Летный директор авиакомпании S7 Airlines
Вычисляемая рутина
Первым слоем автоматизации служит система управления полетом. В ее задачи входит непрерывный контроль положения самолета в трехмерном пространстве, хотя со стороны может казаться, что вообще ничего не происходит. На уровне аппаратуры это реализуется с помощью системы AFCS (Automatic Flight Control System), объединяющей в себе функции автопилота, а также системы управления двигателями и рулевыми поверхностями самолета.
Такие системы способны корректировать курс, выполнять полёт по заданному маршруту, стабилизировать возникающие вследствие воздействия атмосферных явлений отклонения, то есть берут на себя сотни мелких действий, которые пилот раньше выполнял вручную. Их роль особенно важна при полете в условиях турбулентности: часто пассажиры ощущают лишь легкое покачивание самолета, тогда как в кабине работает целый ряд корректирующих систем. Алгоритм способен поддерживать стабильность, но не способен определить контекст ситуации — это остается задачей пилота.
Фундаментом всех корректировок курса служат данные от инерциальной навигационной системы (INS), которая отслеживает движение самолета по трем осям. INS работает автономно и не всегда зависит от внешних источников данных, что делает ее незаменимой в случае потери сигналов GPS или других навигационных источников. Система измеряет линейные ускорения и вращения, вычисляя положение самолета относительно исходной точки. Эти данные поступают в систему автоматического управления полётом, в системы, управляющие пространственным положением самолета, а также в системы индикации параметров полёта. Так формируется система, где большинство процессов происходит автоматически, но роль человека в этом процессе остается главной, так как только пилот несет ответственность за безопасное выполнение каждого полёта.
Когда компьютер стал вторым пилотом
С конца XX в. в гражданской авиации массово внедряются электродистанционные системы управления, называемые fly-by-wire systems. Вместо механической связи между органами управления в кабине пилотов и рулевыми поверхностями эти системы используют цифровые сигналы, обрабатываемые вычислительным блоком. Такое решение позволяет не только сократить вес конструкции и повысить надежность, но и встроить в систему защиту от ошибок. Например, если пилот по ошибке попытается резко изменить угол атаки, компьютер автоматически ограничит величину отклонения рулей, чтобы избежать сваливания. То есть машина получила возможность не просто выполнять команду, а оценивать ее допустимость. Алгоритм анализирует действие человека и при необходимости корректирует его.
Системы fly-by-wire стали стандартом на многих современных лайнерах. Они позволяют реализовать гибкое управление, корректируя параметры полета с учетом фактической массы самолета, положения центра тяжести, а также высоты и метеоусловий. Благодаря интеграции с FMS (Flight Management System), такая система может корректировать поведение самолета в зависимости от этапа — взлета, набора высоты, полета на крейсерском эшелоне или захода на посадку.
Безопасность через обратную связь
При всей сложности автоматизации человек и система не противопоставлены — они связаны на протяжении всего полёта. Бортовые системы включают инструменты, предупреждающие пилота о приближении к опасным режимам. Один из таких элементов — система stick shaker (тактильный сигнал): механизм, который вызывает вибрацию штурвала при приближении к критическому углу атаки для того, чтобы предотвратить сваливание самолёта
Кроме этого сигнализация stick shaker сопровождается звуковыми и визуальными предупреждениями, а на некоторых самолетах применяется система stick pusher — устройство, которое само отклоняет штурвал вперед, снижая угол атаки и предотвращая сваливание.
Эти технологии не заменяют пилота, но дают дополнительные секунды на принятие решения в критической ситуации. Их эффективность подтверждена многочисленными анализами событий, где они позволяли избежать аварии за счёт своевременного вмешательства.
Бортовые системы стабилизации и управления полетом стали неотъемлемой частью современной авиации. Невидимые для пассажира, они создают уровень комфорта и безопасности, к которому мы привыкли, но требуют от человека осознанного доверия и готовности в любую секунду вмешаться, взять управление на себя. И по мере развития автоматизированных систем требования, предъявляемые к ним, будут становиться только строже.
Больше новостей читайте в нашем телеграм-канале @expert_mag
