"Здравствуйте! Могут ли современные лайнеры садиться полностью сами, без участия пилота? Имеется ввиду, если все данные были заранее введены в компьютер. Или пилоты выпускают механизацию (шасси, закрылки и тд)??"
Я оооочень часто получаю подобные вопросы, а написать эту статью меня мотивировало обсуждение на авиационном форуме. Возможно, кое-кому будет интересно узнать технические детали своего перелета из пункт А в пункт Б - что творится за закрытой дверью в передней части самолета в те минуты, когда вцепившаяся в подлокотники половина салона готова простить всем любые грехи, стать праведником и начать худеть с понедельника?
Кстати, эту переднюю дверь пассажиры очень часто путают с дверью в туалет, долго и упорно пытаются ее открыть, при том, что на ней есть надпись, предупреждающая о том, что доступ только для экипажа. На самолетах моей авиакомпании она выполнена большими красными буквами и гораздо виднее, чем на нижеприведенном фото:
Обывателю современный самолет кажется чем-то сродни звездолету: кнопочки, дисплеи, рычажочки... У каждого есть смартфон или хотя бы айфон, поэтому немудрено, что вера пассажиров в развитость технологий и неограниченность конструкторской мысли зачастую... превышает реальные возможности самолетов наших дней!
Действительно, чем не космический корабль?
А ведь Боинг 737NG был разработан двадцать с лишним лет назад и сегодня выглядит архаично по сравнению с самыми современными моделями. Вот, например, кабина самого современного самолета фирмы Airbus - A350:
Отечественный производитель не отстает. Вот так выглядит кабина МС-21:
К слову, если вы спросите мое отношение к проекту МС-21, то честно получите ответ: "Кабина нравится!" И больше я ничего о нем сказать не могу, так как не изучал.
Выглядит современно, не хуже айфона. Неужели этой приблуде всё еще нужны пилоты? Тем более в количестве двух???
Многие ведь действительно считают, что все посадки лайнер выполняет в автоматическом режиме. То есть пилот там нужен только лишь для того, чтобы нажать волшебную кнопу "LANDING" или как там ее зовут?
Вот и Евгений К. думал так же: мол, пилоты - это бездельники. Чего вы им аплодируете? За них все автоматика делает! Аплодируйте программистам!
Статья "Автоматическая посадка самолета".
Тем не менее, есть и скептики, которые на полном серьезе считают, что достижения современной технической мысли всё еще не могут реализовать алгоритм посадки без человека:
inspit
"Не следует путать автоматический заход на посадку и саму посадку, т.е. касание колёсами шасси бетона ВПП. Полностью автоматическая посадка возможна лишь при участии наземных аппаратных радиотехнических посадочных систем. Именно из-за их недостаточной разрешающей способности такая посадка связана с риском и в настоящее время не практикуется".
Так практикуется или нет? Кто же прав?
Практикуется.
Возможность автоматического приземления самолета не является чем-то недавно изобретенным. Этому шоу уже несколько десятилетий. Многие модели, сегодня уже практические сошедшие с арены, прекрасно умели это делать 30 и более лет назад.
Тем не менее, вопреки распространенному мнению, автоматическая посадка до сих пор не является основным способом возвращения самолета на землю. И по сей день подавляющее большинство посадок выполняется по старинке - вручную.
Для выполнения автоматического приземления нужны определенные условия. Современное оборудование пассажирских авиалайнеров (отмечу - сертифицированное оборудование) пока не позволяет выполнять автоматическое приземление на любую полосу в любой точке мира. Система автоматической посадки не является автономной, то есть ей требуется внешнее оборудование, которой должно быть установлено на взлетно-посадочной полосе (ВПП), или неподалеку от аэродрома, но об этом чуть далее.
Наиболее распространенный вид посадки сегодня - точный заход ILS (ИЛС) с наведением самолета по курсу и глиссаде.
Глиссада - траектория финального снижение самолета перед приземлением.
Траекторию снижения по глиссаде формируют лучи особой формы, излучаемые антеннами, установленными рядом с ВПП. Самолетное оборудование распознает эти сигналы и определяет положение самолета относительно центральной зоны, т.е., линии, при виде сбоку являющейся наклонной, а сверху - продолжением осевой линии ВПП. Соответственно, кто-то (пилот) или что-то (автопилот) "видит" отклонения и делает все возможное, чтобы всегда лететь по центру.
Видео автоматической посадки - вид на главный пилотажный прибор. Внизу и справа (с 01:02) можно увидеть "ромбики" это индикаторы положения курса и глиссады относительно самолета. Если "ромбики" в центре - значит, лайнер по траектории летит идеально.
"Крест" в центре прибора - директорные планки, удерживая их в центре, пилот /или автопилот/ обеспечивает необходимые угловые скорости разворота или углы набора или снижения для того, чтобы выйти на нужную траекторию полетаю. Необязательно при заходе на посадку - они могут обеспечивать траекторное наведение во время всего полета, за исключением разбега перед взлетом и непосредственно приземления и пробега после него.
Как происходит автопосадка?
Удерживаясь на нужной траектории, самолет, управляемый автопилотом, долетает до определенной высоты, измеряемой относительно поверхности земли (50-40 футов, 15 - 12 метров), после чего начинается маневр выравнивания по заложенному в автоматику алгоритму, и после этого, на высоте около 27 футов (8 метров) автоматический помощник плавно уменьшает режим работы двигателей (это может сделать и пилот), и вскоре происходит посадка.
Самые навороченные самолеты могут еще и автоматический пробег выполнить вплоть до остановки самолета на ВПП. Приземлиться дело нехитрое, надо еще /в полном тумане/ и махину эту остановить! Ходят слухи, что некоторые самолеты еще и рулить при нулевой видимости обучены, да только нет таких аэродромов, где такие способности можно реализовать. Не знаю, не проверял. Мой Боинг 737 умеет только автоматически садиться и, при наличии соответствующей опции на конкретном самолете, выполнять пробег после посадки.
Так могут ли?..
Отвечая на вопрос, с которого началась эта тема: "Могут ли современные лайнеры садиться полностью сами, без участия пилота? Имеется ввиду, если все данные были заранее введены в компьютер. Или пилоты выпускают механизацию?", скажу откровенно: "Не могут!"
Самолет сам не начнет снижение и заход на посадку, не выпустит механизацию и шасси. Нет, теоретически, это вполне возможно реализовать, но пока что конструкторы-консерваторы считают, что эти задачи должен выполнять человек, сидящий в пилотском кресле. Современные компьютеры пока не готовы принимать решения за человека, ситуации в каждом полете могут складываться весьма по-разному, и безопасно стандартизировать траектории всех тех тысяч самолетов, что совершили взлеты и посадки, пока вы читали эту статью, в наши дни не представляется возможным. Человек с решениями пока справляется лучше, да и нет смысла городить огород и строить сложности там, где прекрасно справляется человек.
* * *
"Так в чем прикол, Денис Сергеевич? Если Вы говорите, что автопосадка изобретена давно и прекрасно работает, почему же до сих она не применяется в каждом полете???
Увы, система имеет мно-о-ожество ограничений!
Начнем с того, что даже в эпоху айфонов далеко не на каждом аэродроме есть ИЛС. Это очень дорогая система, оправдывающая расходы на установку и содержания при наличии интенсивного движения и частой плохой погоды. Кроме того, даже при наличии ИЛС, автоматическая посадка может быть не разрешена из-за других ограничений. Например, в Улан-Удэ мы не можем выполнять автоматическую посадку, так как угол наклона глиссады там превышает допуск для ее выполнения. Чего уж говорить о Шамбери, в котором и глиссада значительно круче, и полоса всего два километра!
Как вы уже, думаю, поняли, существуют ограничения для автоматической посадки: по максимальному и минимальному углам наклона глиссады, а так же по значению ветра - бокового, встречного и попутного. У человека-пилота диапазон разрешенных условий... намного шире!
Странно? Ага!
В общем, как это ни странно, если погода "жуть", то посадку, хошь-не хошь, а приходится выполнять по-чкаловски. Вручную. А если еще и глиссада имеет такой угол, как в Шамбери, то полет, поверьте, совсем не такой скучный, как обычно.
Кроме того!
Может и погода "звенеть", и угол глиссады в пределах нормы, но полоса конкретного аэродрома"кривая" и выполнение автоматической посадки может быть рискованным из-за возможности грубого приземления. Несмотря на то, что у каждого конструктора есть айфон, самолеты всё еще не обучены прогнозировать изменение профиля полосы перед приземлением. Такие кривые ВПП, как старая в Норильске (ВПП 19), Томск (ВПП 21), в старом аэропорту Ростова (ВПП 22) - плохо приспособлены для автоматической посадке из-за специфического изгиба ВПП в зоне приземления, и каждая такая посадка превращается в лотерею: "придет или не придет "расшифровка"?"
На некоторых ВПП вроде и профиль ничего, но благодаря каким-то природным или техническим явлениям, глиссада нестабильна и самолет по ней "гуляет". Глупый автопилот пытается гулять вместе с ней, а умный человек так не делает. Пример: аэропорт города Ош (Киргизия).
Многие производители либо напрямую указывают, либо всего лишь рекомендуют выполнение автоматических посадок лишь на тех ВПП, которые сертифицированы для выполнения заходов по второй и третьей категории ИКАО. В этом случае существует определенная гарантия того, что глиссада гулять не будет, а ВПП не "кривая".
Тем не менее, даже на таких ВПП, когда не применяются специальные процедуры низкой видимости, ИЛС продолжает работает по процедурам первой категории. Мистер Боинг в своих документах рекомендует пилоту быть очень внимательным при выполнении автоматических посадок на них - в хорошую погоду аэродромные службы не обязаны обеспечивать "чистоту" зоны излучателей ИЛС, поэтому возможны помехи - например, от самолета, летящего впереди или от наземных объектов, которые вполне себе могут располагаться в зоне действия курсового и глиссадного лучей - машинки проезжать мимо, например. Или сугроб большой вырос за время снегопада...
Поэтому, как ни странно, хорошая погода не является основанием для того, чтобы чувствовать себя расслабленным, доверившись автопилоту! Самолет может неожиданно и резко взбрыкнуть, поэтому пилот должен быть собран и быть в полной готовности отключить автоматику, продолжить заход вручную или выполнить уход на второй круг!
Опять же, далеко не всегда выгодно выполнять заход по ИЛС, даже если он наличествует - обычно схемы захода "нарисованы" довольно размашисто, и не всегда есть смысл тратить керосин для ее выписывания. В хорошую погоду на аэродроме с небольшим траффиком зачастую предпочтительным является визуальный заход на посадку. При его выполнении пилот не будет выполнять всю схему, а выберет более оптимальную траекторию, более короткую, что позволит сэкономить время, топливо, и разгрузить диспетчера. Посадки после таких заходов выполняются вручную.
Правда, в России визуальные заходы не очень практикуются по различным причинам, в первую очередь из-за страха "нарваться на расшифровку" из-за какого-нибудь миллиметра отклонения. А вот в США, к примру, очень и очень часто.
Пилоты там, похоже, непуганые.
И что делать?
Итак, выше мы поговорили про слабую помехозащищенность системы ИЛС, в связи с чем не на каждой ВПП, оборудованной ИЛС, возможна автопосадка. Неужели человечество уперлось в непреодолимые трудности?
Конечно же нет!
Идет постепенное внедрение новой системы точного захода на посадку, основанной на счислении координат посредством спутниковой навигации. Да-да, речь идет о банальщине, известной каждому владельцу смартфона, как GPS. Даже простой айфон умеет определять свое положение с удивительной точностью - счет идет на метры.
Такая точность вполне подходит и самолетам для выполнения полетов по трассам и для выполнения так называемых неточных заходов на посадку. Но неточные заходы отличаются от точных тем, что им требуется погода получше. И автоматическое приземление после такого захода невозможно - не конструктивно, а потому что так захотели. Ведь не обеспечивается потребная точность.
Но! Для более точного счисления координат самолета, в районе аэродрома может быть установлена специальная корректирующая станция (ЛККС). Ее координаты известны особой самолетной системе (если он ею оборудован), и в итоге позиция лайнера в пространстве определяется с потрясающей воображение точностью!
Самолет, счисляя свои координаты, сам ведет себя по глиссаде. А раз точность "потрясающая", то конструкторы смогли сертифицировать и автоматическую посадку. Правда, сегодня заход GLS (GNSS Landing System) сертифицирован лишь для метеоусловий первой категории ИКАО. ИЛС, напомню, может быть сертифицирован по третьей, то есть, позволяет выполнять посадки при практически нулевой видимости.
Авиация - отрасль очень консервативная, именно поэтому внедрение идет так медленно. Это не мобильная связь, в которой айфон успевает устареть до анонса!
Траектория, рассчитываемая GLS, не зависит от сугробов на земле или машинок, пересекающих посадочный курс. Более того, всего одна ЛККС позволяет покрыть несколько аэродромов. Например, для московского аэроузла достаточно одной станции! В итоге, поддержание работоспособности данной системы значительно менее затратно, чем содержание ИЛС!
В России установлено несколько десятков ЛККС, однако, официально работают лишь единицы. И такая ситуация с ЛККС уже много лет. Не спрашивайте меня почему - я сам в недоумении, это очень глупая ситуация.
Замечу, что для того, чтобы выполнять такие заходы, требуется установка специального оборудования на самолеты. Учитывая то, что в России до сих пор данный заход не очень популярен, операторы не спешат дорабатывать свои лайнеры. Тем не менее, рано или поздно, подобные системы вытеснят ИЛС из аэропортов.
Вытеснит ли прогресс пилотов из кабины?
Мое мнение по этому поводу читайте в записи "Закат профессии "Пилот гражданской авиации?"
Спасибо за внимание!
Летайте безопасно!
А тем, кто смог осилить текст и дочитал до конца - небольшой бонус! Видео посадки Боинга 737MAX:
Понравился рассказ?
Пожалуйста, не забудьте нажать "большой палец вверх"!
Подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить выход новой небесной истории!
"Почему самолеты так круто взлетают?"
"Орднунг по-немецки. Приключения российских пилотов в небе Германии"
"Взлеты... Посадки... Джайпур"
Эти и другие рассказы о лётной работе на канале Небесные истории