В ранните дни на авиацията пилотът е трябвало да бъде в повишена готовност по всяко време.Беше важно
Но с развитието на технологиите и глобализацията обхватът и времето за полет също се увеличиха.С цялото желание е трудно човек да поддържа концентрация за дълги периоди от време.Умореният човек ще направи грешки както в наблюдението, така и в преценката, което може даКрай на катастрофата.
Автопилотни системи: тогава и сега
Именно поради тази причина функционира автопилотътсе появи изненадващо рано. Вярвате или не, един от първите самолети, оборудвани с такава система (макар и елементарна за съвременните стандарти), е построен от Sperry Corporation в началото на 1910-те години.
Тази функция включваше свързване на жироскопИндикаторът за курс, също основна настройка, позволява на самолета да се движи право и хоризонтално по предварително зададен компас за продължителни периоди от време без пълното внимание на пилота. Такова просто устройство му спести много стрес.
Системите за автопилот стават все повечепо-сложна, а през 30-те години на миналия век Кралският авиационен институт във Великобритания разработи по-сложна система. Помощникът на пилота използва пневматични въртящи се жироскопи за действителен контрол на полета.
В бъдеще системите бяха снабдени с подобрениалгоритми за управление, сервомеханизми и дори радионавигационни средства, които позволяваха на самолетите да летят автономно през нощта или при лошо време. Още през 1947 г. самолетът C-53 на ВВС на САЩ излита, прекоси Атлантическия океан и кацна, всичко това под контрола на автопилота.
Сега големи самолети и самолети с 20пътниците и други са задължени по закон да имат вградена система за автоматизация. Нивото му варира, но повечето от тях осигуряват т. нар. триосен контрол на наклона, наклона и отклонението на превозното средство.
Автопилотът не е толкова "автоматичен", колкото звучи.Няма робот, който да седи на пилотската седалка и да натиска бутони, докато истинският пилот спи. Това е просто система за управление на полета, която позволява на пилота да управлява самолета без постоянно ръчно управление. По принцип той позволява на пилота да лети от Ню Йорк до Лос Анджелис, без да натиска лостовете за управление в продължение на шест последователни часа.
Модерна автоматична система за управлениеСистемата за управление на полета (AFCS) се състои от три основни части: компютър, който следи полета, няколко високоскоростни процесора и редица сензори, разположени на различни части на самолета. Сензорите събират данни от целия самолет и ги изпращат до процесори, които от своя страна казват на компютъра какво е какво.
Автопилотът се активира известно време след излитане и се изключва преди кацане. Разделителната способност на този софтуер може да варира от самолет до самолет.
Автопилотът може да приземи самолета спореднеобходимите команди. Това се нарича система за автоматично кацане. Ако самолетът се опитва да кацне при трудни условия, с мъгла, която напълно закрива гледката, самолетът се приземява в рамките на определени параметри за безопасност с помощта на ILS (система за кацане по прибори). В такива случаи автопилотът, действайки синхронно с други системи на самолета, осигурява кацане под контрола на пилотската кабина.
Системите също помагат на самолета да набере височина,поддържа круиз контрол и ниво на полета и управлява спускане, подход и окончателно кацане. Рулирането преди излитане, действителното кацане и рулирането след кацане все още са прерогатив на човешките пилоти. Системите за автопилот също са деактивирани по време на екстремни турбуленции.
По принцип успехът на автопилота зависи от познанията на истински пилот-човек.
През 2020 г. Airbus обяви, че е успялразработи и тества напълно автономна система за излитане, новината беше много иновативна за индустрията. Използваната технология се различава от съществуващите системи за инструментално кацане, които са често срещани в съвременните самолети. Системата разпознава изображения, за да задържи самолета на централната линия на пистата, да регулира стъпката, скоростта и накрая да повдигне тестовия самолет на Airbus във въздуха. Това е важна стъпка към превръщането на самолета в напълно автономен в близко бъдеще.
Пилоти няма да са необходими?
Предвид високото ниво на сложност на съвременнитеавтопилоти, може да си помислите, че пилотите изобщо не са необходими. Ако самолетът теоретично може да лети сам, защо са необходими? Оказва се, че докато по-голямата част от работата може да бъде делегирана на автопилот, човешкото присъствие все още е много важно. Всъщност това е малко вероятно да се промени скоро.
Една от основните причини е общото настроениепътниците на самолета и обществеността като цяло. Независимо дали го признавате или не, има нещо много успокояващо в това жив, интелигентен човек да пилотира такова огромно превозно средство във въздуха (поне засега). Повечето хора не искат да предадат контрола върху нещо, което теоретично може да ги убие изцяло в ръцете на машина.
Интересни са обаче последните проучванияпоказват, че обществените настроения по този въпрос се променят. Поне за някои превозни средства. Проучванията на общественото мнение от 2019 г. показват, че 7 от 10 потребители смятат, че автономните коли са по-безопасни от тези, управлявани от хора. Проучването е проведено от ANSYS и включва повече от 22 000 души в страните от Бенелюкс, Китай, Франция, Германия, Индия, Италия, Япония, Испания, Швеция, Обединеното кралство и САЩ. Разбира се, това проучване беше предимно за самоуправляващи се автомобили, но изглежда хората са готови да се доверят на превозни средства, които се управляват от компютри, а не от хора.
Когато става въпрос за дронове на бъдещето, повечето респонденти не са напълно против идеята, а по-скоро биха изчакали технологията да стане по-напреднала.
Друга причина, поради която са необходими пилоти, ече при определени обстоятелства самите хора стават по-добри „машини за вземане на решения“ от компютрите. Въпреки цялата си сложност, той все още не може да се сравни със сложния компютър в човешкия череп. Нашите мозъци могат да приемат огромно количество информация едновременно, да вземат бързи решения и да импровизират в движение. Тази гъвкавост е невероятно трудна, ако не и невъзможна, за възпроизвеждане на машина.
Освен това, като се има предвид силно хаотичната среда на полета, често могат да възникнат необичайни ситуации, при които управляваната и управлявана машина не е в състояние да взема решения.
Например през 2010 г. самолет Qantas с 450пътниците получиха сериозна неизправност по време на полет. Поради повреда на ротора на двигателя, части от него бяха разпръснати из самолета, повреждайки няколко критични системи на самолета, включително колесника. Бордовата система за управление на полета беше затрупана с грешки при катастрофи и съобщения, които не можеха да бъдат третирани едновременно. Пилотите на управлението (както и експертите извън дежурството, които бяха сред пътниците) успяха да импровизират и да кацнат успешно самолета. Въпреки че е напълно възможно системата за автопилот да е намерила начин да направи същото, бързото мислене и способността за импровизация спасиха стотици животи този ден.
И така, кое е по-безопасно?
Днес полетът е един от най-многобезопасни начини за пътуване. От около 1970 г. броят на произшествията с търговски самолети (самолет с повече от 19 пътници на борда) постепенно намалява. До 2019 г. броят на смъртните произшествия на милион полети е намалял 12 пъти в сравнение с 1970 г.
Причината е подобряването на технологиите и дрстриктно регулиране на авиационната индустрия, подобряване на надеждността и възможностите на автопилота. Въз основа на статистиката за 2019 г., която е последната „нормална“ година за оценка на статистиката на полетите (годината преди пандемията), шансовете за смърт при самолетна катастрофа са практически нулеви.
В същото време според Националния съветбезопасността в Съединените щати (една от страните с най-много коли на глава от населението), през последните 10 години смъртността от леки автомобили е била 1696 пъти по-висока, отколкото при летене със самолет. Защо има автомобили с автопилот, но самолетите все още се нуждаят от пилоти?
Автономни технологии в превозните средства,макар и впечатляващи, те все още са в начален стадий и не са имунизирани срещу грешки. Това обаче се променя, тъй като машинното обучение става все по-важен компонент на такива системи.
Колко близо сме до напълно автономен полет?
След като системите за автопилот бъдат разработени, тествани и доверени от организации като FAA, ролята на човешките пилоти ще намалее с времето.
Вероятно обаче никога няма да видимбъдеще, когато няма обучен човек в пилотската кабина на търговски самолет. Дори ако се приеме, че всички технически проблеми са елиминирани и автопилотите могат да се адаптират към ситуации като хората, пътниците вероятно ще се чувстват по-сигурни, знаейки, че в пилотската кабина има човек, за който се предполага, че контролира ситуацията.
Но когато става въпрос за дронове за доставка, военни дронове и може би дори военни самолети, безпилотното, напълно автономно бъдеще вероятно е неизбежно.
Прочетете още
Огромна "черна дупка" беше открита в средата на Тихия океан. Мрежата се чуди какво е това
Водолази откриха съкровищата на легендарния „Остров на златото“. Артефактите струват милиони долари
AI реши биологичен проблем, с който учените се борят от 50 години
ANSYS е универсална софтуерна системаАнализът на крайните елементи, който съществува и се развива през последните 30 години, е доста популярен сред специалистите в областта на автоматизираните инженерни изчисления и FE за решаване на линейни и нелинейни, стационарни и нестационарни пространствени задачи на механиката.
FAA (The Federal Aviation Administration) - Федерална авиационна администрация на Съединените щати.
банка(Ролка)Наклон(наклон)Гряскане(Course, Yaw) - три ъгъла на завъртане, съответстващи на три ъгъла на Ойлер, които определят ориентацията на превозното средство спрямо нормалната координатна система (спрямо неговия инерционен център по три оси).
Серво механизъм -конвенционален DC двигател с вграденисерво контролери и скоростни кутии. Работата му се основава на система за обратна връзка, в която се въвежда изходен сигнал, носещ информация за положение, скорост, ускорение или преместване. Данните се предават от коригиращия елемент и усилвателя към изпълнителния блок - задвижване или електродвигател.