиной.

Системы управления самолетом

В зависимости от доли участия человека в процессе, существуют 3 режима. Неавтоматический предполагает ручное пилотирование, в полуавтоматическом пилота «страхует» автоматика, а автоматический почти не требует участия человека

Управление летательным аппаратом представляет собой на первый взгляд непонятную, но слаженную систему. Она включает 3 подгруппы механизмов:

  • командные рычаги – ручку управления или знакомый даже обывателям штурвал и педали
  • система проводок, обеспечивающая связь между рулями и командными рычагами
  • рули, регулирующие высоту, направление и крен

В передвижении учитываются 3 оси – вертикальная, продольная и поперечная – и рули помогают от них не отклоняться. Управляются последние командными рычагами.

Наклон штурвала на себя, от себя поднимет или опустит нос аппарата и скорректирует высоту. Повороты приведут в движение аэродинамические элероны на корпусе и помогут накренить машину влево или вправо.

А чтобы сориентировать ее относительно вертикальной оси, пилоты задействуют педали, связанные с рулем направления.

Подробнее о системе управления на примере Airbus A320. Что находится на приборной панели и зачем нужны все эти кнопки, лампочки и экраны.

Что включает пилотирование

Перед взлетом в обязательном порядке необходимо проинспектировать внешний вид и механизмы летательного аппарата.

Это поможет убедиться в их исправности и снизить риск возникновения опасных ситуаций в небе.

На подготовительном этапе проверяют беспрепятственную работу закрылок, элеронов и командных рычагов, осматривают топливные отсеки и оценивают авиакеросин, бензин и масло на наличие ненужных примесей.

После завершения проверки самолет по необходимости разворачивают и передвигают к стартовой позиции.

К началу взлетно-посадочной полосы пилоты ведут его самостоятельно – двигатели уже должны быть разогреты – или доверяют работу предназначенным для этого тягачам.

В стартовой точке авиалайнеры останавливаются, запрашивают у диспетчера разрешение, и если последнее получено – под руководством наземных служб выруливают на взлет.

Взлетающий самолет начинает двигаться по выделенной полосе для разбега. Пилот при этом управляет положением закрылок и тем самым снижает скорость. В момент взлета она не должна быть слишком высокой.

«Задрать нос» аппарата и взлететь позволяет наклон штурвала на себя. Только снижение скорости влечет за собой уменьшение подъемной силы, и тогда в дело должны вступить предкрылки. Они помогут увеличить угол атаки, чтобы самолет беспрепятственно оторвался от полосы и начал набирать высоту.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Движение в небе полезно начинать с настройки данных, позволяющих оптимизировать работу людей и техники. В первую очередь пилоты устанавливают искусственный горизонт. Он поможет поддерживать судно в горизонтальном положении, даже если вокруг облака.

После специалисты выставляют крейсерскую скорость полета. Так называют скорость, при которой лайнер двигается с минимальным расходом топлива. Это положение, когда двигатели используют лишь 60-80% потенциала.

Как только оптимальная скорость достигнута, ее фиксируют. На этом же этапе обычно устанавливают триммер. Устройство дает возможность отслеживать в крейсерском режиме снижение или подъем и оповещает о необходимости скорректировать высоту.

Вообще управление машиной в небе заключается преимущественно в наблюдении и корректировке параметров полета. Это позволяет «отдохнуть» перед наиболее сложным и трудоемким этапом в пилотировании крылатых машин – посадкой.

Перед ее началом, как и на взлете, пилот запрашивает разрешение у диспетчера. Если аэропорт согласен принять воздушное судно, начинается маневрирование, подготовка и заход на посадку. Машину направляют к полосе, скорость постепенно снижается, выпускаются шасси, закрылки или подкрылки, и на высоте в 25 метров над полотном она готовится садиться.

За время воздушного этапа посадки, который длится в районе 10 секунд, командир корабля успевает сделать сразу несколько сложных манипуляций. Он практически перестает снижаться и некоторое время летит горизонтально. Это необходимо, чтобы снизить скорость и увеличить угол атаки.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

С каких типов самолетов лучше начинать новичку

Все летательные аппараты отличаются друг от друга десятками параметров, выбор тренировочной модели лучше доверить летной школе. Но если вы планируете самостоятельно присмотреть судно, обратите внимание на следующие:

  • Як-12Cessna 172S (самый популярный в обучении новичков), Вильга-35 и подобные – отличаются устойчивостью, вывести их из равновесия трудно. В подобные аппараты просто забираться, а их крылья не загораживают вид;
  • модели вроде Як-52Tecnam SierraDiamond Da-40 – высокоманевренные, подходят для выполнения фигур пилотажа и подготовки к спортивному пилотированию. Позволяют сесть на воду в случае непредвиденных ситуаций – крылья удерживают технику на поверхности водоемов.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Экстренные ситуации

Основной способ избежать опасности – оттачивать мастерство

Экстренных случаев, в которых может пригодится преимущество последних моделей, в авиации много.

Наиболее вероятным из всех считается отказ двигателя, следующие в топе – ошибки пилота во время взлета, посадки или нарушение установленных ограничений самолета.

Избежать подобных ошибок позволяет практика и понимание уровня собственной подготовки. Не переоценивайте себя, излишняя самоуверенность нередко приводит к трагедии.

Плохие метеоусловия опасны не столько сами по себе, сколько возможностью столкнуться с препятствием. Полеты обычно имеют ограничения по высоте, которые исключают встречу с наземными строениями и линиями электропередач. Просто старайтесь соблюдать правила и не приближайтесь к местам полета других лайнеров.

Среди новичков также распространена проблема потери ориентации. Узнать землю с воздуха не так-то просто. Начинающим пилотам советуют брать на борт портативные GPS-устройства. Они в случае чего помогут найти нужный аэродром.

Одна из самых редких в авиации экстренных ситуаций – плохое самочувствие пилота. Проблемы со здоровьем не появляются внезапно. Если чувствуете себя неудовлетворительно на земле, откажитесь от полета.

Во всех непредвиденных случаях алгоритм работы один:

  • важнее всего сохранить управление. Возьмите себя в руки и скорректируйте параметры полета
  • если можете предпринять что-то и исправить ситуацию – действуйте
  • садитесь на ближайшем аэродроме или, в крайнем случае, иной подходящей площадке

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Где и как научиться управлять самолетом

Каждый новичок в летном деле, независимо от специфики будущей деятельности, получает свидетельство частного пилота или PPL в сертифицированных училищах. Свидетельство выдают тем, кто прослушал теоретическую часть обучения, «налетал» 5 часов на тренажере и 35 – в небе. На все уходит от полугода до года.

После получения лицензии, если ваша цель не ограничивается простыми частными полетами, нужно двигаться дальше. Желающие сесть в кресло капитана пассажирского лайнера проходят дополнительные курсы повышения квалификации, получают допуски к работе на более сложных крылатых машинах и совершенствуются, пока не достигнут поставленных целей.

Обучением пилотированию в России занимаются десятки частных учебных заведений, можно найти даже курсы при авиакомпаниях. А вот получить соответствующую профессию получится лишь в училищах гражданской авиации.

Подобные есть в Москве (МГТУ ГА), Санкт-Петербурге (СПбГУ ГА), Ульяновске (УИ ГА), а их филиалы встречаются по всей стране. Подробнее читайте здесь.Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Полезные советы

Помните об этих советах, пока не почувствуете себя профи.

  1. Не садитесь за штурвал без летной лицензии, если только ситуация не критическая. Управление воздушным судном без права осуществлять пилотирование наказуемо.
  2. Учите английский. Этим языком владеет каждый авиадиспетчер. В экстренном случае за рубежом изъясняться придется на английском.
  3. Если на настроенных частотах в непредвиденных ситуациях не отвечают, перенастройте приемник на УКВ (VHF) 121,5 Мгц. За ней следят спасательные службы.
  4. При посадке смотрите на отметки на полосе. Цифры помогают понять, с правильной ли скоростью вы снижаетесь.

Управлять самолетом сложно, но при желании научиться этому вполне реально. Обучение частному простому пилотированию даже не отнимет много времени и сил. Потрудиться придется лишь тем, кто хочет получить допуск к большим летательным аппаратам, профессию пилота и работу в крупных авиакомпаниях, но вложенные усилия с лихвой окупятся в «больших» полетах.

Вам понравилось?

Как управлять самолетом: основы пилотирования для начинающих

Мечта стать пилотом наверняка была у каждого ребенка. Все мы, особенно будучи маленькими детьми были в восторге от полетов на самолете: для нас это было необычно, и вызывало неимоверный восторг. На сегодняшний день пилотом может стать каждый из нас, и для этого нет необходимости затрачивать большую сумму денег и проходить длительное обучение.

Как стать пилотом малой авиации

Любой летчик, даже коммерческий, должен закончить курсы пилотирования малой авиации. Для этого, ему необходимо будет пройти медицинскую комиссию ВЛЭК. Будущий пилот должен соответствовать следующим параметрам:

  • Вес от 48 до 110 килограмм, допускается избыточный вес — не более чем первая стадия ожирения.
  • Рост от 155 до 190 сантиметров, сидя — до 95.
  • Отсутствие серьезных травм и операций за последние 6 месяцев, а также отсутствие переломов за последние несколько лет.
  • Заболевания, связанные с работой сердца, различные дефекты речи, дистрофия или нарушения в зоне ЛОР-органов могут поспособствовать тому, что вас посчитают непригодным для пилотирования.
  • Наркотическая и алкогольная зависимость также может загубить ваше желание стать пилотом.

Также, вас будут неоднократно проверять на физическую подготовку во время прохождения медицинской комиссии и при прохождении самих курсов. Пилот должен быть крепким и здоровым мужчиной, возраст которого от 17 до 55 лет (в различных заведениях этот диапазон может отличаться).

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

После успешного прохождения медицинской комиссии ВЛЭК, вам выдадут необходимые для поступления документы. Поступать можно в любых городах, где есть летное училище или курсы пилотирования: самые крупные и известные находятся в Ульяновске и Санкт-Петербурге.

Как правило, длительность обучения пилотов малой авиации длится от 3 месяцев до двух лет, в зависимости от типа самолета и типа обучения. Как правило, обучение представляет собой от 150 теоретических часов и от 8 часов живого налета на самолете, два из которых проходят ночью.

Если же у вас преобладает желание стать коммерческим пилотом и пилотировать пассажирский самолет, то после окончания курсов пилота малой авиации вам необходимо закончить соответствующие курсы на самолет определенного класса.

Как стать пилотом коммерческой авиации

Окончив курсы летчика малой авиации, вам предоставляются соответствующие документы и возможность пилотировать двухместные самолеты. В случае, если вы хотите продолжить обучение и стать пилотом пассажирского лайнера, вам необходимо найти соответствующее учебное заведение.

Каждое крупное авиационное училище предоставляет своим учащимся возможность пройти обучение на определенном типе самолетов. В данном случае, вы сами выбираете на каком самолете хотите летать: это может Боинг, Аэробус, или же любой другой пассажирский лайнер.

Для обучения вам может потребоваться повторное прохождение медицинской комиссии. В обучение входит от 220 часов теории и от 40 часов практических полетов.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Основы пилотирования самолета и его авионика

Каждый самолет имеет свои отличия, однако их авионика очень похожа. Главным элементом управления любого самолета является штурвал. Это может быть как и сам штурвал, так и джойстик.

В случае с штурвалом, управление очень простое и удобное: отклонение от себя опускает нос самолета вниз, отклонение к себе — поднимает его. Поворот штурвала вправо разворачивает его вправо, поворот влево — влево.

Читайте также:  Можно ли курить вейп, электронные сигареты или айкос в самолетеив аэропорту, провоз в ручной клади и багажном отделении

В случае с джойстиком управление такое же, однако менее удобное.

Каждый самолет имеет ряд приборов, которые позволяют ему следить за высотой, скоростью и другими показателями. На фотографии изображена цифровая авионика советского ТУ-154, однако в большинстве самолетов ее заменяют электронные мониторы. Вся авионика продублирована для первого и второго пилота каждого пассажирского лайнера.

  1. Вертикальная скорость самолета. Данный показатель отображает скорость подъема самолета. Необходимо во время взлета для избежания резкого подъема и контроля набора высоты.
  2. Горизонт отображает угол подъема, наклона и поворота самолета. Необходимо для понимания положения самолета на большой высоте.
  3. Отображает курс полета лайнера, значения — от 0 до 360 градусов, курс пилоту сообщает авиадиспетчер определенной зоны полета самолета.
  4. Скорость полета, часто на данной панели отображается посадочная скорость и скорость сваливания. Также, красной зоной обозначается максимальная скорость полета, превышать которую не рекомендуется.
  5. Крен самолета — отображает горизонтальный угол поворота самолета в воздухе и поворот рулевого колеса на земле.
  6. Блок управления двигателями и шасси. Позволяет быстро запускать или останавливать двигатели, следить за тягой и выпуском шасси.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Каждый современный самолет имеет встроенный компьютер, который намного облегчает управление самолета.

Бортовой компьютер предоставляет пилотам много функции: встроенный рельеф местности, месторасположение и высота всех взлетно-посадочных полос, встроенный контроллер тяги, топлива и двигателей.

Компьютер оснащен полноценным автопилотом, который позволяет самолету совершать взлет, полет и посадку в полностью автоматическом режиме. Также, компьютер предупреждает о поломках на борту.

Однако, несмотря на широко развитые технологии, авиакомпании и производители авиатехники все еще не доверяют системам автопилота, и продолжают обучать новых пилотов. Хороший летчик всегда ценится лучше, чем система автопилота, ведь если компьютер откажет, кому-то придется управлять лайнером.

Авиационные бортовые приборы

Содержание статьи

Авиационные бортовые приборы, приборное оборудование, помогающее летчику вести самолет. В зависимости от назначения авиационные бортовые приборы делятся на пилотажно-навигационные, приборы контроля работы авиадвигателей и сигнализационные устройства.

Навигационные системы и автоматы освобождают пилота от необходимости непрерывно следить за показаниями приборов. В группу пилотажно-навигационных приборов входят указатели скорости, высотомеры, вариометры, авиагоризонты, компасы и указатели положений самолета.

К приборам, контролирующим работу авиадвигателей, относятся тахометры, манометры, термометры, топливомеры и т.п.

В современных бортовых приборах все больше информации выносится на общий индикатор. Комбинированный (многофункциональный) индикатор дает возможность пилоту одним взглядом охватывать все объединенные в нем индикаторы.

Успехи электроники и компьютерной техники позволили достичь большей интеграции в конструкции приборной доски кабины экипажа и в авиационной электронике.

Полностью интегрированные цифровые системы управления полетом и ЭЛТ-индикаторы дают пилоту лучшее представление о пространственном положении и местоположении самолета, чем это было возможно ранее.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Новый тип комбинированной индикации – проекционный – дает пилоту возможность проецировать показания приборов на лобовое стекло самолета, тем самым совмещая их с панорамой внешнего вида. Такая система индикации применяется не только на военных, но и на некоторых гражданских самолетах.

ПИЛОТАЖНО-НАВИГАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ

Совокупность пилотажно-навигационных приборов дает характеристику состояния самолета и необходимых воздействий на управляющие органы. К таким приборам относятся указатели высоты, горизонтального положения, воздушной скорости, вертикальной скорости и высотомер. Для большей простоты пользования приборы сгруппированы Т-образно. Ниже мы кратко остановимся на каждом из основных приборов.

Указатель пространственного положения

Указатель пространственного положения представляет собой гироскопический прибор, который дает пилоту картину внешнего мира в качестве опорной системы координат. На указателе пространственного положения имеется линия искусственного горизонта.

Символ самолета меняет положение относительно этой линии в зависимости от того, как сам самолет меняет положение относительно реального горизонта. В командном авиагоризонте обычный указатель пространственного положения объединен с командно-пилотажным прибором.

Командный авиагоризонт показывает пространственное положение самолета, углы тангажа и крена, путевую скорость, отклонение скорости (истинной от «опорной» воздушной, которая задается вручную или вычисляется компьютером управления полетом) и представляет некоторую навигационную информацию.

В современных самолетах командный авиагоризонт является частью системы пилотажно-навигационных приборов, которая состоит из двух пар цветных электронно-лучевых трубок – по две ЭЛТ для каждого пилота. Одна ЭЛТ представляет собой командный авиагоризонт, а другая – плановый навигационный прибор (см. ниже).

На экраны ЭЛТ выводится информация о пространственном положении и местоположении самолета во всех фазах полета.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Плановый навигационный прибор

Плановый навигационный прибор (ПНП) показывает курс, отклонение от заданного курса, пеленг радионавигационной станции и расстояние до этой станции.

ПНП представляет собой комбинированный индикатор, в котором объединены функции четырех индикаторов – курсоуказателя, радиомагнитного индикатора, индикаторов пеленга и дальности.

Электронный ПНП с встроенным индикатором карты дает цветное изображение карты с индикацией истинного местоположения самолета относительно аэропортов и наземных радионавигационных средств.

Индикация направления полета, вычисления поворота и желательного пути полета предоставляют возможность судить о соотношении между истинным местоположением самолета и желаемым. Это позволяет пилоту быстро и точно корректировать путь полета. Пилот может также выводить на карту данные о преобладающих погодных условиях.

Управление самолетом: пошаговая инструкция, описание приборов, систем, органов

Указатель воздушной скорости

При движении самолета в атмосфере встречный поток воздуха создает скоростной напор в трубке Пито, закрепленной на фюзеляже или на крыле. Воздушная скорость измеряется путем сравнения скоростного (динамического) напора со статическим давлением.

Под действием разности динамического и статического давлений прогибается упругая мембрана, с которой связана стрелка, показывающая по шкале воздушную скорость в километрах в час. Указатель воздушной скорости показывает также эволютивную скорость, число Маха и максимальную эксплуатационную скорость.

На центральной панели расположен резервный пневмоуказатель воздушной скорости.

Вариометр

Вариометр необходим для поддержания постоянной скорости подъема или снижения. Как и высотомер, вариометр представляет собой, в сущности, барометр. Он указывает скорость изменения высоты, измеряя статическое давление. Имеются также электронные вариометры. Вертикальная скорость указывается в метрах в минуту.

Высотомер

Высотомер определяет высоту над уровнем моря по зависимости атмосферного давления от высоты. Это, в сущности, барометр, проградуированный не в единицах давления, а в метрах.

Данные высотомера могут представляться разными способами – с помощью стрелок, комбинаций счетчиков, барабанов и стрелок, посредством электронных приборов, получающих сигналы датчиков давления воздуха.

См. также БАРОМЕТР.

Навигационные системы и автоматы

На самолетах устанавливаются различные навигационные автоматы и системы, помогающие пилоту вести самолет по заданному маршруту и выполнять предпосадочное маневрирование. Некоторые такие системы полностью автономны; другие требуют радиосвязи с наземными средствами навигации.

Электронные навигационные системы

Существует ряд различных электронных систем воздушной навигации. Всенаправленные радиомаяки – это наземные радиопередатчики с радиусом действия до 150 км.

Они обычно определяют воздушные трассы, обеспечивают наведение при заходе на посадку и служат ориентирами при заходе на посадку по приборам.

Направление на всенаправленный радиомаяк определяет автоматический бортовой радиопеленгатор, выходная информация которого отображается стрелкой указателя пеленга.

Основным международным средством радионавигации являются всенаправленные азимутальные радиомаяки УКВ-диапазона VOR; их радиус действия достигает 250 км. Такие радиомаяки используются для определения воздушной трассы и для предпосадочного маневрирования. Информация VOR отображается на ПНП и на индикаторах с вращающейся стрелкой.

Дальномерное оборудование (DME) определяет дальность прямой видимости в пределах около 370 км от наземного радиомаяка. Информация представляется в цифровой форме.

Для совместной работы с маяками VOR вместо ответчика DME обычно устанавливают наземное оборудование системы TACAN. Составная система VORTAC обеспечивает возможность определения азимута с помощью всенаправленного маяка VOR и дальности с помощью дальномерного канала TACAN.

Система посадки по приборам – это система радиомаяков, обеспечивающая точное наведение самолета при окончательном заходе на посадочную полосу. Курсовые посадочные радиомаяки (радиус действия около 2 км) выводят самолет на среднюю линию посадочной полосы; глиссадные радиомаяки дают радиолуч, направленный под углом около 3° к посадочной полосе.

Посадочный курс и угол глиссады представляются на командном авиагоризонте и ПНП. Индексы, расположенные сбоку и внизу на командном авиагоризонте, показывают отклонения от угла глиссады и средней линии посадочной полосы. Система управления полетом представляет информацию системы посадки по приборам посредством перекрестья на командном авиагоризонте.

СВЧ-система обеспечения посадки – это точная система наведения при посадке, имеющая радиус действия не менее 37 км.

Она может обеспечивать заход по ломаной траектории, по прямоугольной «коробочке» или по прямой (с курса), а также с увеличенным углом глиссады, заданным пилотом.

Информация представляется так же, как и для системы посадки по приборам. См. также АЭРОПОРТ; ВОЗДУШНЫМ ДВИЖЕНИЕМ УПРАВЛЕНИЕ.

«Омега» и «Лоран» – радионавигационные системы, которые, используя сеть наземных радиомаяков, обеспечивают глобальную рабочую зону. Обе системы допускают полеты по любому маршруту, выбранному пилотом.

«Лоран» применяется также при заходе на посадку без использования средств точного захода.

Командный авиагоризонт, ПНП и другие приборы показывают местоположение самолета, маршрут и путевую скорость, а также курс, расстояние и расчетное время прибытия для выбранных путевых точек.

Инерциальные системы

Инерциальная навигационная система и инерциальная система отсчета являются полностью автономными. Но обе системы могут использовать внешние средства навигации для коррекции местоположения. Первая из них определяет и регистрирует изменения направления и скорости с помощью гироскопов и акселерометров.

С момента взлета самолета датчики реагируют на его движения, и их сигналы преобразуются в информацию о местоположении. Во второй вместо механических гироскопов используются кольцевые лазерные.

Кольцевой лазерный гироскоп представляет собой треугольный кольцевой лазерный резонатор с лазерным лучом, разделенным на два луча, которые распространяются по замкнутой траектории в противоположных направлениях. Угловое смещение приводит к возникновению разности их частот, которая измеряется и регистрируется.

(Система реагирует на изменения ускорения силы тяжести и на вращение Земли.) Навигационные данные поступают на ПНП, а данные положения в пространстве – на командный авиагоризонт. Кроме того, данные передаются на систему FMS (см. ниже). См. также ГИРОСКОП; ИНЕРЦИАЛЬНАЯ НАВИГАЦИЯ.

Система обработки и индикации пилотажных данных (FMS)

Система FMS обеспечивает непрерывное представление траектории полета. Она вычисляет воздушные скорости, высоту, точки подъема и снижения, соответствующие наиболее экономному потреблению топлива. При этом система использует планы полета, хранящиеся в ее памяти, но позволяет также пилоту изменять их и вводить новые посредством компьютерного дисплея (FMC/CDU).

Система FMS вырабатывает и выводит на дисплей летные, навигационные и режимные данные; она выдает также команды для автопилота и командного пилотажного прибора. В дополнение ко всему она обеспечивает непрерывную автоматическую навигацию с момента взлета до момента приземления.

Данные системы FMS представляются на ПНП, командном авиагоризонте и компьютерном дисплее FMC/CDU.

Приборы контроля работы авиадвигателей

Индикаторы работы авиадвигателей сгруппированы в центре приборной доски. С их помощью пилот контролирует работу двигателей, а также (в режиме ручного управления полетом) изменяет их рабочие параметры.

Для контроля и управления гидравлической, электрической, топливной системами и системой поддержания нормальных рабочих условий необходимы многочисленные индикаторы и органы управления.

Индикаторы и органы управления, размещаемые либо на панели бортинженера, либо на навесной панели, часто располагают на мнемосхеме, соответствующей расположению исполнительных органов. Индикаторы мнемосхем показывают положение шасси, закрылков и предкрылков.

Читайте также:  Самолет судного дня ил-80: история создания, описание конструкции и характеристики

Может указываться также положение элеронов, стабилизаторов и интерцепторов.

Сигнализационные устройства

В случае нарушений в работе двигателей или систем, неправильного задания конфигурации или рабочего режима самолета вырабатываются предупредительные, уведомительные или рекомендательные сообщения для экипажа. Для этого предусмотрены визуальные, звуковые и тактильные средства сигнализации.

Современные бортовые системы позволяют уменьшить число раздражающих тревожных сигналов. Приоритетность последних определяется по степени неотложности. На электронных дисплеях высвечиваются текстовые сообщения в порядке и с выделением, соответствующими степени их важности.

Предупредительные сообщения требуют немедленных корректирующих действий. Уведомительные – требуют лишь немедленного ознакомления, а корректирующих действий – в последующем. Рекомендательные сообщения содержат информацию, важную для экипажа.

Предупредительные и уведомительные сообщения делаются обычно и в визуальной, и в звуковой форме.

Системы предупредительной сигнализации предупреждают экипаж о нарушении нормальных условий эксплуатации самолета. Например, система предупреждения об угрозе срыва предупреждает экипаж о такой угрозе вибрацией обеих штурвальных колонок. Система предупреждения опасного сближения с землей дает речевые предупредительные сообщения.

Система предупреждения о сдвиге ветра дает световой сигнал и речевое сообщение, когда на маршруте самолета встречается изменение скорости или направления ветра, способное вызвать резкое уменьшение воздушной скорости.

Кроме того, на командном авиагоризонте высвечивается шкала тангажа, что позволяет пилоту быстрее определить оптимальный угол подъема для восстановления траектории.

Основные тенденции

«Режим S» – предполагаемый канал обмена данными для службы управления воздушным движением – позволяет авиадиспетчерам передавать пилотам сообщения, выводимые на лобовое стекло самолета.

Сигнализационная система предупреждения воздушных столкновений (TCAS) – это бортовая система, выдающая экипажу информацию о необходимых маневрах. Система TCAS информирует экипаж о других самолетах, появляющихся поблизости.

Затем она выдает сообщение предупредительного приоритета с указанием маневров, необходимых для того, чтобы избежать столкновения.

Глобальная система местоопределения (GPS) – военная спутниковая система навигации, рабочая зона которой охватывает весь земной шар, – теперь доступна и гражданским пользователям. К концу тысячелетия системы «Лоран», «Омега», VOR/DME и VORTAC практически полностью вытеснены спутниковыми системами.

Монитор состояния (статуса) полета (FSM) – усовершенствованная комбинация существующих систем уведомления и предупреждения –помогает экипажу в нештатных летных ситуациях и при отказах систем.

Монитор FSM собирает данные всех бортовых систем и выдает экипажу текстовые предписания для выполнения в аварийных ситуациях.

Кроме того, он контролирует и оценивает эффективность принятых мер коррекции.

Как работает автопилот на самолетах

Сейчас машины могут ездить без участия человека, это говорит о том, что мы живем в ногу со временем, так? Если системы автопилота в авто только начинают развиваться, то авиация уже далеко ушла вперед.

Машина и автопилот

Давайте разберемся, что из себя представляет автопилот и как он работает. Но сначала нужно узнать для чего он был изобретен.

Когда самолёты только появились им нужно было пристальное внимание пилотов. По этому летчик воздушного судна все время держал штурвал.

Когда самолеты стали больше и смогли летать на огромные расстояния, то пилотам становилось все труднее управлять ими, ведь люди это не машины. Людям нужен отдых и перерыв между рабочим временем.

Эта причина натолкнула инженеров на идею создать систему, которая снимет часть задач и будет делать определенную работу за них.

В 1912 году Американская компания SPERRY CORPORATION изобрела первый автопилот. Он мог обеспечить удержание курса и стабилизацию крена автоматически без прямого участия пилота.

Sperry Corporation — изобрела первый в мире автопилот

Вскоре Королевское Авиаинженерное Предприятие разработало автопилот, который мог самостоятельно двигать органами управления. Это был большой шаг вперед.

Королевское Авиаинженерное предприятие

Но всё-таки те системы были не такими совершенными, как сейчас. Раньше самолеты летали только днём и при солнечной погоде.

Но с развитием технологий и расширением географии полета авиаперевозок автопилот стал гораздо сложнее. Его оборудовали радионавигационными средствами, которые позволяли ему летать в плохую погоду и даже ночью.

Это покажется вам смешным, но даже сейчас не все частные самолёты оборудованы автопилотом и до сих пор управляются только вручную.

Бывает, что и у реактивных самолётов тоже нет автопилота. Вместо этого им управляют два пилота.

Обычно у таких самолётов менее двадцати посадочных мест.

Если сидений больше, то по правилам международной авиации наличие автопилота на борту обязательно.

Что всё-таки такое «автопилот»?

Автопилот называют Программно Аппаратный Комплекс. Он играет большую роль в управлении самолетом. Но чем объяснять, как он работает, лучше рассказать основы управления самолетом и тогда вам всё станет ясно.

Если говорить другими словами, как судно изменяет высоту и направление

Управление самолетом происходит с помощью связанной системы координат: Рыскания, Тангажа и Крена.

Наверное нужно объяснить подробно

Вам нужно вытянутьрукуперед собой, пальцы вместе, ладонь смотрит вниз. Держите руку прямо, но поворачивайте ладонь вправо и влево — это Рыскание или вертикальная ось.

Рыскание или вертикальная ось

Теперь согните руку в запястье и опустите пальцы вниз к полу, а потом вверх к потолку — это движение поперечная ось или Тангаж.

Тангаж

А слово Крен скорей всего знакомо многим. Тут нужно поворачивать всю руку целиком. Переверните ладонь наверх. Вы только что сделали Крен по продольной оси.

Продольная ось

За осуществление этих движений отвечают различные части самолета. Руль направления или вертикальная часть хвоста управляет рысканием. Его поворот приводит к тому, что нос самолета поворачивается вправо или влево.

Руль управления или вертикальная часть хвоста

Также есть Элевоны горизонтальные части хвоста, которые меняют Тангаж. Если Элевоны двигаются вниз или вверх, то нос самолета делает то же самое.

Элевоны

Наконец есть Элероны — это внешние части крыльев. Они тоже двигаются вверх или вниз, чтобы поднять одно из крыльев или накренить самолет влево или вправо.

Элероны

Ладно, теперь вернемся к автопилоту

Существует несколько типов автопилотов, которые управляют одной или всеми частями самолета упомянутыми ранее.

Например один из типов — это одноосный автопилот. Он может управлять эленорами, которые отвечают за угол крена самолета. Такой автопилот придерживает крылья самолета в ровном положении.

Одноосный автопилот управляет элеронами

Скудеющим будет двуосный автопилот. Он может управлять элеронами и элевонами. С помощью него самолет может сохранять ровное положение относительно продольной и поперечной оси.

Двуосный автопилот управляет элеронами и элевонами

Есть мысль, как называется третий автопилот? Этотрёхосный автопилот. Он управляет рулём управления, элевонами и элеронами.

Трёхосный автопилот — управляет рулём управления, элевонами и элеронами

Все эти органы управления самолетом имеют внутри сенсоры и эти сенсоры соединены с высокоскоростными процессорами.

От которых они получают информацию для управления воздушным судном. Эти процессоры тоже очень умные.

Они собирают данные со всех систем самолета, а потом самостоятельно принимают решение и выполняют соответствующие действия.

Процессоры внутри самолета

Они также сравнивают имеющиеся данные, полученными от пилотов, и проводят собственные вычисления.

Когда пилоты поднимаются на борт воздушного судна, они настраивают систему управления самолетом, иначе говоря нужную высоту и направление.

Потом сверх умные, и сверх скоростные процессоры занимаются вычислением для того, чтобы узнать слушается ли воздушное судно команды пилота.

В общем автопилот — это посредник задача которого состоит в том, чтобы убедится, что все органы управления самолета слушаются пилотов.

Это еще не все

Когда процессоры считывают всю информацию с сенсоров, они отправляют сигнал различным блокам следящей системы.

Это устройство, которое механически управляет рулем управления, элевонами и элеронами.

В автопилоте есть по одному блоку следящей системы для каждого органа управления. Эти блоки получают команды от компьютера и с помощью гидравлики, и моторов двигают органами управления, чтобы самолет придерживался правильных высот и направления.

Еще один наглядный пример

Представьте, что сейчас разгар лета и вам ужасно жарко.

По этому вы решаете выставить термостат на 18 градусов.

Термостат измеряет температуру воздуха и сравнивает ее с цифрой, которую вы установили. Если температура воздуха выше вашего запроса, тогда термостат посылает сигнал кондиционеру приступить к охлаждению помещения, который в свою очередь опускает температуру воздуха до 18 градусов.

После того, как задание будет выполнено, термостат проверит воздух и если нужная температура была достигнута, то он отправит другой сигнал, чтобы выключить кондиционер.

Этот процесс называется Цикл Негативной Обратной Связи, то есть система ждет негативную информацию перед тем, как отправить обратную связь процессору и скорректировать ее.

Цикл состоит из приёмника например термостат, центр управления процессор и исполнитель ваш кондиционер. Именно так и работает автопилот.

Кто бы мог подумать, что у него так много общего с системой кондиционирования.

Давайте на примере разберем самую простую систему — одноосный автопилот.

Как он сохраняет крылья в ровном положении?

Сначала пилоты устанавливают настройки, чтобы крылья сохраняли ровное положение, но даже при малейшей турбулентности крылья могут изменить своё положение.

Гироскопы, которые находятся на крыльях, выявляют своё движение и автоматически направляют все данные компьютеру автопилота.

Потом автопилот занимается обработкой информации и после того, как завершит обработку он понимает, что крылья больше не находятся в ровном положении. По этой причине он начинает принимать меры.

Автопилот отправляет блокам следящей системы, которые занимаются управлением элеронами и говорит им, что они должны исправить положение крыльев.

У каждого блока есть электрический мотор с муфтой скольжения, которая захватывает кабель элерона и двигает им, чтобы совершить необходимые изменения.

Электрический мотор с муфтой

Затем сенсор определяет, что крылья находятся в ровном положении и отменяет команду автопилота. После этого блок следящей системы перестает двигать кабель элерона.

Теперь самолет летит ровно!

Самое интересное заключается в том, что у современных автопилотов есть GPS. C помощью которого они вычисляют положение самолета в воздухе. С этой технологией самолет может выполнять весь план полета.

И хотя автопилот может посадить самолет при нулевой видимости, большинство посадок осуществляется вручную. Также 100% взлетов тоже производятся вручную.

Вот, что еще интересно. Автопилот не управляет самолетом: самолетом управляют пилоты посредством автопилота.

Что произойдет если автопилот сломается?

Тогда в игру вступят пилоты. Дело в том, что автопилот имеет систему защиты. То есть, если он сломается, это никак не повредит органам управления самолета. В этом случае пилоты отключат автопилот и возьмут управления на себя.

Во время профессиональной подготовки пилоты учатся, как вручную управлять всеми приборами в кабине и полетом без автопилота. Кроме того все самолеты проходят тщательную проверку перед полетом, чтобы техники могли убедиться в том, что сенсоры и блоки следящей системы работают идеально.

Но если они сломаются, пилоты исправят ситуацию!

Теперь вы знаете, как работает автопилот.

Если вы узнали что-то новое, то поставьте лайк!

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *