В наши дни автомобили могут ездить по дороге сами ,а это значит что будущее уже наступило. Я подумал ,если автопилот на машинах только набирает обороты ,то получается что авиация на многие годы опередила дорожный транспорт.
Для начала давайте узнаем что такое автопилот и как он работает, немного поговорим о том зачем его изобрели .Когда самолёты только появились для их управления требовалось безраздельное внимание не пилота, поэтому капитан воздушного судна держался за штурвал в течение всего полета. Когда самолеты стали большие и начали летать в течение более продолжительного времени,то пилотам становилось все труднее соответствовать необходимым требованиям ,люди ведь не машины , нам нужны отдых и перерывы в работе .И это натолкнуло инженеров на мысль разработать систему ,которая в будущем снимит с пилотов часть задач и будет делать определенную работу за них .
Примерно в 1912 году американская компания ‘Sperry corporation” разработала первый автопилот .Он обеспечивал автоматическое удержание курса полёта и стабилизацию колена ,без непрерывного участие пилота.Впоследствии королевская авиастроительная учреждение разработала автопилот который мог самостоятельно двигать органами управления самолетом-это был большой шаг вперед ,но все же системы того времени были далеки от настоящих, дело в том что тогда воздушное судно летали только в дневное время и при солнечной погоде .Но с развитием технологий и расширением географии авиаперевозок система автопилота стали значительно сложнее, их оборудовали радионавигационными средствами ,которые позволяли летать при плохой погоде и ночью. Самое интересное ,что не все пассажирские лайнеры оборудованы автопилотом ,например частные самолеты до сих пор управляются исключительно вручную , бывает что и у реактивных самолетов нет автопилота, вместо этого перемещения органов управления выполняют два пилота .Обычную таких самолётов менее 20 посадочных мест,а вот если сиденье больше то по правилам международной авиации наличие автопилот на борту ОБЯЗАТЕЛЬНО.
Так что же все-таки такое автопилот? Помните пилота из фильма”Аэроплан” ,который выполнял роль автопилота ,так вот настоящий автопилот выглядит иначе ,но всё равно смешно .Правда как бы то ни было, то что мы называем автопилотом имеет официальное название программно-аппаратный комплекс ,этот комплекс играет большую роль в управлении воздушным судном .Но перед тем как объяснить как он работает вам нужно понять основы управления самолетом. Управление самолётом осуществляется с помощью связанной системы координат рысканье тангаж и крен. Наверное нужно объяснить подробнее ,вытяните руку перед собой пальцы вместе,а ладонь смотрит вниз, держите руку прямо но поворачивайте ладонь вправо и влево. Это рысканье или вертикальная ось ,теперь согните руку в запястье и опустите палец вниз к полу, а потом вверх к потолку, это движение вверх вниз - Поперечная ось или тангаж , а слово крем скорее всего знакомо многим. Здесь вам придётся поворачивать всю руку целиком, переверните ладонь наверх - поздравляем мы только что сделали крем по продольной оси. Руль направления или вертикальная часть хвоста управляет рысканье ,его поворот приводит к тому что нос самолета поворачивается вправо или влево, также у нас есть элевоны и горизонтальные части хвоста которые меняют тангаж, если львовны требуется вверх или вниз нос самолета делает тоже самое. И наконец есть элероны - внешней части крыльев ,они тоже двигаются вверх и вниз ,чтобы поднять одно из крыльев или накрениться самолёт влево или вправо.
Ладно теперь вернемся к автопилота .Существует несколько типов автопилотов которые управляют одно или всеми частями самолёта ,упомянутыми ранее .Например одноосный автопилот управляет элеронами, отвечающими за угол крена самолета этот автопилот держит крылья в ровном положении, далее следует автопилот ,который управляет элеронами и элевонами,с его помощью самолёт сохраняет ровное положение ,относительно продольной и поперечной оси.Третий тип автопилота - это Трехосный авирпилот, он управляет рулём направление 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 принимает решение и выполняет соответствующие действия ,также они сравнивают имеющиеся данные с данными полученными от пилотов и проводят собственные вычисления .Понимаете когда пилоты выходят на борт самолета,они вводят необходимые настройки управления полетом,то есть необходимую высоту и направление, затем умные высокоскоростные процессоры делают свои вычисления ,чтобы проверить подчиняется ли самолёт командам пилота .Вобщем автопилот - это посредник, задача которого состоит в том чтобы убедиться что все органы управления самолетом слушаются пилотов .Когда процессоры считают всю информацию сенсоров, они отправляют сигналы различным блоком следящей системы-это устройство, которое механически управляют рулем направления 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 самолёт придерживался правильных высот и направления. Автопилот это всего лишь один пример системы управления.Он работает на основе собственных измерений .
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 свое положение. Гироскоп на крыльях определяет что они двигаются и автоматически отправляет данные компьютера автопилот, а затем автопилот обрабатывает эту информацию и понимает, что крыльев больше не находятся в равном положении ,поэтому он начинает действовать .Отправляет данные блоком следящей системы которые управляют элеронами и сообщает им, что они должны исправить положение крыльев .У каждого блока есть электрический мотор с муфты скольжения ,которая захватывает кабель элерона и двигает ему чтобы совершить необходимые изменения, затем сенсор определяет ,что крылья находится в ровном положении и отменяет команды автопилота ,после этого блок следящей системы перестает двигать кабель элерона - готова самолёт вновь летит ровно. Самое интересное заключается в том что у современных автопилотов есть gps, с помощью которого они вычисляют положения самолета в воздухе ,с этой технологии автопилот может выполнить весь план полета.И хотя автопилот может посадить самолет при нулевой видимости большинство посадок осуществляется вручную. Кстати 100% взлетов также производится вручную и вот ещё один интересный факт автопилот не управляет самолётом ,самолетом управляет пилоты посредством автопилота.Но 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 органом управления самолета ,пилоты отключат автопилот и возьмут управление на себя. Во время профессиональной подготовки пилоты учатся как вручную управлять всеми приборами в кабине и полётом без автопилота .Кроме того все самолёты проходят тщательную предполетной проверку, чтобы техники могли убедиться в том что сенсоры и блоки следящей системы работают идеально,Но если они сломаются, то пилот исправить ситуацию .
Теперь вы в курсе озов работы автопилота .Но если вам известны и другие любопытные факты о самолетах Расскажите о них в комментариях .